专利名称：一种汽车顶盖包边装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车包边工装技术领域，尤其是涉及一种汽车白车身顶盖包边装 置，主要用于批量化生产和柔性化生产。
背景技术：
包边工艺广泛应用于汽车白车身的四门两盖和顶盖(天窗)等工位，是白车身制 造工艺当中必不可少的关键工序，包边效果的好坏直接影响到车身的外观质量。乘用车车身厂在初期规划布置平面图时，要根据白车身特性配置大型的门盖包边 模和压机，顶盖天窗也要单独配备大台面的包边机。由于四门类都是大型的钣金件，而且 四周都需要进行包边，四门类分总成焊接好后直接将总成放到传送带上，起动传送带自动 将零件放到相应的压机上进行包边。但顶盖天窗需要包边的部位只有一边，带天窗的顶盖 分总成焊接完总成后，需要人工将顶盖分总成搬运到专门顶盖天窗的包边机上完成包边工 作。由于顶盖板件又大又软，需要两名操作人员在包边机和焊接夹具之间来回的搬运、移动 零件。再加上顶盖仅一面包边的特殊性，因此初期规划顶盖工装时要么考虑减少投资，提供 效率，就设计带有定位焊接和包边装置一体化的工装，要么就采用包边模在200吨台面为 4000mm X 2500mm的液压包边机上，通过零部件转运后，压机前后台面各两人上、下料单独完 成包边。由于顶盖有普通型和天窗型两种类型，因此单独配备仅能完成顶盖包边的设备，设 备投资大，空间使用效率降低，同时增加了员工的劳动强度，降低了劳动效率，同时加大了 设备投资费用、增多了设备维护费用，增加了人工成本，降低了投资效益。
发明内容本实用新型提供了一种汽车顶盖包边装置，该装置可以同时实现带天窗汽车顶盖 的顶盖包边作业，减少设备投资，提高空间利用率，降低现场人员操作强度和板件搬运带来 了安全隐患。一种汽车顶盖包边装置，包括底板、铰接在底板上的C型连接固定骨架以及驱动C 型连接固定骨架转动的第一驱动气缸，所述的C型连接固定骨架上固定有顶盖包边预压模 块、顶盖包边上压模块以及顶盖包边下压模块，所述的顶盖包边上压模块包括上模以及将 上模固定在C型连接固定骨架的顶部的上模固定连接板，上模底面为与汽车顶盖相配合的 凹曲面；所述的顶盖包边下压模块包括下模、驱动下模移动的下模驱动气缸和将下模固定 在下模驱动气缸活塞杆顶端的下模固定连接板，下模顶面为与上模底面相配合的凸曲面， 下模驱动气缸的缸体穿过C型连接固定骨架并与C型连接固定骨架固定；所述的顶盖包边 预压模块包括预包模、驱动预包模移动的预包模驱动气缸以及将预包模固定在预包模驱动 气缸活塞杆顶端的预包模连接固定板，预包模驱动气缸的缸体穿过C型连接固定骨架中部 并与C型连接固定骨架固定；所述的上模位于下模的正上方。为节省空间和运行方便，C型连接固定骨架可选择C形骨架，C形骨架一般通过铰 接机构与底板铰接；例如，为安装方便可选的铰接机构包括与C形骨架底面固定铰接轴和与铰接轴铰接的铰接轴座，铰接轴座通过铰接轴座连接固定组件与底板固定。可将C形骨 架底部水平段和竖直段之间的过度处的内、外侧加工成斜面，以便于减少C形骨架翻转时 与内外零部件之间的干涉，减少磨损，同时内外斜面又给顶盖包边预压模块和上述铰接机 构的安装提供了平面，便于安装固定。C形骨架采用气缸顶升方式顶起骨架末端，C形骨架 将以其与底板之间的铰接机构为旋转轴控制C形骨架上连接的上模的压紧、打开，零件的 取放方便。为保证本实用新型的汽车顶盖包边装置在运行过程中的稳定性及统一性，可在下 模固定连接板下方设置两个与下模驱动气缸活塞杆平行设置的平衡作用的下模导杆、下模 板固定导套，两个下模导杆顶端分别与下模固定连接板两侧固定，下模板固定导套分别与C 型连接固定骨架的两侧固定，下模驱动气缸一般为竖直设置。同样也可在预包模连接固定 板下方设置两个与预包模驱动气缸平行的起平衡作用的预包模方形导套，两个预包模方形 导套内设有导杆，两个导杆顶端分别与预包模连接固定板底面两侧固定，预包模方型导套 分别与C型连接固定骨架两侧固定，预包模驱动气缸安装的角度可根据实际需要确定。为保证上模的自由移动，可选择将第一驱动气缸的底端通过第一驱动气缸下连接 板与底板铰接，顶端通过第一驱动气缸上连接板与骨架底端铰接，第一驱动气缸连接板和 第一驱动气缸上连接板分别可选择T形的安装板，安装板上设有铰接孔，第一驱动气缸的 顶端和底端分别设置有与铰接孔相配合的铰接轴机构；为保证骨架的回位精确度，可在骨 架和底板之间设置限位机构，例如，为安装方便可在骨架底端的两侧分别设置一个或多个 带有定位槽的限位块，例如可选择H型上限位块，在底板上设置与定位块的定位槽相配合 的限位凸块。上模固定连接板可选择水平设置的T形板，T形板竖直段顶面与C型连接固定骨架 顶端固定；上模的顶面与T形板水平段底面紧靠，上模一侧侧面与T形板竖直段侧面紧靠； T形板水平段一端设有竖直设置的上模压板，上模压板下部一侧与上模远离T形板竖直段 的一侧侧面紧靠；上模压板和T形板的设置保证了上模的安装精度，避免了上模使用过程 发生左右相对移动，有利于保证包边质量。上膜可选用直角梯形结构，梯形结构斜边形成的 斜面竖直朝下，上膜的斜面处加工成刀片式半凹圆弧形状，此形状保证预压模进行预压时， 增加接触预压法兰面积，使预压力分布均勻，法兰包边缓缓过度保证包边质量。为避免在法 兰预压过程中顶盖外板表面和R角处受包边作用力影响，出现起皱或其他不良情况，在上 模底部斜面设置一个向上切出的长方形的定位槽，此即为预留的法兰角，保证能够包住板 件的棱角部分，在顶盖包边时保护了包边角，同时将定位槽上部长方形面按顶盖外板表面 进行圆弧修正，形成与顶盖相配合的凹曲面，使上下模能够贴合板件，起到夹紧顶盖板件以 及下模顶压时的支撑作用。下模一般采用长方形型块与半圆弧凸台一体式连接形状，凸台的顶面形状为与上 模底面的凹曲面相配合的凸曲面，保证凸台与上压模的底面完整匹配，保证预压效果，上、 下模之间保持零件料厚的间隙。同时可将下模顶面靠近预压模的一侧加工成斜面形成斜面 圆弧，保证预包的法兰平稳进入下模与上模形成的模腔之间，既保证预包的法兰能够平稳 的过度到下模腔里。为保证下模的安装方便，下模固定连接板可选择水平设置的L形板，L 形板的底面与下模驱动气缸活塞杆顶端固定；下模的底面与L形板的水平段顶面紧靠，侧 面与L形板竖直段侧面紧靠。
5[0011]预包模一般也可用长方形板，长方形板顶面设置与法兰配合的曲面，为方便安装， 预包模连接固定板可选用倾斜设置的L形板，L形板的底面与预包模驱动气缸活塞杆顶端 固定；预包模的底面与L形板的水平段顶面紧靠，预包模侧面与L形板竖直段侧面紧靠。本实用新型的有益效果体现在(1)本实用新型的汽车顶盖包边装置，采用顶盖包边上压模块、顶盖包边下压模 块和顶盖包边预压模块三段包边模具组装的方式，防止包边模具长时间使用导致的局部变 形、精度丢失以及强度减弱等问题的发生，同时易于后期模具的维护、修整和更换；(2)本实用新型的汽车顶盖包边装置占用空间小、投资费用少、使用方便，提升了 空间利用率，降低了现场人员的操作强度和板件搬运带来的安全隐患，提供了一种快速、有 效、便捷的自动化焊接-包边一体化的新型包边装置。
图1为本实用新型的汽车顶盖包边装置的侧视结构示意图；图2为本实用新型的汽车顶盖包边装置省略C型连接固定骨架的立体结构示意 图；图3为图2所示的汽车顶盖包边装置的另一侧的立体结构示意图；图4为图3所示的汽车顶盖包边装置的A处的局部放大图。
具体实施方式
如图1 3所示，一种汽车顶盖包边装置，包括底板1、铰接在底板1上的C型连接 固定骨架5以及驱动C型连接固定骨架5转动的第一驱动气缸23，C型连接固定骨架5上 固定有顶盖包边预压模块、顶盖包边上压模块以及顶盖包边下压模块，顶盖包边上压模块 包括上模11以及将上模11固定在C型连接固定骨架5的顶部的上模固定连接板9，上模 11底面为与汽车顶盖相配合的凹曲面；顶盖包边下压模块包括下模12、驱动下模12上下移 动的下模驱动气缸21和将下模12固定在下模驱动气缸21活塞杆顶端的下模固定连接板 13，下模12顶面为与上模11底面相配合的凸曲面，下模驱动气缸21的缸体穿过C型连接 固定骨架5并与C型连接固定骨架5固定；顶盖包边预压模块包括预包模6、驱动预包模6 移动的预包模驱动气缸25以及将预包模6固定在预包模驱动气缸25活塞杆顶端的预包模 连接固定板4，预包模驱动气缸25的缸体穿过C型连接固定骨架5中部并与C型连接固定 骨架5固定；上模11位于下模12的正上方。如图1 4所示，C型连接固定骨架5为C形骨架，底端通过第一驱动气缸上连接 板22与第一驱动气缸23活塞杆顶端铰接，第一驱动气缸上连接板22为水平设置的T型板， T形板的竖直段通过四个螺栓和两个定位销与C形骨架底端中部固定，另一竖直段设有铰 接孔；第一驱动气缸23活塞杆顶端设有与铰接孔配合的铰接轴机构，铰接轴结构穿过铰接 孔将第一驱动气缸上连接板22和第一驱动气缸23铰接；第一驱动气缸23底端通过第一驱 动气缸下连接板M与底板1铰接，第一驱动气缸23底端设有铰接孔，第一驱动气缸下连接 板M为倒置的T形板，第一驱动气缸下连接板M水平段通过四个螺栓和两个定位销与底 板1固定，倒置的T形板上部竖直段设有铰接孔，第一驱动气缸23底部设有与铰接孔相配 合的铰接轴机构，铰接轴机构穿过铰接孔将第一驱动气缸下连接板M和第一驱动气缸23底端铰接。C形骨架底端两侧分别设有一个限位机构，限位机构包括带有定位槽的H型上 限位块17和与H型上限位块17的定位凹槽相配合的限位凸块15 ；H型上限位块17通过H 型上限位块连接固定板18与C形骨架底端固定；H型上限位块连接固定板18通过两个螺 栓和两个定位销与C形骨架底端两侧固定；H型上限位块连接固定板18底端通过内藏螺栓 与H型上限位块17固定，限位凹槽竖直朝下设置。限位凸块15通过限位块支撑组件16与 底板1固定；限位块支撑组件16通过四个螺栓和两个定位销与底板1固定，限位块支撑组 件16通过内藏螺栓与限位凸块15固定，限位凸块15凸面向上设置。C形骨架底部竖直段 和水平段的过渡段处的内、外侧加工成斜面，通过过渡连接板四通过以及铰接机构与底板 1铰接，过渡连接板四为T形板，T形板顶面与C形骨架外侧斜面通过螺栓和定位销固定， 底端与铰接轴焊接成，铰接机构包括铰接轴观和将铰接轴观与底板1铰接的固定机构，固 定机构包括铰接轴座2和将铰接轴座2通过T型铰接轴座连接组件沈与底板1固定，铰接 轴座2顶部设有与铰接轴观铰接的铰接孔，T型铰接轴座连接组件沈通过螺栓和定位销 与底板1固定。上模固定连接板9通过上模过渡连接板8与C形骨架顶端固定，两者之间设有左 右共四块过渡板加强板7 ；上压模块包括上压模11、将上模11与上模过渡连接板8固定的 上模固定连接板9以及固定在上模固定连接板9 一端的上模压板10，上模固定连接板9为 水平设置的T形板，T形板竖直段顶面与上模过渡连接板8紧固连接；上模11的顶面与T 形板水平段底面紧靠，上模11 一侧侧面与T形板竖直段侧面紧靠，T形块水平段和竖直段 之间设有6处加强筋；T形板水平段一端设有竖直设置的上模压板10，上模压板10下部一 侧与上模11另侧远离T形板竖直段的一侧侧面紧靠。上模11为直角梯形结构，梯形结构 斜边形成的斜面竖直朝下，上模11的斜面处加工成刀片式半凹圆弧形状，上模11底部斜面 设置一个向上切出的长方形定位槽，此即为预留的法兰角，保证能够包住板件的棱角部分， 在顶盖包边时保护包边角，将定位槽上部长方形面按汽车顶盖外板表面进行圆弧修正，形 成与顶盖相配合的凹曲面，使上下压模能够贴合板件。下模12采用长方形型块与半圆弧凸台一体式连接形状，凸台的顶面形状为与上 模11底面的凹曲面相配合的凸曲面，保证凸台与上模11的底面完整匹配，上模11和下模 12之间保持零件料厚的间隙；下模顶面靠近预包模6的一侧的三分之一部分加工成斜面形 成斜面圆弧，保证预包的法兰平稳进入下模12与上模11形成的模腔之间；下模固定连接板 13可选择水平设置的L形板，L形板的底面与下模驱动气缸21活塞杆顶端固定；下模12的 底面与L形板的水平段顶面紧靠，侧面与L形板竖直段侧面紧靠；下模固定连接板13下方 设有与下模驱动气缸21活塞杆平行的两个下模导杆20，两个下模导杆20的顶端分别与下 模固定连接板13的底面两侧固定，底端穿过下模板固定导套19，下模板固定导套19分别固 定的C形骨架两侧；两个下模驱动气缸21竖直设置，两个下模驱动气缸和两个下模板固定 导套相互平行且位于同一条直线上，下模驱动气缸21和两个下模导杆20顶端通过内置式 连接法兰套14与下模固定连接板13固定，内置式连接法兰套14与下模固定连接板13之 间设有加强筋；下模驱动气缸21的缸体通过固定板与C形骨架底面固定。两个下模导杆20 通过下模板固定导套19与C形骨架的两侧固定。预包模6为长方形板，顶面为与法兰配合的曲面，通过螺栓与预包模连接固定板4 相互固定，预包模连接固定板4为倾斜设置的L形板，L形板的底面与预包模驱动气缸25活塞杆顶端固定；预包模6的底面与L形板的水平段顶面紧靠，预包模6侧面与L形板竖直段 侧面紧靠。预包模连接固定板4下方设置两个与预包模驱动气缸25平行预包模方形导套 3，两个预包模方形导套3的导杆顶端分别与预包模连接固定板4底面两侧固定；预包模驱 动气缸25和预包模方形导套3位于同一条直线上，预包模连接固定板4通过预包模导杆27 与预包模驱动气缸25的活塞杆和预包模方形导套3固定；预包模连接固定板4与预包模导 杆27之间设有加强筋；预包模方形导套3分别通过螺栓和销钉与C形骨架两侧固定；预包 模驱动气缸25缸体通过上法兰用螺栓和销钉与C形骨架底面固定。 本实施例的汽车顶盖包边装置的运行过程为首先将天窗加强板和带天窗顶盖总 成件放置到夹具上后，夹具夹紧块夹紧天窗加强板和天窗分总成件，同时C型连接固定骨 架5在第一驱动气缸23驱动下由张开状态变到合拢夹紧状态，同时驱动顶盖包边上模11 将天窗顶盖外板包边处定位压紧，保证天窗加强总成在焊接和包边过程中不窜动和偏移； 压紧后利用天窗总成夹具的自动焊钳将顶盖天窗加强板附近的焊点进行焊接，焊接完成后 顶盖包边预压模块在预包模驱动气缸25和两个预包模方形导套3导杆的驱动下，将顶盖天 窗处法兰进行45度的预压，预压完成后预包模6退回，顶盖包边下模12在二个下模驱动气 缸21和二个下模导杆20的顶升驱动下，将法兰面压平即可。
权利要求1.一种汽车顶盖包边装置，包括底板(1)、铰接在底板(1)上的C型连接固定骨架(5) 以及驱动C型连接固定骨架( 转动的第一驱动气缸(23)，所述的C型连接固定骨架(5) 上固定有顶盖包边预压模块、顶盖包边上压模块以及顶盖包边下压模块，其特征在于，所述 的顶盖包边上压模块包括上模(11)以及将上模(11)固定在C型连接固定骨架(5)的顶部 的上模固定连接板(9)，上模(11)底面为与汽车顶盖相配合的凹曲面；所述的顶盖包边下 压模块包括下模(1 、驱动下模(1 移动的下模驱动气缸和将下模(1 固定在下模 驱动气缸活塞杆顶端的下模固定连接板(13)，下模(1 顶面为与上模(11)底面相 配合的凸曲面，下模驱动气缸的缸体穿过C型连接固定骨架( 并与C型连接固定骨 架(5)固定；所述的顶盖包边预压模块包括预包模(6)、驱动预包模(6)移动的预包模驱动 气缸0 以及将预包模(6)固定在预包模驱动气缸0 活塞杆顶端的预包模连接固定板 G)，预包模驱动气缸0 的缸体穿过C型连接固定骨架(5)中部并与C型连接固定骨架 (5)固定；所述的上模(11)位于下模(12)的正上方。
2.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的C型连接固定骨架 (5)为C形骨架，C形骨架通过铰接机构与底板(1)铰接；所述的铰接机构包括与C形骨架 底面固定的铰接轴08)和与铰接轴08)铰接的铰接轴座0)，铰接轴座( 通过铰接轴座 连接固定组件06)与底板(1)固定。
3.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的下模固定连接板 (13)下方设有两个与下模驱动气缸活塞杆平行设置且设于下模驱动气缸两侧的 下模导杆00)；两个下模导杆00)顶端分别与下模固定连接板(1 底面两侧固定；所述 的C型连接固定骨架(5)的两侧分别固定有一个用于下模导杆00)底端穿过的下模板固 定导套(19)。
4.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的预包模连接固定板(4)下方设有两个与预包模驱动气缸0 平行设置的预包模方形导套(3)；两个预包模方 形导套(3)内的导杆顶端分别与预包模连接固定板(4)底面两侧固定，两个预包模方形导 套(3)分别与C型连接固定骨架( 两侧固定。
5.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的第一驱动气缸03) 底端通过第一驱动气缸下连接板04)与底板(1)铰接，顶端通过第一驱动气缸上连接板 (22)与C型连接固定骨架( 底端铰接；所述的C型连接固定骨架( 底端的两侧分别设 有带有定位槽的H型上限位块(17)，底板(1)上设有与H型上限位块(17)的定位槽相配 合的限位凸块(1 ，H型上限位块(17)和限位凸块(1 相互配合保证C型连接固定骨架(5)回位的精确度。
6.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的下模(1 顶面靠近 预包模(6)的一侧为斜面圆弧，保证预包的法兰平稳过渡到上模(11)和下模(1 形成的 模腔之间。
7.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的上模固定连接板(9) 为水平设置的T形板，T形板竖直段与C型连接固定骨架( 顶端固定；所述的上模(11) 的顶面与T形板水平段底面紧靠，一侧侧面与T形板竖直段侧面紧靠；所述的T形板水平段 一端设有竖直的上模压板(10)，上模压板(10)下部一侧与上模(11)远离T形板竖直段的 一侧侧面紧靠。
8.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的下模固定连接板 (13)为水平设置的L形板，L形板的底面与下模驱动气缸活塞杆顶端固定；所述的下 模(1 的底面与L形板的水平段顶面紧靠，侧面与L形板竖直段侧面紧靠。
9.根据权利要求1所述的汽车顶盖包边装置，其特征在于，所述的预包模连接固定板 (4)为倾斜设置的L形板，L形板的底面与预包模驱动气缸0 活塞杆顶端固定；所述的预 包模(6)的底面与L形板的水平段顶面紧靠，侧面与L形板竖直段侧面紧靠。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车顶盖包边装置，包括底板、铰接在底板上的C型连接固定骨架以及驱动C型连接固定骨架转动的气缸，C型连接固定骨架上固定有顶盖包边预压模块、顶盖包边上压模块以及顶盖包边下压模块，顶盖包边上压模块包括上模以及将上压模固定在C型连接固定骨架上的固定连接板；顶盖包边下压模块包括下模、驱动下模上下移动的气缸和将下模固定在气缸活塞杆顶端的固定连接板；顶盖包边预压模块包括预压模、驱动预压模移动的气缸以及将预压模固定在气缸活塞杆顶端的固定连接板。本实用新型的包边装置可以同时实现带天窗汽车顶盖的顶盖包边作业，减少设备投资，提高空间利用率，降低现场人员操作强度和板件搬运带来了安全隐患。
文档编号B21D19/14GK201880774SQ20102066776
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者唐胜国, 安聪慧, 李书福, 杨健 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车有限公司