專利名稱：混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的裝配生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一
種混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的裝配生產(chǎn)方法，以及所用的焊接工裝夾具。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electric Vehicel)就是在純電動(dòng)汽車上加裝一套內(nèi)燃 機(jī)，其目的是減少汽車的污染，提高純電動(dòng)汽車的行駛里程。混合動(dòng)力汽車有串聯(lián)式和并聯(lián) 式兩種結(jié)構(gòu)形式?；旌蟿?dòng)力汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)車輛啟動(dòng)停止時(shí)，只靠發(fā)電機(jī)帶動(dòng)，不達(dá)到 一定速度，發(fā)動(dòng)機(jī)就不工作，因此，便能使發(fā)動(dòng)機(jī)一直保持在最佳工況狀態(tài)，動(dòng)力性好，排放 量很低，而且電能的來源都是發(fā)動(dòng)機(jī)，只需加油即可。 串聯(lián)式動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)方 式組成SHEV動(dòng)力單元系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池或電動(dòng) 機(jī)，由電動(dòng)機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)汽車。小負(fù)荷時(shí)由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，大負(fù)荷時(shí)由發(fā) 動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)車輛處于啟動(dòng)、加速、爬坡工況況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)組 和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能；當(dāng)電動(dòng)車處于低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū) 動(dòng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電池組缺電時(shí)則由發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市 內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電 池和電動(dòng)機(jī)的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動(dòng)機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而 提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了廢氣排放。但是它的缺點(diǎn)是能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換，機(jī)械效率較低。 并聯(lián)式裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可 以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)汽車加速爬坡時(shí)，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)能夠同時(shí)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，一旦汽車車速達(dá)到巡 航速度，汽車將僅僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)維持該速度。電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用， 又稱為電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪， 這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械效率損耗與普通汽車差不多，得到比較廣泛的 應(yīng)用。 不管是串聯(lián)式動(dòng)力或并聯(lián)式動(dòng)力，或者是現(xiàn)階段更為興起的混合式動(dòng)力，對(duì)電池 的利用和設(shè)計(jì)是混合動(dòng)力汽車的重中之重。電池作為混合動(dòng)力車的主要儲(chǔ)能元件，對(duì)混合 動(dòng)力汽車的性能有直接影響?，F(xiàn)有技術(shù)中混合動(dòng)力汽車常以電池組形式提供，為了讓電池 組能較好的工作，防止溫度以及其他因素的影響，現(xiàn)有技術(shù)中常常提供一種電池盒擋板來 放置和限位電池組，在電池盒擋板設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口保持散熱效果。 然而，現(xiàn)有技術(shù)中電池架的生產(chǎn)一般采用手工焊接完成。這種情況下焊接質(zhì)量不 穩(wěn)定，焊接精度不高，而且由于手工操作，需要較多的人力物力，給生產(chǎn)的機(jī)械化、自動(dòng)化帶 來困難?，F(xiàn)階段需要為焊接生產(chǎn)提供質(zhì)量更高、性能更好的焊接設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)焊接生產(chǎn)機(jī) 械化和自動(dòng)化，減少人為因素的干擾，保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。正因?yàn)?現(xiàn)有技術(shù)中電池架的焊接生產(chǎn)存在這些問題，本發(fā)明由此而來。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，解 決了現(xiàn)有技術(shù)中混合動(dòng)力汽車頂置電池架的人工焊接質(zhì)量不穩(wěn)定、焊接精度不高，不能自 動(dòng)化和機(jī)械化等問題。 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是 —種混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，包括夾具體，所述混合
動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體包括基架橫梁和中間支撐板，其特征在于所述夾具體上端固
定設(shè)置有定位元件，所述定位元件水平限位基架橫梁，所述基架橫梁外側(cè)設(shè)置有夾緊裝置，
所述夾緊裝置夾緊兩基架橫梁，以及兩基架橫梁間設(shè)置的多個(gè)中間支撐板。 優(yōu)選的，所述夾具體包括水平的支承平臺(tái)，所述支承平臺(tái)分別與定位元件和夾緊
裝置固定。 優(yōu)選的，所述定位元件包括固定在支承平臺(tái)上端面的定位器，所述定位器上設(shè)置 限位基架橫梁的定位柱，所述基架橫梁的兩端設(shè)置固定在支承平臺(tái)上端的開合擋塊，所述 開合擋塊設(shè)置有容置基架橫梁端部的開合凹槽。 優(yōu)選的，所述開合擋塊包括固定在支承平臺(tái)上端的第一擋塊和與第一擋塊樞接的
第二擋塊，所述第二擋塊與第一擋塊轉(zhuǎn)動(dòng)配合形成開合凹槽固定基架橫梁。 優(yōu)選的，所述夾緊裝置包括設(shè)置在基架橫梁外側(cè)進(jìn)行前后水平方向夾緊基架橫梁
和中間支撐板的第一快速夾緊器、設(shè)置在開合擋塊外側(cè)垂直方向旋緊開合擋塊的旋緊夾緊
器，固定在支承平臺(tái)上水平夾緊閉合第二擋塊與第一擋塊開合凹槽的第二快速夾緊器。 優(yōu)選的，所述中間支撐板上端設(shè)置卡位板，所述卡位板下端設(shè)置數(shù)個(gè)卡位凹槽與
中間支撐板配合限位，所述支承平臺(tái)上端設(shè)置鎖定孔，所述卡位板上設(shè)置鎖定螺栓與鎖定
孔配合鎖緊固定中間支撐板。 優(yōu)選的，所述第一快速夾緊器和第二快速夾緊器選自推拉式快速夾、推拉旋緊式 快速夾、鎖緊式快速夾。 優(yōu)選的，所述支承平臺(tái)下端固定設(shè)置有腳輪的支撐支架。 本發(fā)明通過設(shè)計(jì)這樣的焊接工裝夾具，通過定位元件對(duì)基架橫梁和中間支撐板兩 個(gè)部件進(jìn)行定位，不用劃線，不用測(cè)量就能得到準(zhǔn)確的裝配位置，從而保證了裝配精度，加 快了裝配作業(yè)的進(jìn)程。 本發(fā)明的夾緊裝置是利用機(jī)械四連桿死點(diǎn)原理而設(shè)計(jì)的一種快速夾持、快速打開 機(jī)構(gòu)，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)方式可分為手動(dòng)夾緊裝置與氣動(dòng)夾緊裝置，包括垂直式夾緊裝置、水平式 夾緊裝置、推拉式夾緊裝置、拉扣式夾緊裝置、多功能焊接組合夾緊裝置系列、大力鉗、C型 鉗、F型鉗等。優(yōu)選采用推拉式夾緊裝置。 相比于現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是 1.本發(fā)明技術(shù)方案中采用焊接工裝夾具進(jìn)行混合動(dòng)力汽車電池架基架本體焊接 固定，夾緊裝置可以采用手動(dòng)夾緊裝置或氣動(dòng)夾緊裝置，從而大大減輕了操作人員的體力 勞動(dòng)，提高了裝配焊接效率。而且，在焊接過程中，由于工件在夾具中夾緊固定或預(yù)先給予 反變形，所以能控制或消除工件的焊接受熱變形，減少人工焊接的不穩(wěn)定性。焊接過程也是 焊件局部受熱的過程，為了減少裝配的零件受熱變形，通過工裝夾具對(duì)零件進(jìn)行夾緊，有利于減少焊接的尺寸不穩(wěn)定。 2、本發(fā)明技術(shù)方案中采用焊接工裝夾具進(jìn)行焊接，由于保證了裝配精度，控制了焊接變形，所以本發(fā)明得到的混合動(dòng)力汽車電池架基架本體可以在后續(xù)裝配任意互換，減少產(chǎn)品不匹配的發(fā)生率。而中間支撐板或基架橫梁上的配合孔等機(jī)械加工要素可由原來的先焊接后加工變?yōu)橄燃庸こ煽自龠M(jìn)行焊接，避免了零件焊接后加工困難的問題，有利于縮短工件產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。 3、本發(fā)明技術(shù)方案中當(dāng)采用焊接工裝夾具固定零件后，可以采用焊接變位機(jī)械，縮短裝配和施焊過程中焊件翻轉(zhuǎn)變位的時(shí)間，減少了輔助用時(shí)，提高了焊機(jī)利用率和焊接生產(chǎn)率。采用焊接變位機(jī)械可以使焊件處于較有利的施焊位置如水平或船型位置上進(jìn)行焊接，有利于操作人員進(jìn)行操作，有利于保證焊接質(zhì)量，充分發(fā)揮焊接效能，甚至擴(kuò)大了焊機(jī)的焊接范圍。 4、本發(fā)明技術(shù)方案中采用焊接工裝夾具進(jìn)行焊接后，使手工操作變?yōu)闄C(jī)械操作，減少了人為因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響，降低了焊工操作技術(shù)水平的要求，使裝配和焊接集中在一個(gè)工位上完成，減少了工序數(shù)量，節(jié)約生產(chǎn)車間面積。焊接工裝夾具的使用，使焊接工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化成為可能，從而保證焊件的整體尺寸和制造精度。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述


圖1為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具立體圖；[0026] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具主視圖；[0027] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具仰視圖；[0028] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體橫梁部件的結(jié)構(gòu)示意圖；[0029] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體中間支撐板部件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體部件在焊接工裝夾具上組裝狀態(tài)示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體部件在焊接工裝夾具上組裝另一狀態(tài)示意圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體部件在焊接工裝夾具上組裝定位旋緊狀態(tài)示意圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體部件在焊接工裝夾具上組裝焊接狀態(tài)示意圖；
圖10為焊接后得到的本發(fā)明實(shí)施例混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1為夾具體，2為定位元件，3為夾緊裝置； 11為基架橫梁，12為中間支撐板；13為支承平臺(tái)，14為腳輪，15為支撐支架；[0037] 21為定位器；22為定位器上的定位柱；23為開合擋塊；24為開合凹槽；25為卡位
凹槽；26為鎖定孔； 31為第一快速夾緊器；32為旋緊夾緊器；33為第二快速夾緊器；34為卡位板；231
5為第一擋塊；232為第二擋塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。 實(shí)施例如
圖1 3，為混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，包括夾具體l，所述夾具體上端固定設(shè)置有定位元件2和夾緊裝置3 ;如圖4和圖5為所述混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體包括基架橫梁11和中間支撐板12，所述定位元件2水平限位基架橫梁11 ，夾緊裝置3設(shè)置在所述基架橫梁11外側(cè)，所述夾緊裝置夾緊兩基架橫梁，以及兩基架橫梁間設(shè)置的多個(gè)中間支撐板12。 夾具體l包括水平的支承平臺(tái)13，所述支承平臺(tái)11分別與定位元件2和夾緊裝置3固定。所述定位元件2包括固定在支承平臺(tái)13上端面的定位器21，所述定位器上設(shè)置限位基架橫梁11的定位柱22，所述基架橫梁11的兩端設(shè)置固定在支承平臺(tái)1上端的開合擋塊23，所述開合擋塊23設(shè)置有容置基架橫梁端部的開合凹槽24。所述開合擋塊23包括固定在支承平臺(tái)上端的第一擋塊231和與第一擋塊樞接的第二擋塊232，所述第二擋塊與第一擋塊轉(zhuǎn)動(dòng)配合形成開合凹槽24固定基架橫梁。所述支承平臺(tái)13下端固定設(shè)置有腳輪14的支撐支架15。 夾緊裝置包括設(shè)置在基架橫梁11外側(cè)進(jìn)行前后水平方向夾緊基架橫梁11和中間支撐板12的第一快速夾緊器31、設(shè)置在開合擋塊外側(cè)垂直方向旋緊開合擋塊的旋緊夾緊器32，固定在支承平臺(tái)上水平夾緊閉合第二擋塊與第一擋塊開合凹槽的第二快速夾緊器33。 中間支撐板12上端設(shè)置卡位板34，所述卡位板34下端設(shè)置數(shù)個(gè)卡位凹槽25與中間支撐板12配合限位，所述支承平臺(tái)上端設(shè)置鎖定孔26，所述卡位板34上設(shè)置鎖定螺栓與鎖定孔配合鎖緊固定中間支撐板12。所述第一快速夾緊器31和第二快速夾緊器33為帶旋緊裝置的推拉式快速夾。 如圖6 9為本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的裝配生產(chǎn)方法流程示意圖；該方法包括以下步驟 根據(jù)混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體基架橫梁11和中間支撐板12的焊接位置和焊接后結(jié)構(gòu)構(gòu)建上述的焊接工裝夾具； 將基架橫梁11和中間支撐板12定位安裝在焊接工裝夾具上；包括通過定位元件的定位器前后限位基架橫梁ll，基架橫梁11的左右兩端通過開合凹槽限位；在兩基架橫梁11間安裝多個(gè)中間支撐板12，兩基架橫梁11外側(cè)設(shè)置第一快速夾緊器31前后夾緊兩基架橫梁，關(guān)閉基架橫梁的兩端開合凹槽，并通過第一快速夾緊器33旋緊開合擋塊的第一擋塊231和第二擋塊232 ;在垂直于支承平臺(tái)方向上，通過旋緊夾緊器垂直方向旋緊兩基架橫梁。 另外，通過在中間支撐板上端設(shè)置卡位板34，所述卡位板設(shè)置有卡位凹槽與中間支撐板配合限位，所述支承平臺(tái)上設(shè)置鎖定孔26，所述鎖定孔與卡位板上設(shè)置的螺栓配合垂直方向定位中間支撐板。[0048] 當(dāng)基架橫梁和中間支撐板都定位夾緊后，通過焊接工具對(duì)基架橫梁11和中間支撐板12連接處進(jìn)行焊接固定，即可形成如
圖10所示的焊接后的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體結(jié)構(gòu)。 本實(shí)施例通過焊接工裝夾具對(duì)混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體進(jìn)行焊接，大大
減少了人工焊接的成本和時(shí)間，并且保證了焊接的精度和焊件尺寸的穩(wěn)定。 上述實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是
能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精
神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，包括夾具體(1)，所述混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體包括基架橫梁(11)和中間支撐板(12)，其特征在于所述夾具體上端固定設(shè)置有定位元件(2)，所述定位元件(2)水平限位基架橫梁(11)，所述基架橫梁(11)外側(cè)設(shè)置有夾緊裝置(3)，所述夾緊裝置夾緊兩基架橫梁，以及兩基架橫梁間設(shè)置的多個(gè)中間支撐板(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，其特征在于所述夾具體(1)包括水平的支承平臺(tái)(13)，所述支承平臺(tái)(11)分別與定位元件(2)和夾緊裝置(3)固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，其特征在于所述定位元件(2)包括固定在支承平臺(tái)(1)上端面的定位器(21)，所述定位器上設(shè)置限位基架橫梁(11)的定位柱(22)，所述基架橫梁(11)的兩端設(shè)置固定在支承平臺(tái)(1)上端的開合擋塊(23)，所述開合擋塊(23)設(shè)置有容置基架橫梁端部的開合凹槽(24)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，其特征在于所述開合擋塊(23)包括固定在支承平臺(tái)上端的第一擋塊(231)和與第一擋塊樞接的第二擋塊(232)，所述第二擋塊與第一擋塊轉(zhuǎn)動(dòng)配合形成開合凹槽(24)固定基架橫梁。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，其特征在于所述夾緊裝置包括設(shè)置在基架橫梁(11)外側(cè)進(jìn)行前后水平方向夾緊基架橫梁(11)和中間支撐板(12)的第一快速夾緊器(31)、設(shè)置在開合擋塊外側(cè)垂直方向旋緊開合擋塊的旋緊夾緊器(32)，固定在支承平臺(tái)上水平夾緊閉合第二擋塊與第一擋塊開合凹槽的第二快速夾緊器(33)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，其特征在于所述中間支撐板(12)上端設(shè)置卡位板(34)，所述卡位板(34)下端設(shè)置數(shù)個(gè)卡位凹槽(25)與中間支撐板(12)配合限位，所述支承平臺(tái)上端設(shè)置鎖定孔(26)，所述卡位板(34)上設(shè)置鎖定螺栓與鎖定孔配合鎖緊固定中間支撐板(12)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，其特征在于所述第一快速夾緊器(31)和第二快速夾緊器(33)選自推拉式快速夾或鎖緊式快速夾。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，其特征在于所述支承平臺(tái)(13)下端固定設(shè)置有腳輪(14)的支撐支架(15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體的焊接工裝夾具，包括夾具體(1)，所述混合動(dòng)力汽車頂置電池架基架本體包括基架橫梁(11)和中間支撐板(12)，其特征在于所述夾具體上端固定設(shè)置有定位元件(2)，所述定位元件(2)水平限位基架橫梁(11)，所述基架橫梁(11)外側(cè)設(shè)置有夾緊裝置(3)，所述夾緊裝置夾緊兩基架橫梁，以及兩基架橫梁間設(shè)置的多個(gè)中間支撐板(12)。本夾具大大減輕了操作人員的體力勞動(dòng)，提高了裝配焊接效率；控制或消除了工件的焊接受熱變形，減少人工焊接的不穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)B23K37/00GK201483180SQ200920185989
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者朱永福 申請(qǐng)人:蘇州寶馨科技實(shí)業(yè)股份有限公司