一种新能源车电池盒底板搅拌焊夹具的制作方法

本实用新型涉及一种焊接夹具，特别是新能源车电池盒底板搅拌焊夹具。

背景技术：

目前，国家为了改变能源结构，减少对石油的依赖同时也减少排放污染，大力推广新能源汽车的占比。新能源汽车跟传统汽车相比主要不同点在于电池系统，电池盒是电池系统中一个重要的组成部分，电池盒的一个箱体内安装很多核心部件，所以对于电池盒有着很高的要求。电池盒对于气密性以及平面度有着较高的加工要求，要采用搅拌摩擦焊这种焊接工艺去实现电池盒底板的焊接。搅拌摩擦焊是一种强压力的焊接方式，焊接过程施加到产品件的外力大，会造成焊接的底板平面度很难保证在误差范围内。电池盒底板结构如图4所示：电池盒底板由六块铝型材板组成，正反面焊缝共10条，搅拌摩擦焊搅拌针的下压力有1t，在这么大的下压力的情况下，采用传统的压紧夹具，焊接完的整体平面度在3mm-4mm，无法满足客户要求整体平面度在2.5mm的范围内，需要后续矫形工序校正。此外，传统的焊接夹具还存有功能单一，不具备实现自动化的能力；人工压紧，各处压紧的力度不一样，无法保证焊出来的产品状态稳定等问题。因此，需要设计既能够保证搅拌摩擦焊焊接要求又能保证产品件平面度的焊接夹具。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种夹紧可靠稳定、可保证底板总成焊后平面度要求的新能源车电池盒底板搅拌焊夹具。

本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：

一种新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，包括固定基板、移动基板、x向夹紧机构、y向夹紧机构和z向夹紧机构，所述移动基板位于固定基板上部，移动基板可相对固定基板前后运动，所述x向夹紧机构装配在移动基板上，x向夹紧机构对电池盒底板的x向定位夹紧，所述y向夹紧机构装配在移动基板上，y向夹紧机构对电池盒底板的y向定位夹紧，所述z向夹紧机构装配在固定基板上，z向夹紧机构对电池盒底板的z向定位夹紧。

上述新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，所述x向夹紧机构包括固定在移动基板一侧长边的六个x向夹紧气缸，x向夹紧机构还设有固定在移动基板另一侧长边的六个x向定位块，每个x向夹紧气缸对应一个x向定位块。

上述新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，所述y向夹紧机构设有固定在移动基板一侧短边的两个y向夹紧气缸，y向夹紧机构还设有固定在移动基板另一侧短边的两个y向定位块，每个y向夹紧气缸对应一个y向定位块。

上述新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，所述z向夹紧机构包括四个竖直设置在固定基板上的z向夹紧油缸和压紧框架，四个z向夹紧油缸的活塞杆分别链接压紧框架的四角，压紧框架设有六根压紧板，每根压紧板分别对应一块组成电池盒底板的型材。

上述新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，固定基板上设滑轨，移动基板下部固接滑块，滑块与滑轨滑动配合。

上述新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，还设有推进气缸，两台推进气缸安装在固定基板上，各推进气缸活塞杆连接移动基板。

本实用新型相比现有技术其有益效果如下：1、所述夹具设有多套压紧机构，可以从三个相互正交的方向将电池盒底板夹紧，能够保证型材与型材之间的可靠定位且间隙尽量小，给焊接提供了有利的条件；2、每套夹紧机构都带有电控气缸来实现自动化功能，提高了生产效率，避免了人工操作产生的人为误差；3、采用油缸及加压紧框架的z向夹紧机构可以保证每块型材均匀受力，保证了电池盒底板焊接后的平面度在1mm以内，从而摒弃矫形工序，加快了生产节奏，降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是z向夹紧机构的结构示意图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是电池盒底板的示意图。

图中各标号为：1、固定基板，2、滑轨，3、滑块，4、x向夹紧气缸，5、移动基板，6、y向定位块，7、y向夹紧气缸，8、x向定位块，9、压紧框架，10、压紧板，11、推进气缸，12、z向夹紧油缸，13、电池盒底板。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括固定基板1、移动基板5和分别由三个方向夹紧电池盒底板的x向夹紧机构、y向夹紧机构、z向夹紧机构。移动基板位于固定基板上部，底座上设滑轨2，移动基板下部固接滑块3，滑块与滑轨滑动配合。固定基板上还设有两台推进气缸11，各推进油缸活塞杆连接移动基板，推进气缸活塞杆伸缩运动，驱动移动基板退出焊接位或进入焊接位。固定基板上的焊接位设有支撑移动基板的支撑板。

参看图1、图3，所述x向夹紧机构用于对电池盒底板在平行与滑轨方向上固定夹紧。x向夹紧机构包括固定在移动基板一侧长边的六个x向夹紧气缸4，x向夹紧机构还设有固定在移动基板另一侧长边的六个x向定位块8，每个x向夹紧气缸对应一个x向定位块将构成电池盒底板的六块型材夹紧，保证电池盒底板宽度方向一致性。

仍参看图1、图3，所述y向夹紧机构用于对电池盒底板在垂直与滑轨方向上的固定夹紧。y向夹紧机构设有固定在移动基板一侧短边的两个y向夹紧气缸7，y向夹紧机构还设有固定在移动基板另一侧短边的两个y向定位块6，每个y向夹紧气缸对应一个y向定位块，保证型材与型材之间的缝隙最小。

参看图1、图2，z向夹紧机构从上至下压紧电池盒底板。z向夹紧机构包括四个竖直设置在固定基板上的z向夹紧油缸12和压紧框架9，四个z向夹紧气缸的活塞杆分别链接压紧框架的四角，压紧框架设有六块压紧板10，每根压紧板分别对应一块组成电池盒底板的型材。z向夹紧机构可以有效控制型材焊接过程局部往上拱的趋势，从而很好的控制产品件的平面度误差。

本实用新型搅拌摩擦焊夹具工作时，操作人员将六块铝型材依次放置在移动基板上，y向夹紧机构和x向夹紧机构依次夹紧，保证电池盒底板宽度方向一致性和每块型材之间的缝隙最小化；然后按下启动按钮，推进油缸动作，移动基板运动至焊接区；z向压紧机构压紧，六块型材由三套夹紧机构可靠夹紧；搅拌摩擦焊设备焊接一面的焊道，当焊接完成后，夹具的z向夹紧机构打开，推进气缸动作，移动基板退出焊接位，x向、y向夹紧机构打开，人工将产品翻面，重复正面夹紧过程，焊接产品件的第二面，直至两面都完成焊接。

技术特征：

1.一种新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，其特征在于：包括固定基板(1)、移动基板(5)、x向夹紧机构、y向夹紧机构和z向夹紧机构，所述移动基板位于固定基板上部，移动基板可相对固定基板前后运动，所述x向夹紧机构装配在移动基板上，x向夹紧机构对电池盒底板的x向定位夹紧，所述y向夹紧机构装配在移动基板上，y向夹紧机构对电池盒底板的y向定位夹紧，所述z向夹紧机构装配在固定基板上，z向夹紧机构对电池盒底板的z向定位夹紧。

2.根据权利要求1所述的新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，其特征在于：所述x向夹紧机构包括固定在移动基板一侧长边的六个x向夹紧气缸(4)，x向夹紧机构还设有固定在移动基板另一侧长边的六个x向定位块(8)，每个x向夹紧气缸对应一个x向定位块。

3.根据权利要求2所述的新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，其特征在于：所述y向夹紧机构设有固定在移动基板一侧短边的两个y向夹紧气缸(7)，y向夹紧机构还设有固定在移动基板另一侧短边的两个y向定位块(6)，每个y向夹紧气缸对应一个y向定位块。

4.根据权利要求3所述的新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，其特征在于：所述z向夹紧机构包括四个竖直设置在固定基板上的z向夹紧气缸(12)和压紧框架(9)，四个z向夹紧气缸的活塞杆分别链接压紧框架的四角，压紧框架设有六块压紧板(10)，每块压紧板分别对应一块组成电池盒底板的型材。

5.根据权利要求4所述的新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，其特征在于：固定基板上设滑轨(2)，移动基板下部固接滑块(3)，滑块与滑轨滑动配合。

6.根据权利要求5所述的新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，其特征在于：还设有推进气缸(11)，两台推进气缸安装在固定基板上，各推进气缸活塞杆连接移动基板。

技术总结
一种新能源车电池盒底板搅拌焊夹具，包括固定基板、移动基板、X向夹紧机构、Y向夹紧机构和Z向夹紧机构，移动基板位于固定基板上部，移动基板可相对固定基板前后运动，X向夹紧机构装配在移动基板上，X向夹紧机构对电池盒底板的X向定位夹紧，Y向夹紧机构装配在移动基板上，Y向夹紧机构对电池盒底板的Y向定位夹紧，Z向夹紧机构装配在固定基板上，Z向夹紧机构对电池盒底板的Z向定位夹紧。本实用新型从三个相互正交的方向将电池盒底板夹紧，能够保证型材与型材之间的可靠定位且间隙尽量小，给焊接提供了有利的条件，保证了电池盒底板焊接后的平面度在1mm以内，从而摒弃矫形工序，加快了生产节奏，降低了生产成本。

技术研发人员：费凡;韩振宇;赵北明;叶文宇
受保护的技术使用者：凌云工业股份有限公司上海凌云汽车研发分公司
技术研发日：2019.05.31
技术公布日：2020.05.26