一种车辆风挡框组焊工装的制作方法

1.本实用新型涉及一种组焊工装，特别是一种车辆风挡框组焊工装。


背景技术：

2.高速动车组在行驶过程中由于风阻很大，因此需要用到风挡框架，风挡框架通常包括内框和外框，各部件之间主要通过焊接而成。传统焊接方式通常是采用人工对每个部件进行一一焊接，但这种方式焊接速度慢，且容易导致焊接质量不一，尺寸变差较大。
3.cn 215846630u公开了一种高速动车组外风挡框架型材焊接工装，是将型材放置在第一夹紧板与第二夹紧板之间，转动握把，带动圆盘和第二齿轮转动，在啮合的作用下，第一齿轮带动螺纹杆转动，使第一夹紧板逐渐夹紧型材，再通过螺栓和螺母进一步固定型材。然而这种焊接工装一方面不适用于对各个型材的不同高度进行定位，否则需要人手去把住型材再去控制第一夹紧板夹紧型材；另一方面，不适用于对折弯板进行定位和压紧，从而导致费时费力，工作效率低，且这种工装不适用于本技术的风挡框结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种省时省力，定位精度高的车辆风挡框组焊工装。
5.本实用新型的技术方案是：一种车辆风挡框组焊工装，包括工装本体，工装本体包括平台以及设于平台上的定位单元和压紧机构单元；所述定位单元包括用于对风挡框端部定位的端部定位部、用于对风挡框侧部定位的侧定位部以及用于对风挡框的折弯板定位的折弯板定位部；所述压紧机构单元包括用于压紧风挡框顶部和侧部的旋转压紧机构、用于压紧风挡框侧部的侧压紧机构以及用于压紧风挡框端部的端部压紧机构。
6.进一步，所述风挡框包括外边框和内边框，且外边框与内边框之间设有间隙；所述外边框向外折弯，所述内边框的上部设有折弯边沿。
7.进一步，所述外边框的放置区域设置有多个旋转压紧器和多个外边框侧部定位块；所述旋转压紧器设于外边框的外侧，外边框侧部定位块设于内侧，外边框侧部定位块与旋转压紧器错位设置。
8.进一步，所述旋转压紧器包括第一底座、第一压臂、第一竖向丝杆头和第一水平丝杆头，第一压臂的一端能够沿第一底座旋转；第一压臂的另一端弯折，且端部设有第一套筒，第一套筒内设有内螺纹，第一竖向丝杆头包括螺纹杆和平面压头，通过螺纹杆与第一套筒的内螺纹配合，用于调节第一竖向丝杆头的竖向伸缩长度；第一压臂的臂身上设有第二套筒，第一水平丝杆头与第二套筒的内螺纹配合，用于调节第一水平丝杆头的水平伸缩长度。
9.进一步，所述外边框侧部定位块包括第一底面板、设有第一底面板上的第一定位体，第一定位体连接第一加强件；第一定位体朝向外边框的那一侧设有第一定位缺口；对外边框定位时，将外边框置于外边框侧部定位块的第一定位缺口处。
10.进一步，所述内边框的放置区域设置有多个内边框压紧器、多个侧部定位块以及多个内边框边沿定位块；所述侧部定位块设于所述外边框与内边框的间隙内，用于对外边框和内边框同时定位；内边框边沿定位块设于内边框的内侧，用于对内边框的折弯边沿进行定位；内边框压紧器与内边框边沿定位块位于同侧。
11.进一步，所述侧部定位块包括第二底面板、设有第二底面板上的第二定位体；第二定位体在朝向外边框的那一侧设有第二定位缺口，第二定位缺口形状与外边框的内侧面以及下部折弯面相适配；第二定位体在朝向内边框的那一侧设有两个间隔设置的凸块，用于抵在内边框的外侧面；所述内边框边沿定位块包括第三底面板、设有第三底面板上的第三定位体，第三定位体连接第三加强件；第三定位体的上部在与内边框折弯边沿相对的位置处设有第三定位缺口，内边框折弯边沿的底面和端面置于第三定位缺口内进行定位。
12.进一步，所述内边框压紧器包括第二底座、第二压臂和第二水平丝杆头，第二水平丝杆头的数量有两个，第二压臂的两端分别设有套筒，两个套筒分别与两个第二水平丝杆头螺纹配合，用于调节第二水平丝杆头的水平伸缩长度；其中一个第二水平丝杆头用于压住外边框，另一个第二水平丝杆头用于压住内边框。
13.进一步，所述外边框和内边框的数量均为至少两个，相邻外边框的一端之间设有外横梁，相邻内边框的一端之间设有内横梁；内横梁与外横梁位于同一侧，且内横梁位于外横梁的上方；在内横梁和外横梁的设置区域设有多个定位压紧器，定位压紧器设于内横梁和外横梁的内侧，包括第四定位体，第四定位体上设有压紧器和第四定位缺口，用于对外横梁进行定位和压紧；且第四定位体向上延伸至内横梁的底面，对内横梁进行定位。
14.进一步，所述外边框与内边框的另一端共同连接共用横梁；共用横梁的内侧设有多个端部压紧器，外侧设有多个端部定位块；所述端部压紧器压在共用横梁的内侧面位置；所述端部定位块上设有至少两个凸块，用于压在共用横梁的外侧面，以定位共用横梁的端部位置。
15.本实用新型的有益效果：一方面，通过在风挡框的设置区域放置对风挡框侧部、端部和折弯板定位的定位部，能够引导操作人员将风挡框的各个部件放置在对应的各个定位部上进行精准定位，并通过相对应的压紧机构压紧，从而对各部件的高度、长度、宽度方向进行精准定位，保证每个风挡框的尺寸误差小，大大降低风挡框的尺寸变差，提高定位精度；另一方面，通过对各个压紧机构进行结构设计，能够保证风挡框的各个部件在焊接时不会产生松动，保证焊接质量，降低定位误差。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例工装本体的立体结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例工装本体的俯视图；
18.图3是本实用新型实施例风挡框的结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例外边框端部定位块的结构示意图；
20.图5是本实用新型实施例旋转压紧器的结构示意图；
21.图6是本实用新型实施例外边框侧部定位块的结构示意图；
22.图7是本实用新型实施例内边框压紧器的结构示意图；
23.图8是本实用新型实施例侧部定位块的结构示意图；
24.图9是本实用新型实施例内边框边沿定位块的结构示意图；
25.图10是本实用新型实施例定位压紧器的结构示意图。
26.附图标识说明：
27.1.平台；2. 风挡框；3. 旋转压紧器；4. 外边框侧部定位块；5.内边框压紧器；6. 侧部定位块；7. 内边框边沿定位块；8. 定位压紧器；9. 端部压紧器；10. 端部定位块；11.外边框端部定位块；111. 平板；
28.21. 外边框；22. 内边框；23. 外横梁；24. 内横梁；25. 共用横梁；26. 支撑梁；221.折弯边沿；
29.31.第一底座；32.第一压臂；33.第一竖向丝杆头；34.第一水平丝杆头；35. 第一套筒；36. 第二套筒；37. 销轴；331.螺纹杆；332.平面压头；
30.41.第一底面板；42.第一定位体；43.第一加强件；44.第一定位缺口；
31.51.第二底座51；52.第二压臂；53.第二水平丝杆头；54.套筒；
32.61.第二底面板61；62.第二定位体；63.第二定位缺口；64. 凸块；65. 第二加强件；
33.71.第三底面板；72.第三定位体；73.第三加强件；74.第三定位缺口；75.活动定位杆；
34.81.第四底面板；82.第四定位体；83.第四加强件；84. 第四定位缺口；85.水平块；86.螺母；87.六角螺栓。
具体实施方式
35.以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
36.如图1和图2所示：一种车辆风挡框组焊工装，包括工装本体，工装本体包括平台1以及设于平台上的定位单元和压紧机构单元，所述定位单元包括用于对风挡框2端部定位的端部定位部、用于对风挡框2侧部定位的侧定位部以及用于对风挡框2的折弯板定位的折弯板定位部；所述压紧机构单元包括用于压紧风挡框2顶部和侧部的旋转压紧机构、用于压紧风挡框2侧部的侧压紧机构以及用于压紧风挡框端部的端部压紧机构。
37.如图3所示：本实施例中，风挡框2包括两个外边框21和两个内边框22，且外边框21与内边框22之间设有间隙。两个外边框的一端之间设有外横梁23，两个内边框的一端之间设有内横梁24，内横梁24与外横梁23位于同一侧，且内横梁24位于外横梁23的上方；外边框与内边框的另一端共同连接共用横梁25。其中，外边框21向外折弯，形成匚字型；外横梁23也为折弯的匚字型结构，且水平放置，槽口朝上设置；共用横梁25则竖向设置，槽口朝外设置；内边框22的上部设有折弯边沿221，且朝着远离外边框21的方向依次水平折弯再竖直折弯；内横梁24为l型结构，槽口朝外设置。
38.以下本实用新型组焊工装的一个优选实施例：
39.如图1和图2所示：本实施例中，在两个外边框21的放置区域设置有四个旋转压紧器3、四个外边框侧部定位块4和两个外边框端部定位块11。其中，每个外边框21均对应两个旋转压紧器3、两个外边框侧部定位块4和一个外边框端部定位块11，且均靠边角设置，旋转压紧器3设于外边框21的外侧，外边框侧部定位块4设于内侧，外边框侧部定位块4与旋转压紧器3错位设置。如图4所示：外边框端部定位块11设于外边框的端部，外边框的端面和地面
分别抵在外边框端部定位块11的竖直和水平放置的两个平板111上。
40.如图5所示：具体地，旋转压紧器3包括第一底座31、第一压臂32、第一竖向丝杆头33和第一水平丝杆头34，第一压臂32呈l型弯折，第一底座31为t型凸块结构。第一压臂32的一端卡入t型凸块的t型槽内，并通过销轴与第一底座31连接，可通过销轴37沿第一底座31旋转；第一压臂32的另一端弯折，且端部设有第一套筒35，第一套筒35内设有内螺纹，第一竖向丝杆头33包括螺纹杆331（如六角头压紧螺栓）和平面压头332，通过螺纹杆331与第一套筒35内螺纹配合，来调节第一竖向丝杆头33的竖向伸缩长度，以便压紧于外边框21的上部折弯面上。第一压臂32的臂身上设有第二套筒36，第一水平丝杆头34与第二套筒36的内螺纹配合，来调节第一水平丝杆头34的水平伸缩长度，以便压紧于外边框21的外侧面。本实施例通过设置两个不同方向的压头，能够放置外边框上下和前后移动，从而提高定位精度和焊接质量。
41.如图6所示：外边框侧部定位块4包括第一底面板41、设有第一底面板上的第一定位体42，第一定位体的背面设有第一加强件43。第一定位体42朝向外边框的那一侧设有第一定位缺口44，第一定位缺口44沿第一定位体的高度方向从前侧顶部向下开槽。对外边框21定位时，将外边框21置于外边框侧部定位块的第一定位缺口44处，且第一定位缺口44的形状与外边框21的内侧面以及下部折弯面相适配，再通过旋转压紧器3将外边框21的上部折弯面和外侧面压紧，从而实现外边框的压紧固定。
42.本实施例中，在两个内边框22的放置区域设置有四个内边框压紧器5、四个侧部定位块6以及四个内边框边沿定位块7。其中，每个内边框22对应两个内边框压紧器5、两个侧部定位块6以及两个内边框边沿定位块7。内边框22与外边框21之间设有间隙，侧部定位块6设于所述间隙的预定位置，用于对外边框和内边框同时定位。内边框边沿定位块7设于内边框22的内侧，用于对内边框的折弯边沿221进行定位。内边框压紧器5与内边框边沿定位块7位于同侧，且两个内边框压紧器5设于两个内边框边沿定位块7之间。
43.具体地，如图7所示：内边框压紧器5包括第二底座51、第二压臂52和第二水平丝杆头53，第二水平丝杆头53的数量有两个，第二压臂52的两端分别设有套筒54，两个套筒54分别与两个第二水平丝杆头螺纹配合，来调节第二水平丝杆头53的水平伸缩长度。由于本实施例的内边框设置高度低于外边框，因此位于上部的第二水平丝杆头用于压住外边框21，位于下部的第二水平丝杆头用于压住内边框22。本实施例通过设置两个水平方向的丝杆头，一方面能够与旋转压紧器相配合，来防止外边框前后移动，另一方面，能够与侧部定位块6相配合，来防止内边框前后移动，且能够保持内边框和外边框之间的固定间隙。
44.如图8所示：侧部定位块6包括第二底面板61、设有第二底面板上的第二定位体62；第二定位体62在朝向外边框的那一侧设有第二定位缺口63，第二定位缺口63的形状与外边框21的内侧面以及下部折弯面相适配，与外边框侧部定位块4同时配合对外边框21进行定位。第二定位体62在朝向内边框22的那一侧设有两个间隔设置的凸块64，用于抵在内边框22的外侧面。第二定位体62的中部两侧设有梯形状的第二加强件65。
45.如图9所示：由于本实施例的内边框上端设有折弯边沿221，折弯边沿221向远离外边框21的那一侧折弯。因此，为了精准定位，内边框22的内侧设置所述内边框边沿定位块7。内边框边沿定位块7包括第三底面板71、设有第三底面板上的第三定位体72，第三定位体的背面设有第三加强件73，第三定位体的上部设有活动定位杆75，活动定位杆75与第三定位
体之间通过销轴转动连接。活动定位杆75的一侧在与内边框折弯边沿221相对的位置处设有第三定位缺口74，内边框折弯边沿221的底面和端面置于第三定位缺口74内进行定位。通过活动定位杆75能够调整活动量，防止将内边框的折弯边沿221压弯。
46.本实施例中，内边框22的一端设有内横梁24，外边框在与内边框的该端同侧设有外横梁23，且外横梁23上间隔设有支撑梁26，支撑梁26与外横梁23为一体结构，外横梁23与外边框21的下部焊接，内横梁24与内边框22的上部焊接。外横梁23为槽钢结构，槽口朝上设置；内横梁24为l型折弯板，槽口朝外部设置。
47.如图10所示：在内横梁24和外横梁23的设置区域设有两个定位压紧器8，定位压紧器8设于内横梁和外横梁的内侧且靠中部设置，包括第四底面板81、设有第四底面板上的第四定位体82，第四定位体82的背面设有第四加强件83。第四定位体82的下部设有凹槽，凹槽处嵌设有水平块85，水平块上开设有连接孔，连接孔的下端设有螺母86，通过将六角螺栓87沿螺母86调节伸出连接孔的长度，来对外横梁23的底面压紧。第四定位体在水平块的上方设有第四定位缺口84，外横梁23的底面置于第四定位缺口84内定位。第四定位体82的顶部向上延伸至内横梁24的底面，对内横梁24进行定位，使内横梁24直接置于第四定位体82的顶部。
48.本实施例中，内边框22和外边框21的另一端设有共用横梁25，共用横梁25的槽口朝外，共用横梁25的内侧设有两个端部压紧器9，外侧设有两个端部定位块10。其中，端部压紧器9的结构与前述内边框压紧器5的结构相同，压在共用横梁25的内侧面上下位置，此处不再具体赘述。端部定位块10上设有至少一个凸块，用于压在共用横梁25的外侧面，以定位共用横梁25的端部位置。
49.本实施例中，旋转压紧器3构成前述的旋转压紧机构；内边框压紧器5构成前述的侧压紧机构；端部压紧器9构成前述的端部压紧机构；外边框侧部定位块4和侧部定位块6构成前述的侧定位部；内边框边沿定位块7构成前述的折弯板定位部；端部定位块10、定位压紧器8和外边框端部定位块11构成前述的端部定位部。
50.本实施例中，平台1上设有多个螺纹孔，用于与上述各压紧机构及定位部进行螺栓连接。
51.本实施例的工作原理为：将所有的压紧机构及定位部通过螺栓安装于平台上固定，然后将风挡框的各部件置于各定位部的位置，例如：将外边框21的一端置于外边框端部定位块11上进行端部定位，同时外边框的内侧面和底面被外边框侧部定位块4以及侧部定位块6进行侧部定位，待端部和侧部定位后，则调节旋转压紧器3的第一竖向丝杆头33和第一水平丝杆头34，通过第一竖向丝杆头33压紧外边框的顶面，通过第一水平丝杆头34压紧外边框的外侧面。外边框固定好后，将共用横梁25放置于两个外边框之间，且共用横梁的端部抵在端部定位块10上，并通过端部压紧器9压紧。共用横梁25固定好后，再放置内边框；将内边框的外侧面抵在侧部定位块6的凸块64上，内侧面的折弯边沿221置于内边框边沿定位块7的第三定位缺口74内进行定位，且内边框的端部与共用横梁25之间紧密接触，从而实现内边框的定位，通过边框边沿定位块7的活动定位杆75压住内边框的折弯边沿221，再通过内边框压紧器5同时压紧内边框的内侧面和外边框的内侧面即可。内边框固定好后，将内横梁放置于两个内边框之间，且内横梁的底面放置于定位压紧器8的顶部，实现内横梁的高度定位。最后放置外横梁，将外横梁置于两个外边框之间，且两端与外边框紧密接触，且外横
梁置于定位压紧器8的第四定位缺口84内定位，最后通过调节六角螺栓87对外横梁23的底面压紧。待风挡框的所有部件定位并压紧后，对各部件之间进行焊接，从而形成风挡框整体结构。其中，共用横梁25的两端与外边框焊接，内边框的一端与共用横梁焊接，另一端与内横梁焊接，外横梁与外边框焊接，且外横梁通过支撑梁与内横梁焊接。
52.综上所述，本实用新型一方面，通过在风挡框的设置区域放置对风挡框侧部、端部和折弯板定位的定位部，能够引导操作人员将风挡框的各个部件放置在对应的各个定位部上进行精准定位，并通过相对应的压紧机构压紧，从而对各部件的高度、长度、宽度方向进行精准定位，保证每个风挡框的尺寸误差小，大大降低风挡框的尺寸变差，提高定位精度；另一方面，通过对各个压紧机构进行结构设计，能够保证风挡框的各个部件在焊接时不会产生松动，保证焊接质量，降低定位误差。