一種對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，包括兩工裝主梁，工裝主梁之間設(shè)有橫向穩(wěn)定梁；每根工裝主梁兩端設(shè)有前后側(cè)定位銷。在每根工裝主梁上設(shè)有與待焊接螺紋套筒一一對(duì)應(yīng)的豎向孔，在豎向孔內(nèi)設(shè)有焊接導(dǎo)向套管，在焊接導(dǎo)向套管內(nèi)設(shè)有開(kāi)孔導(dǎo)向套管。所述豎向孔上端設(shè)有沉臺(tái)，沉臺(tái)直徑與待焊接螺紋套筒外直徑對(duì)應(yīng)，開(kāi)孔導(dǎo)向套管上端設(shè)有與沉臺(tái)對(duì)應(yīng)的法蘭盤(pán)，法蘭盤(pán)落在沉臺(tái)上。本工裝可同時(shí)實(shí)現(xiàn)開(kāi)孔和焊接定位，對(duì)螺紋套筒定位準(zhǔn)確，可提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和制造精度。
【專利說(shuō)明】一種對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車動(dòng)力電池包的安裝，具體指對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池包安裝中涉及到的螺紋套筒進(jìn)行定位并焊接到車身上的工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車的發(fā)展和能源環(huán)保方面的需求，電動(dòng)汽車成為行業(yè)的研究熱點(diǎn)，也成為今后的發(fā)展方向。從目前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車行業(yè)來(lái)看，由于整個(gè)新能源發(fā)展大環(huán)境決定，同時(shí)電動(dòng)汽車自身的技術(shù)瓶頸和消費(fèi)者的接受度，都使得電動(dòng)汽車的消費(fèi)量不高，市場(chǎng)需求不足以使各大整車廠針對(duì)電動(dòng)車車身開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)專用模夾具。電動(dòng)汽車生產(chǎn)都是采用手工改制的方式，在傳統(tǒng)汽油車車身上做二次開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)完成電動(dòng)車車身。
[0003]電動(dòng)汽車必然涉及一個(gè)十分重要的部件一動(dòng)力電池包，電動(dòng)轎車由于動(dòng)力電池空間布置受限，大都采用在底盤(pán)懸掛動(dòng)力電池包的方式。為了懸掛動(dòng)力電池包，需要在底盤(pán)上安裝螺紋套筒，再將動(dòng)力電池包通過(guò)螺栓固定在螺紋套筒上。而螺紋套筒的安裝，首先需要對(duì)每個(gè)安裝點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，再根據(jù)定位進(jìn)行開(kāi)孔，然后將螺紋套筒安裝在開(kāi)孔中，最后焊接在底盤(pán)上。根據(jù)動(dòng)力電池包的固定要求，需在前機(jī)艙縱梁左右兩側(cè)各焊接兩個(gè)螺紋套筒，前地板縱梁左右兩側(cè)各焊接三個(gè)螺紋套筒(車身前地板共十個(gè)螺紋套筒)，后地板同樣需要焊接動(dòng)力電池包固定螺紋套筒。上述螺紋套筒的定位，目前主要通過(guò)工作人員人工對(duì)每輛車測(cè)量確定，安裝點(diǎn)定位后，再鉆孔，最后將螺紋套筒安裝在開(kāi)孔中并焊接，不但工作量大，而且定位準(zhǔn)確性和一致性難以保證，整個(gè)螺紋套筒的安裝效率比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，本工裝可同時(shí)實(shí)現(xiàn)開(kāi)孔和焊接定位，對(duì)螺紋套筒定位準(zhǔn)確，可提聞廣品的生廣效率和制造精度。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
[0006]一種對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，包括兩平行的工裝主梁，兩工裝主梁的間距與前機(jī)艙縱梁及前地板縱梁左右兩側(cè)待焊接螺紋套筒的間距對(duì)應(yīng)，在兩工裝主梁之間設(shè)有若干橫向穩(wěn)定梁；在每根工裝主梁兩端分別設(shè)有與車身基準(zhǔn)孔位配合的前側(cè)定位銷和后側(cè)定位銷；在每根工裝主梁上設(shè)有與前機(jī)艙縱梁和前地板縱梁?jiǎn)蝹?cè)待焊接螺紋套筒位置一一對(duì)應(yīng)的豎向孔，在豎向孔內(nèi)固定設(shè)有焊接導(dǎo)向套管，焊接導(dǎo)向套管的內(nèi)徑與待焊接螺紋套筒內(nèi)徑對(duì)應(yīng)；在焊接導(dǎo)向套管內(nèi)設(shè)有開(kāi)孔導(dǎo)向套管，開(kāi)孔導(dǎo)向套管與焊接導(dǎo)向套管間隙配合并可取出。
[0007]所述豎向孔上端設(shè)有沉臺(tái)，沉臺(tái)直徑與待焊接螺紋套筒外直徑對(duì)應(yīng)，主要是為了精準(zhǔn)定位螺紋套筒水平方向的自由度；開(kāi)孔導(dǎo)向套管上端設(shè)有與沉臺(tái)對(duì)應(yīng)的法蘭盤(pán)；法蘭盤(pán)落在沉臺(tái)上以阻止開(kāi)孔導(dǎo)向套管從焊接導(dǎo)向套管向下脫落。
[0008]與前機(jī)艙縱梁對(duì)應(yīng)的豎向孔中的開(kāi)孔導(dǎo)向套管上法蘭盤(pán)厚度與沉臺(tái)深度一致，以使法蘭盤(pán)上表面與工裝主梁上表面平齊；與前地板縱梁對(duì)應(yīng)的豎向孔中的開(kāi)孔導(dǎo)向套管上法蘭盤(pán)厚度大于沉臺(tái)深度，以使法蘭盤(pán)露出沉臺(tái)表面，露出部分高度等于前機(jī)艙縱梁與前地板縱梁的離地高差。
[0009]在法蘭盤(pán)露出部分上套設(shè)有墊塊，墊塊與對(duì)應(yīng)的法蘭盤(pán)上表面平齊。
[0010]本工裝專用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池包螺紋套筒的定位、開(kāi)孔和焊接固定，融合了開(kāi)孔和定位焊接兩者的功能，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，降低了勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，大大提高了制造效率以及動(dòng)力電池包螺紋套筒焊接精度，生產(chǎn)的一致性更容易得到保證。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1-本實(shí)用新型工裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2-本實(shí)用新型前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔焊接導(dǎo)向剖面圖。
[0013]圖3-本實(shí)用新型前地板縱梁開(kāi)孔焊接導(dǎo)向剖面圖。
[0014]圖4-本實(shí)用新型前機(jī)艙縱梁螺紋套筒剖面圖。
[0015]圖5-本實(shí)用新型前地板縱梁螺紋套筒剖面圖。
[0016]其中，1-工裝主梁；2_前側(cè)定位銷；3_橫向穩(wěn)定梁；4_前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管；5-前機(jī)艙縱梁焊接導(dǎo)向套管；6_前地板縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管；7-墊塊；8_前地板縱梁焊接導(dǎo)向套管；9_后側(cè)定位銷；10-螺紋套筒；11-加強(qiáng)板；12_車身地板；13_前機(jī)艙縱梁；14_前地板縱梁。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]根據(jù)動(dòng)力電池包的固定要求，需在前機(jī)艙縱梁左右兩側(cè)各焊接兩個(gè)螺紋套筒、前地板縱梁左右兩側(cè)各焊接三個(gè)螺紋套筒(車身前地板共十個(gè)動(dòng)力電池包固定螺紋套筒)，而后地板螺紋套筒焊接位置為后側(cè)定位銷的位置，此位置的螺紋套筒焊接比較容易滿足其尺寸要求，而前地板的十個(gè)螺紋套筒的定位及焊接相對(duì)比較麻煩，也是難點(diǎn)，因此本實(shí)用新型主要針對(duì)前地板的十個(gè)螺紋套筒的定位及焊接而設(shè)計(jì)。
[0019]參見(jiàn)圖1至圖3，本實(shí)用新型對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，包括兩平行的工裝主梁1，兩工裝主梁的間距與前機(jī)艙縱梁及前地板縱梁左右兩側(cè)待焊接螺紋套筒的間距對(duì)應(yīng)，在兩工裝主梁I之間設(shè)有若干橫向穩(wěn)定梁3。在每根工裝主梁I兩端分別設(shè)有與車身基準(zhǔn)孔位配合的前側(cè)定位銷2和后側(cè)定位銷9，共四個(gè)定位銷，整個(gè)工裝即利用前側(cè)定位銷2和后側(cè)定位銷9進(jìn)行定位。由于車身底盤(pán)實(shí)際需要的兩后側(cè)定位銷間距比兩前側(cè)定位銷間距大，且位置更高，所以兩工裝主梁I后端向上彎折，并在彎折段上設(shè)置長(zhǎng)度更長(zhǎng)的橫向穩(wěn)定梁，該橫向穩(wěn)定梁兩端設(shè)置對(duì)應(yīng)的后側(cè)定位銷9。
[0020]在每根工裝主梁上設(shè)有與前機(jī)艙縱梁和前地板縱梁?jiǎn)蝹?cè)待焊接螺紋套筒位置一一對(duì)應(yīng)的豎向孔，由于需在前機(jī)艙縱梁左右兩側(cè)各焊接兩個(gè)螺紋套筒、前地板縱梁左右兩側(cè)各焊接三個(gè)螺紋套筒，故每根工裝主梁上的豎向孔為五個(gè)。在豎向孔內(nèi)固定設(shè)有焊接導(dǎo)向套管，焊接導(dǎo)向套管的內(nèi)徑與待焊接螺紋套筒內(nèi)徑對(duì)應(yīng)。在焊接導(dǎo)向套管內(nèi)設(shè)有開(kāi)孔導(dǎo)向套管，開(kāi)孔導(dǎo)向套管與焊接導(dǎo)向套管間隙配合并可取出。雖然螺紋套筒結(jié)構(gòu)和規(guī)格都一樣，但由于本實(shí)用新型螺紋套筒分別焊接在前機(jī)艙縱梁和前地板縱梁左右兩側(cè)，因此有前機(jī)艙縱梁螺紋套筒和前地板縱梁螺紋套筒之分，對(duì)應(yīng)的焊接導(dǎo)向套管和開(kāi)孔導(dǎo)向套管也有前機(jī)艙縱梁焊接導(dǎo)向套管5和前地板縱梁焊接導(dǎo)向套管8以及前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管4和前地板縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管6之分。
[0021]所述豎向孔上端設(shè)有沉臺(tái)，沉臺(tái)直徑與待焊接螺紋套筒外直徑對(duì)應(yīng)。開(kāi)孔導(dǎo)向套管上端設(shè)有與沉臺(tái)對(duì)應(yīng)的法蘭盤(pán)，法蘭盤(pán)落在沉臺(tái)上以阻止開(kāi)孔導(dǎo)向套管從焊接導(dǎo)向套管向下脫落。
[0022]參見(jiàn)圖2，與前機(jī)艙縱梁對(duì)應(yīng)的豎向孔中的開(kāi)孔導(dǎo)向套管上法蘭盤(pán)厚度與沉臺(tái)深度一致，以使法蘭盤(pán)上表面與工裝主梁上表面平齊。與前地板縱梁對(duì)應(yīng)的豎向孔中的開(kāi)孔導(dǎo)向套管上法蘭盤(pán)厚度大于沉臺(tái)深度，以使法蘭盤(pán)露出沉臺(tái)表面，露出部分高度等于前機(jī)艙縱梁與前地板縱梁的離地高差。在法蘭盤(pán)露出部分上套設(shè)有墊塊7，墊塊與對(duì)應(yīng)的法蘭盤(pán)上表面平齊，參見(jiàn)圖3。
[0023]由于原車前地板縱梁14搭接在前機(jī)艙縱梁13上，存在一定的高差(前機(jī)艙縱梁13比前地板縱梁14離地間隙小)，因此圖3中的墊塊7就是為了解決高差，在進(jìn)行螺紋套筒10焊接時(shí)保證前地板的的十個(gè)螺紋套筒位置離地間隙保持一致。由于增加了墊塊7，所以前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管4與前地板縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管6也存在差異(比較圖2和圖3)。
[0024]本工裝的技術(shù)亮點(diǎn)在于它融合了開(kāi)孔和定位焊接兩者的功能，如圖2、圖3，前機(jī)艙縱梁焊接導(dǎo)向套管5和前地板縱梁焊接導(dǎo)向套管8是焊接在工裝主梁I方鋼內(nèi)部，而前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管4和前地板縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管6在對(duì)應(yīng)的焊接導(dǎo)向套管內(nèi)豎直方向是自由的，徑向與焊接導(dǎo)向套管緊密配合。值得注意的是:前機(jī)艙縱梁焊接導(dǎo)向套管5、前地板縱梁焊接導(dǎo)向套管8、前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管4和前地板縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管6都必須經(jīng)過(guò)金屬淬火處理，這樣才能保證開(kāi)孔時(shí)開(kāi)孔器不會(huì)磨損套管內(nèi)壁，使其尺寸發(fā)生變化造成精度不高。在使用整個(gè)工裝時(shí)，前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管4和前地板縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管6是最易出現(xiàn)磨損的部件，而這兩者與工裝采用可拆卸的方式，即使出現(xiàn)較大磨損，也可直接更換而不會(huì)導(dǎo)致工裝報(bào)廢。
[0025]本工裝使用方法,其步驟為，
[0026]I)托起工裝:利用平板舉升機(jī)構(gòu)托住中間的橫向穩(wěn)定梁3將工裝向上托起，使兩前側(cè)定位銷2和兩后側(cè)定位銷9與車身原有的基準(zhǔn)孔位配合，慢慢上升至工裝與前機(jī)艙縱梁13和前地板縱梁14下表面完全貼合；
[0027]2)開(kāi)孔定位:將鉆頭依次沿著所有的開(kāi)孔導(dǎo)向套管(前機(jī)艙縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管4和前地板縱梁開(kāi)孔導(dǎo)向套管6)內(nèi)部空位向上鉆孔，在前機(jī)艙縱梁和前地板縱梁上形成需要數(shù)量的定位孔，鉆頭直徑與開(kāi)孔導(dǎo)向套管內(nèi)部直徑一致，從而完成開(kāi)孔定位，取下工裝；
[0028]3)加工螺紋套筒安裝孔:利用開(kāi)孔器沿著第2)步開(kāi)好的定位孔垂直向上開(kāi)孔直至穿透車身地板12，得到螺紋套筒安裝孔；開(kāi)孔器鉆頭直徑與第2)步已開(kāi)好的定位孔孔徑一致，開(kāi)孔器直徑與螺紋套筒外直徑一致；
[0029]4)取出工裝上的所有開(kāi)孔導(dǎo)向套管，利用平板舉升機(jī)構(gòu)將工裝向上托起，使兩前側(cè)定位銷2和兩后側(cè)定位銷9與車身原有的基準(zhǔn)孔位配合，慢慢上升至工裝與前機(jī)艙縱梁13和前地板縱梁14下表面完全貼合；
[0030]5)在第3)步加工好的螺紋套筒安裝孔中從上往下放置螺紋套筒10，使螺紋套筒10下端從對(duì)應(yīng)的前機(jī)艙縱梁13、前地板縱梁14螺紋套筒安裝孔中穿出并插入工裝上對(duì)應(yīng)的沉臺(tái)上，螺紋套筒上端的限位法蘭盤(pán)扣在車身地板12上，再利用螺栓沿焊接導(dǎo)向套管底端向上與螺紋套筒內(nèi)螺紋配合擰緊，從而將工裝、螺紋套筒和車身底盤(pán)固定在一起；
[0031]6)螺紋套筒通過(guò)工裝固定后，先在螺紋套筒10與車身地板12之間點(diǎn)焊，確保螺紋套筒10位置不再發(fā)生變化后，松開(kāi)連接螺紋套筒與工裝的螺栓，拆下工裝，再在螺紋套筒10與對(duì)應(yīng)的前機(jī)艙縱梁13、前地板縱梁14下結(jié)合面滿焊，即可完成整個(gè)動(dòng)力電池包螺紋套筒安裝定位焊接。
[0032]由于前機(jī)艙縱梁13和前地板縱梁14存在高差，前地板縱梁上穿出的螺紋套筒長(zhǎng)度比前機(jī)艙縱梁上穿出的螺紋套筒長(zhǎng)度長(zhǎng)，如圖4、圖5，以保證所有螺紋套筒下端在同一水平面上。在前地板縱梁穿出的螺紋套筒上套設(shè)有墊塊7，以使工裝主梁上表面與對(duì)應(yīng)的前地板縱梁下表面通過(guò)墊塊緊密貼合。
[0033]為了加強(qiáng)車身地板12強(qiáng)度，在螺紋套筒10上端限位法蘭盤(pán)與車身地板12之間設(shè)有加強(qiáng)板11，第6)步的點(diǎn)焊在螺紋套筒10與加強(qiáng)板11之間以及加強(qiáng)板11與車身地板12之間進(jìn)行。
[0034]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，其特征在于:包括兩平行的工裝主梁(1)，兩工裝主梁的間距與前機(jī)艙縱梁及前地板縱梁左右兩側(cè)待焊接螺紋套筒的間距對(duì)應(yīng)，在兩工裝主梁(I)之間設(shè)有若干橫向穩(wěn)定梁(3);在每根工裝主梁(I)兩端分別設(shè)有與車身基準(zhǔn)孔位配合的前側(cè)定位銷(2)和后側(cè)定位銷(9);在每根工裝主梁上設(shè)有與前機(jī)艙縱梁和前地板縱梁?jiǎn)蝹?cè)待焊接螺紋套筒位置一一對(duì)應(yīng)的豎向孔，在豎向孔內(nèi)固定設(shè)有焊接導(dǎo)向套管(5、8)，焊接導(dǎo)向套管的內(nèi)徑與待焊接螺紋套筒內(nèi)徑對(duì)應(yīng)；在焊接導(dǎo)向套管(5、8)內(nèi)設(shè)有開(kāi)孔導(dǎo)向套管(4、6)，開(kāi)孔導(dǎo)向套管與焊接導(dǎo)向套管間隙配合并可取出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，其特征在于:所述豎向孔上端設(shè)有沉臺(tái)，沉臺(tái)直徑與待焊接螺紋套筒(10)外直徑對(duì)應(yīng)；開(kāi)孔導(dǎo)向套管上端設(shè)有與沉臺(tái)對(duì)應(yīng)的法蘭盤(pán)；法蘭盤(pán)落在沉臺(tái)上以阻止開(kāi)孔導(dǎo)向套管從焊接導(dǎo)向套管向下脫落。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，其特征在于:與前機(jī)艙縱梁對(duì)應(yīng)的豎向孔中的開(kāi)孔導(dǎo)向套管上法蘭盤(pán)厚度與沉臺(tái)深度一致，以使法蘭盤(pán)上表面與工裝主梁上表面平齊；與前地板縱梁對(duì)應(yīng)的豎向孔中的開(kāi)孔導(dǎo)向套管上法蘭盤(pán)厚度大于沉臺(tái)深度，以使法蘭盤(pán)露出沉臺(tái)表面，露出部分高度等于前機(jī)艙縱梁與前地板縱梁的離地高差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)動(dòng)力電池包螺紋套筒進(jìn)行定位焊接的工裝，其特征在于:在法蘭盤(pán)露出部分上套設(shè)有墊塊(I )，墊塊與對(duì)應(yīng)的法蘭盤(pán)上表面平齊。
【文檔編號(hào)】B23B47/28GK203448717SQ201320536353
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】嚴(yán)小勇, 隋毅 申請(qǐng)人:力帆實(shí)業(yè)(集團(tuán))股份有限公司