汽車減振器支架凸焊浮動工裝的製作方法

2023-05-24 23:29:51 1

專利名稱：汽車減振器支架凸焊浮動工裝的製作方法
技術領域：
本發明涉及點焊設備，特別是用於汽車減振器支架凸焊的設備，具體來講涉及一 種汽車減振器支架凸焊浮動工裝。
背景技術：
從20世紀50年代開始，中國汽車製造業的焊接技術主要以手工焊和電阻焊為主。 電阻焊接工藝方法具有生產效率高、結構均勻可靠等優點，因此在汽車零部件製造領域廣 泛應用。隨著我國汽車製造業的發展，焊接技術取得了巨大的進步，但是與發達國家的汽車 工業相比還存在巨大的差距。汽車工業是世界性的產業，在國外，法國雷諾汽車公司與日本 日產汽車公司都採用了全機器人的駕駛室焊裝線，駕駛室的裝配、塗膠、點焊全部由機器人 完成。在國內，由於汽車行業整體工業水平的相比發達國家還有一定的差距，比如零件的重 復精度較差、工藝裝備設計水平較低等問題造成焊接機器人在汽車零部件製造行業內的利 用率低。面對國際競爭全球化、國內競爭國際化的形勢，為使我國汽車工業能在世界汽車工 業的發展中佔有一席之地，唯有依靠包括焊接技術在內的製造技術的進步和創新能力的提 高，才能實現中國汽車工業自主發展的目標。減振器連接在汽車車身與車橋之間，屬於汽車懸架系統中的重要部件，一方面可 以增加對車輛的安全性、舒適性；另一方面汽車減振器支架據有支撐和連接線束支架、橫向 穩定杆、油管等輔助作用，它除了要保證零組件的位置尺寸和形位公差，還要保證零件焊接 剪切力等強度要求，所以汽車減振器支架焊接屬於減振器製造過程的技術難點。凸焊技術是在點焊基礎上發展起來的一種新的焊接技術。最適用於低碳鋼的焊 接，它是利用預先加工出來的凸起點或零件固有的型面、倒角等為零件之間的接觸面，上下 電極加壓並通電加熱(上下電極的功用是傳遞壓力_夾持工件並定位_傳輸電流_導散焊 件及焊接區的部分熱量)，壓塌後使這些接觸點形成焊點的電阻焊。焊件間單位面積上的壓 力與電流，分流較小，有利於提高焊接質量。凸焊時工件產生的焊接變形小，焊接時間較短 (一般在0. 1-2S之間)，而且經常是多個凸點同時焊接，所以焊接生產效率高。根據汽車減震器支架的特點，凸焊技術已經成為主要採用的工藝手段。如圖16、 17所示將支架801焊接在油筒總成組件802上，保證設計尺寸15° 士2° ；54士0. 5 ；焊接 剪切力9. 8KN。支架801，是低碳鋼衝壓而成，零件上設計有兩個凸點，使用200凸焊機，利 用自製工裝(參見圖18)定位後焊接。在市場多品種小批量的需求現狀下，我公司目前有產品200多種，並且支架在油 筒總成上的位置和尺寸各不相同，支架外形各不相同，故自製定位工裝的問題顯得尤為突 出。通過對目前工藝裝備的認真分析和研究，對表現出來的共性問題歸來如下1、換模時間過長由於支架801、油筒總成組件802分別固定在上電極IA和下電 極2A，上電極IA和下電極2A無對正機構，一旦更換產品，零件位置尺寸就必須按以下步驟 重新調整目測裝模一小電流焊接一檢測尺寸一按調整的尺寸差挪移上下電極位置一小電 流焊接一檢測尺寸一......一直至尺寸合格為止。這種調整方法對熟練的操作者至少需
4要1-2個小時，對於新員工來說，換模需要的時間甚至多達4-6小時，嚴重影響生產進度；2、質量狀態不穩定定位精度差由於焊接過程是一個零件通電受壓的過程，支 架801位於上電極，油筒總成組件802位於下電極2A，受人為因素影響較大；另一方面焊接 強度不穩定，由於零件分別裝夾在上下電極上，焊接過程接觸時剛性碰撞，凸點接觸面積小 壓力大，預壓過程凸點產生塑性變形，凸點尺寸有所變化，焊接強度不穩定；3、工裝調試成本高由於換模過程需小電流焊接後一檢測尺寸再重新調整工裝位 置，調試焊接過程中的零件無法進行二次焊接，全數報廢，增加了產品的生產成本；4、工裝成本高由於整個工裝90%的材料採用紫銅，工裝的成本很高。一種產品 的一個支架焊接，只算工裝材料的費用多達6000 8000元，目前我公司有200多種產品， 有80%產品需要焊接兩個支架，所以產品的工裝費用是一筆不小的數目。並且紫銅材料採 購周期長，焊接過程受熱磨損很快，而且一塊電極上可利用的部分很少，磨損後就必須整塊 報廢，需補充的工裝費用也相當大；5、工裝安全係數低支架採用彈片夾持位於上電極1A，彈片容易鬆動，重力作用 下焊接過程容易掉落，而且由於焊接過程受熱，彈片的壽命很短。彈片鬆動或長時間受熱失 效後，操作者經常用手或改刀扶持零件，存在很大的安全隱患；6、焊接過程損耗大由於零件焊接過程除凸點外，其餘接觸面無任何絕緣措施，分 流嚴重，通電焊接過程工件與工裝接觸部位容易放電擊傷，故能量損失嚴重，焊件外觀質量差。

發明內容
本發明的目的是為了解決上述技術的不足，提供一種結構簡單新穎的汽車減振器 支架凸焊浮動工裝。本發明所提出的技術問題是這樣解決的一種汽車減振器支架凸焊浮動工裝，由 凸焊浮動通用底座、可換汽車減震器支架定位架、可換定位架定位機構、楔形壓緊機構、上 電極座和下電極座構成；可換汽車減震器支架定位架通過可換定位架定位機構和楔形壓緊機構安裝在凸 焊浮動通用底座上，所述凸焊浮動通用底座安裝凸焊機的殼體上，上電極座安裝在凸焊機 的上電極板下，下電極座安裝在凸焊機的下電極板上。所述凸焊浮動通用底座由上頂板、絕緣底板、彈簧、導柱、下底板和導套構成；所述 上頂板、導柱、下底板和導套採用45鋼製造；所述上頂板開有用於穿過下極座的下電極孔，所述上頂板下用螺栓安裝有導柱， 前述螺栓與上頂板間設有絕緣套，所述絕緣底板安裝在上頂板和導柱之間，所述導柱從上 至下依次套裝有彈簧和導套，導柱和導套滑導配合；所述導套安裝在下底板上，所述下底板 安裝在凸焊機的殼體上。所述可換汽車減震器支架定位架由底板、後定位杆支撐塊、後定位杆、對正卡塊、 兩個V型支板、氣缸、橡膠塊和汽缸支撐塊構成；所述底板、後定位杆支撐塊、後定位杆、對 正卡塊、V型支板和汽缸支撐塊採用鋼製造；所述底板從左至右或從右至左依次安裝有後定位杆支撐塊、兩個V型支板、汽缸 支撐塊，所述底板在兩個V型支板中間的位置開有用於穿過下極座的電極口 ；
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所述後定位杆，用於汽車減震器支架軸向位置定位、安裝在所述後定位杆支撐塊 上端所設的通孔的內側，前述通孔外側安裝有微調後定位杆徑向位置的螺栓，所述後定位 杆支撐塊還設有緊固後定位杆的緊固螺栓，所述後定位杆上安裝有用於汽車減震器支架徑 向角度定位的對正卡塊；所述汽缸支撐塊上端安裝有氣缸、所述氣缸的推塊上設有用於保護汽車減震器支 架和防滑的橡膠塊。所述可換定位架定位機構，用於可換汽車減震器支架定位架在上頂板上水平位 置的定位和垂直方向上壓緊，由限位塊和定位卡塊構成；所述限位塊和定位卡塊採用鋼製 造；所述限位塊安裝在所述上頂板上表面的內側，所述定位卡塊安裝在所述底板內側 外緣；所述限位塊呈「凸」型，所述定位卡塊呈「凹」型；限位塊插入定位卡塊的部分呈上 小下大的梯形，定位卡塊被插入部分形狀與前述限位塊插入定位卡塊的部分配合，限位塊 插入定位卡塊後，定位卡塊將壓住限位塊。所述楔形壓緊機構，用於可換汽車減震器支架定位架在上頂板上垂直方向上壓緊 以及將可換汽車減震器支架定位架向限位塊方向壓緊，由壓緊螺釘、壓緊塊、定斜塊、動斜 塊構成；所述壓緊塊、定斜塊、動斜塊採用製造；所述壓緊螺釘和定斜塊、安裝在所述上頂板上表面的外側，所述動斜塊安裝在所 述底板外側外緣；所述壓緊塊為倒圓錐臺形或倒梯形臺形的，套裝在壓緊螺釘上，所述定斜塊和動 斜塊設有與壓緊塊配合的斜面。所述上電極座呈「T」形，在「T」形的下立壁設有上電極安裝孔，上電極座採用銅製造。所述下電極的頂面設有十字定位條，下電極座上採用銅製造。所述上電極座設有十字循環冷卻水路，所述下電極設有十字循環冷卻水路。本發明的有益效果在於1、在整套工裝上，無需導電的部分凸焊浮動通用底座、可換汽車減震器支架定位 架、可換定位架定位機構和楔形壓緊機構)採用45鋼材料或相應標準件，並在定位部分絕 緣上頂板和導柱之間絕緣)，有效地降低工裝成本和能耗；同時也避免V型支板與汽車減震 器支架接觸放電擊傷而影響產品外觀質量。(參見圖1)2、凸焊浮動通用底座的導柱與上頂面設置絕緣套和絕緣底板絕緣，避免焊接過程 分流現象的發生防止零件擊傷，影響外觀；另外焊接瞬間電流密度大，焊接過程質量穩定， 焊接強度穩定。(參見圖2)3、焊接接觸瞬間彈簧緩衝，平穩可靠，避免上電極氣缸衝擊造成凸點塑性變形而 改變凸點大小，焊接強度穩定性好(。參見圖2、3)4、上增加了頂緊汽車減震器支架的汽缸，保證定位精度。(參見圖4、5)5、依靠後定位杆和對正卡塊對汽車減震器支架圓周方向的定位，保證焊接零件角 度的尺寸精度。(參見圖6 9)6、設計初期計算定位卡塊的位置尺寸，實現汽車減震器支架定位架快換，更換時
6隻需擰下壓緊螺釘即可更換。(參見圖10)7、採用分體式的電極(電極設計為電極座和電極頭)，與零件接觸的部分為可更 換的電極頭，採用鉻鋯銅，其餘的採用紫銅，電極磨損後，只需更換小塊的電極頭即可，避免 電極材料浪費。8、在上、下電極座上增加十字循環冷卻水路，減少工裝磨損，提高焊接質量。9、在實際作業中，上電極座固定安裝在凸焊機上，上電極開有與上電極座配合的 雙U型槽，通過螺釘實現與電極座的快速安裝。10、下電極座固定於凸焊機下電極板上，可更換電極與下電極座連接依靠十字定 位條定位，螺釘連接達到快速換模及保證定位精度的目的。(參見圖14、15)本發明還可應用在減振器支架螺母凸焊、下連接套組件凸焊、吊封組件凸焊、連杆 緩衝座點焊等領域。


圖1為本發明裝配裝簡圖帶上(帶電極頭和下電極頭)；圖2為本發明凸焊浮動通用底座主視圖；圖3為本發明凸焊浮動通用底座俯視圖視圖；圖4為本發明可換汽車減震器支架定位架主視圖；圖5為本發明可換汽車減震器支架定位架俯視圖；圖6為本發明後定位杆主視圖；圖7為本發明後定位杆左視圖；圖8為本發明對正卡塊主視圖；圖9為本發明對正卡塊左視圖；圖10為本發明可換定位架定位機構主視圖；圖11為本發明楔形壓緊機構主視圖；圖12為本發明上電極座主視圖；圖13為本發明上電極座左視圖；圖14為本發明下電極座主視圖；圖15為本發明下電極座俯視圖；圖16為本發明所焊接的汽車減震器支架的主視圖；圖17為本發明所焊接的汽車減震器支架的左視圖；圖18為現有的焊接汽車減震器支架的工裝；圖中1、凸焊浮動通用底座，101、上頂板，1011、下電極孔，102、絕緣底板，103、彈 簧，104、導柱，105、下底板，106、導套，2、可換汽車減震器支架定位架，201、底板，2011、電極 孔，202、後定位杆支撐塊，203、後定位杆，204、對正卡塊，205、V型支板，206、橡膠塊，207、氣 缸，2071、推塊，208、汽缸支撐塊，3、可換定位架定位機構，301、限位塊，302、定位卡塊，4、楔 形壓緊機構，401、壓緊螺釘，4011、壓緊塊，402、定斜塊，403、動斜塊，5、上電極座，501、上電 極安裝孔，6、下電極座，601、十字定位條，7、點焊機，8汽車減震器支架、，801、支架，802、油 筒總成組件，1A、上電極，2A、下電極，3A、基板，4A、後定位板、5A、凸焊機導柱。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明做進一步詳細說明本發明所提供的汽車減振器支架凸焊浮動工裝是專用於汽車減振器支架的凸焊。 由凸焊浮動通用底座1、可換汽車減震器支架定位架2、可換定位架定位機構3、楔形壓緊機 構4、上電極座5和下電極座6構成；可換汽車減震器支架定位架2通過可換定位架定位機構3和楔形壓緊機構4安裝 在凸焊浮動通用底座1上，在下電極板10兩側凸焊機殼體上對稱焊接兩個支撐板，凸焊浮 動通用底座1安裝在前述支撐板上，上電極座5安裝在凸焊機的上電極板9下，下電極6安 裝在凸焊機的下電極板10上。所述凸焊浮動通用底座1由上頂板101、絕緣底板102、彈簧103、導柱104、下底板 105和導套106構成；所述上頂板101、導柱104、下底板105和導套106採用45鋼製造；所述上頂板101開有用於穿過下極座的下電極孔1011，所述上頂板101下用螺栓 安裝有導柱104，前述螺栓與上頂板101間設有絕緣套，所述絕緣底板102安裝在上頂板 101和導柱104之間，所述導柱104從上至下依次套裝有彈簧103和導套106，導柱104和 導套106滑導配合；所述導套106安裝在下底板105上，所述下底板105安裝在凸焊機的前 述的兩個支撐板上。可換汽車減震器支架定位架2由底板201、後定位杆支撐塊202、後定位杆203、對 正卡塊204、兩個V型支板205、氣缸207、橡膠塊206和汽缸支撐塊208構成；底板201、後 定位杆支撐塊202、後定位杆203、對正卡塊204、V型支板205和汽缸支撐塊208採用45鋼 製造；底板201從左至右或從右至左依次安裝有後定位杆支撐塊202、兩個V型支板 205、汽缸支撐塊208，底板201在兩個V型支板205中間的位置開有用於穿過下極座的電極 Π 2011 ；後定位杆203，用於汽車減震器支架8軸向位置定位、安裝在後定位杆支撐塊202 上端所設的通孔的內側，前述通孔外側安裝有微調後定位杆203徑向位置的螺栓，後定位 杆支撐塊202還設有緊固後定位杆203的緊固螺栓，後定位杆203上安裝有用於汽車減震 器支架8徑向角度定位的對正卡塊204 ；汽缸支撐塊208上端安裝有氣缸207、氣缸207的推塊2071上設有用於保護汽車 減震器支架8和防滑的橡膠塊206。可換定位架定位機構，用於可換汽車減震器支架定位架2在上頂板101上水平位 置的定位和垂直方向上壓緊，由限位塊301和定位卡塊302構成；限位塊301和定位卡塊 302採用45鋼製造；限位塊301安裝在上頂板101上表面的內側，定位卡塊302安裝在底板201內側 外緣；限位塊301呈「凸」型，定位卡塊302呈「凹」型；限位塊301插入定位卡塊302的 部分呈上小下大的梯形，定位卡塊302被插入部分形狀與前述限位塊301插入定位卡塊302 的部分配合，限位塊301插入定位卡塊302後，定位卡塊302將壓住限位塊301。楔形壓緊機構4，用於可換汽車減震器支架定位架2在上頂板101上垂直方向上 壓緊和將可換汽車減震器支架定位架2向限位塊301方向壓緊，由壓緊螺釘401、壓緊塊
84011、定斜塊402、動斜塊403構成；壓緊塊4011、定斜塊402、動斜塊403採用45製造；壓緊螺釘401和定斜塊402、安裝在上頂板101上表面的外側，動斜塊403安裝在 底板201外側外緣；壓緊塊4011為倒圓錐臺形或倒梯形臺形的，套裝在壓緊螺釘401上，定斜塊402 和動斜塊403設有與壓緊塊4011配合的斜面。上電極座5呈「T」形，在「T」形的下立壁設有上電極安裝孔5，上電極座5採用銅 製造。上電極座5設有十字循環冷卻水路。下電極6的頂面設有十字定位條601，下電極座上6採用銅製造，下電極6設有十 字循環冷卻水路。本發明的的操作步驟為根據需要選擇可換汽車減震器支架定位架一支架放入下 電極一油筒總成放入可換汽車減震器支架定位架一按下啟動按鈕一汽缸推動橡膠塊夾緊 油筒總成一開始焊接(上電極放下)一焊接完成(上電極升起)一氣缸鬆開一彈簧復原一 取出汽車減震器支架，整個過程除放入工件外其餘動作自動完成。
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權利要求
一種汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於由凸焊浮動通用底座(1)、可換汽車減震器支架定位架(2)、可換定位架定位機構(3)、楔形壓緊機構(4)、上電極座(5)和下電極座(6)構成；所述可換汽車減震器支架定位架(2)通過可換定位架定位機構(3)和楔形壓緊機構(4)安裝在凸焊浮動通用底座(1)上，所述凸焊浮動通用底座(1)安裝在凸焊機的殼體上，所述上電極座(5)安裝在凸焊機的上電極板(9)下，所述下電極座(6)安裝在凸焊機的下電極板(10)上。
2.根據權利要求1所述汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於所述凸焊浮動通 用底座(1)由上頂板(101)、絕緣底板(102)、彈簧(103)、導柱(104)、下底板(105)和導套 (106)構成；所述上頂板(101)、導柱(104)、下底板(105)和導套(106)採用45鋼製造；所述上頂板(101)開有用於穿過下極座的下電極孔(1011)，所述上頂板(101)下用螺 栓安裝有導柱(104)，前述螺栓與上頂板(101)間設有絕緣套，所述絕緣底板(102)安裝在 上頂板(101)和導柱(104)之間，所述導柱(104)從上至下依次套裝有彈簧(103)和導套 (106)，導柱(104)和導套(106)滑導配合；所述導套(106)安裝在下底板(105)上，所述下 底板安裝在凸焊機的殼體上。
3.根據權利要求1所述汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於所述可換汽車 減震器支架定位架(2)由底板(201)、後定位杆支撐塊(202)、後定位杆(203)、對正卡塊 (204)、兩個V型支板(205)、氣缸(207)、橡膠塊(206)和汽缸支撐塊(208)構成；所述底板 (201)、後定位杆支撐塊(202)、後定位杆(203)、對正卡塊(204)、V型支板(205)和汽缸支 撐塊(208)採用45鋼製造；所述底板(201)從左至右或從右至左依次安裝有後定位杆支撐塊(202)、兩個V型支 板(205)、汽缸支撐塊(208)，所述底板(201)在兩個V型支板(205)中間的位置開有用於 穿過下極座的電極口(2011)；所述後定位杆(203)，用於汽車減震器支架(8)軸向位置定位、安裝在所述後定位杆支 撐塊(202)上端所設的通孔的內側，前述通孔外側安裝有微調後定位杆(203)徑向位置的 螺栓，所述後定位杆支撐塊(202)還設有緊固後定位杆(203)的緊固螺栓，所述後定位杆 (203)上安裝有用於汽車減震器支架(8)徑向角度定位的對正卡塊(204)；所述汽缸支撐塊(208)上端安裝有氣缸(207)、所述氣缸(207)的推塊(2071)上設有 用於保護汽車減震器支架(8)和防滑的橡膠塊(206)。
4.根據權利要求1、2或3所述的汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於所述可 換定位架定位機構，用於可換汽車減震器支架定位架(2)在上頂板(101)上水平位置的定 位和垂直方向上壓緊，由限位塊(301)和定位卡塊(302)構成；所述限位塊(301)和定位卡 塊(302)採用45鋼製造；所述限位塊(301)安裝在所述上頂板(101)上表面的內側，所述定位卡塊(302)安裝 在所述底板(201)內側外緣；所述限位塊(301)呈「凸」型，所述定位卡塊(302)呈「凹」型；限位塊(301)插入定位 卡塊(302)的部分呈上小下大的梯形，定位卡塊(302)被插入部分形狀與前述限位塊(301) 插入定位卡塊(302)的部分配合，限位塊(301)插入定位卡塊(302)後，定位卡塊(302)將 壓住限位塊(301)。
5.根據權利要求1、2或3所述的汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於所述楔 形壓緊機構(4)，用於可換汽車減震器支架定位架(2)在上頂板(101)上垂直方向上壓緊、 以及將可換汽車減震器支架定位架(2)向限位塊(301)方向壓緊，由壓緊螺釘(401)、壓 緊塊(4011)、定斜塊(402)、動斜塊(403)構成；所述壓緊塊(4011)、定斜塊(402)、動斜塊 (403)採用45製造；所述壓緊螺釘(401)和定斜塊(402)、安裝在所述上頂板(101)上表面的外側，所述動 斜塊(403)安裝在所述底板(201)外側外緣；所述壓緊塊(4011)為倒圓錐臺形或倒梯形臺形的，套裝在壓緊螺釘(401)上，所述定 斜塊(402)和動斜塊(403)設有與壓緊塊(4011)配合的斜面。
6.根據權利要求1所述的汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於所述上電極座 (5)呈「T」形，在「T」形的下立壁設有上電極安裝孔(5)，上電極座(5)採用銅製造。
7.根據權利要求1所述的汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於所述下電極(6) 的頂面設有十字定位條(601)，下電極座上(6)採用銅製造。
8.根據權利要求6或7所述的汽車減振器支架凸焊浮動工裝，其特徵在於所述上電 極座(5)設有十字循環冷卻水路，所述下電極(6)設有十字循環冷卻水路。
全文摘要
本發明涉及一種汽車減振器支架凸焊浮動工裝，涉及點焊設備，由凸焊浮動通用底座、可換汽車減震器支架定位架、可換定位架定位機構、楔形壓緊機構、上電極座和下電極座構成；所述可換汽車減震器支架定位架通過可換定位架定位機構和楔形壓緊機構安裝在凸焊浮動通用底座上，所述凸焊浮動通用底座安裝在凸焊機的殼體上，所述上電極座安裝在凸焊機的上電極板下，所述下電極安裝在凸焊機的下電極板上。焊接接觸瞬間彈簧緩衝，平穩可靠，不會造成凸點塑性變形，避免上電極氣缸衝擊改變凸點大小，焊接強度穩定性好。
文檔編號B23K11/30GK101972888SQ201010504910
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月13日 優先權日2010年10月13日
發明者吳明偉, 翁金爐 申請人:成都九鼎科技(集團)有限公司