一种用于自行车前三脚架焊接的夹具的制作方法

本实用新型属于自行车装配领域，具体涉及一种用于自行车前三脚架焊接的夹具。

背景技术：

目前自行车车架的款式日新月异，自行车车架的生产具有个性化、批量小的特点，在生产车架时就需要不同的焊接工装，焊接过程中会产生大量的热量，如果热量积累将极大的影响产品的合格率与稳定性。前三角的外观面积和焊缝长度占整车车架的70％以上，传统生产车架外观容易刮伤，焊缝质量不稳定。

专利CN202639718U公开了一种钛合金自行车车架焊接工装，该工装包括用于固定首管的活动架、用于固定坐管五通的活动架、用于固定后钩爪坐管的活动架和架体，各活动架均采用螺栓与架体连接。其中，首管活动架通过滑轨和刻槽能良好实现装配、焊接时首管的调整及固定，坐管五通活动架和后爪勾活动架均通过销钉灵活调节车架后三角的高度。该焊接工装能够保证上、下管与首管的焊接角度可调整，且可在焊接过程中实现循环水冷却，良好解决了薄壁钛管材多件一体焊接及快速冷却的技术难题，大幅度提高了焊接效率及焊缝质量。

但是，该焊接工装在焊接过程的冷却方式复杂，需要先采用手工氩弧焊初步焊接，再添加堵头封堵车架并通水冷却，后再次使用手工氩弧焊焊接，虽提高了焊接质量，却影响了焊接效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述焊接工装在焊接时冷却工艺复杂影响焊接效率的问题，本实用新型提供一种简易有效的用于自行车前三脚架焊接的夹具。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于自行车前三脚架焊接的夹具，包括底座，所述底座上分别设有用于定位前三脚架头管的头管定位机构、用于定位前三脚架加强片的加强片定位机构、用于定位前三脚架加强盒的加强盒定位机构、用于定位和压紧的前三脚架立管的立管定位压紧机构、用于定位和压紧的前三脚架五通的五通压紧定位机构、用于定位前三脚架下管的下管定位机构，以及用于调节所述头管定位机构的头管定位调节机构，所述五通压紧定位机构内侧设有冷却压紧机构，所述冷却压紧机构内侧设有冷却定位销，所述头管定位机构、冷却压紧机构和冷却定位销内均设有水冷回路。

进一步的，所述水冷回路为1条或多条。

进一步的，所述头管定位机构上设有气缸。由气控阀直接控制气缸动作。

进一步的，所述头管定位机构、冷却压紧机构和冷却定位销材质均为紫铜。

进一步的，所述立管定位压紧机构、下管定位机构采用双层防划伤设计。

进一步的，所述头管定位机构、头管定位调节机构、立管定位压紧机构、下管定位机构、冷却压紧机构、冷却定位销采用可快速更换调整设计。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在自行车前三脚架与焊接夹具接触的五通定位机构和头管定位机构均设有水冷结构，在前三脚架焊接过程中，实现了边焊接边水冷的目的，简化了焊接过程中的冷却工艺，使焊接热量及时疏散，整件焊接时间为3分钟，避免了夹具上积累的热量再传递到下一件工件上从而影响其焊接质量，保障了产品外观质量及焊接融深，使点合格率达到98％以上，保证了产品批量生产的合格率，设备使用率达到95％以上，确保了设备24h不间断生产的稳定性，产能提高了45％。夹具经过简单调整便可生产多种车型产品，同时使客户总体生产成本降低了15％。

2、本实用新型的头管定位机构上设有气缸，气缸可以快速夹紧工件，提升了工件装卸的效率，气缸夹紧力大，夹紧快速精准，保证车架定位基准同时一定程度上可减小工件焊接变形。同时，通过控制头管定位机构、加强片定位机构、加强盒定位机构、立管定位压紧机构、五通压紧定位机构、下管定位机构的位置可以适应多种车型的生产，提高了设备的利用率，降低了企业的硬件成本。

3、本实用新型的头管定位机构、冷却压紧机构和冷却定位销材质均为紫铜，提升了热传导效率，从而提升了水冷却效率。定位件经过CNC加工成型，与工件贴合紧密，以达到最佳冷却效果。

4、本实用新型的立管定位压紧机构、下管定位机构均采用双层定位机构设计，里层材料使用机械强度高、刚度好、硬度、韧性高、耐老化性能好、机械减振能力好、良好的滑动性、优异的耐磨性、机械加工性能好、抗磨性能良好、尺寸稳定性好的尼龙，以保证前三角外观质量，外层采用碳钢材质，便于调整安装。

附图说明

图1是本实用新型的结构图：

图2是本实用新型自行车前三脚架的结构图；

图中标记：1-头管定位机构、2-加强盒定位机构、3-立管定位压紧机构、4-五通压紧定位机构、5-冷却压紧机构、6-冷却定位销、7-下管定位机构、8-加强片定位机构、9-头管定位调节机构、10-底座、201-五通管、202-立管、203-下管、204-加强盒、205-加强片、206- 头管。

具体实施方式

下面结合图1～2对本发明作详细说明。

实施例一：

如图1～2所示，一种用于自行车前三脚架焊接的夹具，包括底座10，所述底座10上分别设有用于定位前三脚架头管206的头管定位机构1、用于定位前三脚架加强片205的加强片定位机构8、用于定位前三脚架加强盒204的加强盒定位机构2、用于定位和压紧前三脚架立管202的立管定位压紧机构3、用于定位和压紧前三脚架五通管201的五通压紧定位机构4、用于定位前三脚架下管203的下管定位机构7，以及用于调节所述头管定位机构1的头管定位调节机构9，所述五通压紧定位机构4内侧设有冷却压紧机构5，所述冷却压紧机构5内侧设有冷却定位销6，所述头管定位机构1、冷却压紧机构5和冷却定位销6内均设有水冷回路。

在本实施例中,水冷回路的材质均为散热性好的紫铜，在其上面加工进水和出水孔，配上外部冷却水箱，形成冷却水回路。

分别通过头管定位机构1、加强片定位机构8、加强盒定位机构2、立管定位压紧机构3、五通压紧定位机构4、下管定位机构7，以及头管定位调节机构9实现对自行车前三脚架的固定。同时，通过移动上述定位机构的位置可以适应多种车型的生产，提高了设备的利用率，降低了企业的硬件成本。

在自行车前三脚架与焊接夹具接触的五通压紧定位机构4和头管定位机构1均设有水冷结构，在前三脚架焊接过程中，实现了边焊接边水冷的目的，简化了焊接过程中的冷却工艺，使焊接热量及时疏散，整件焊接时间为3分钟，避免了夹具上积累的热量再传递到下一件工件上从而影响其焊接质量，保障了产品外观质量及焊接融深，使点合格率达到98％以上，保证了产品批量生产的合格率，设备使用率达到95％以上，确保了设备24h不间断生产的稳定性，产能提高了45％。夹具经过简单调整便可生产多种车型产品，同时使客户总体生产成本降低了15％。

立管定位压紧机构3、下管定位机构7均采用双层定位机构设计，里层材料使用机械强度高、刚度好、硬度、韧性高、耐老化性能好、机械减振能力好、良好的滑动性、优异的耐磨性、机械加工性能好、抗磨性能良好、尺寸稳定性好的尼龙，以保证前三角外观质量，外层采用碳钢材质，便于调整安装。

头管定位机构1、头管定位调节机构9、立管定位压紧机构3、下管定位机构7、冷却压紧机构5、冷却定位销6经过简单调整更换且不影响定位精度，便可生产多种车型产品，其适用范围广。

实施例二：

实施例一中的水冷回路为1条或多条，优选的，使用多条水冷回路，可以在不降低夹具的强度的前提下，加速夹具热量的疏散，避免热量的积累，从而确保大批量，高质量的生产。

实施例三：

实施例一中的头管定位机构1上设有气缸。气缸可以快速夹紧工件，气缸可以快速夹紧工件，增加了定位精度，提升了工件装卸的效率，提高设备利用率，气缸夹紧力大减小焊接热应力带来的焊接变形。

实施例四：

实施例一中的头管定位机构1、冷却压紧机构5和冷却定位销6材质均为紫铜。加上CNC 仿形加工，与工件贴合紧密，提升了热传导效率，从而提升了水冷却效率。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。