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一种乘用车仪表板横梁总成结构的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

一种乘用车仪表板横梁总成结构的制作方法

1.本发明属于汽车横梁结构技术领域,具体涉及一种乘用车仪表板横梁总成结构。


背景技术:

2.乘用车仪表横梁总成一般由主机厂提供车型定位数据,然后由承制的零部件供应商根据定位信息及周围环境件设计,制造工艺采用冲压-焊接;现阶段零部件供应商在设计时为了仪表板支撑支架便于冲压制造,在与管梁连接位置采用缺口连接,因与管梁接触位置少,后期焊接时焊道长度短,强度达不到要求,且因管梁由弯管机制造,材质硬,回弹大,不能保证管梁尺寸的一致性,造成管梁与支架间隙波动,机器人在焊接时受间隙影响偏焊,影响总成质量。因此,如何解决横梁总成在使用过程中的强度及提高机器人焊接的质量是仪表板横梁总成供应商亟待解决的问题。


技术实现要素:

3.基于上述现有技术存在的技术问题,本发明提供一种乘用车仪表板横梁总成结构,提高机器人焊接的质量。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种乘用车仪表板横梁总成结构,包括管梁和固定在焊接治具上的两个气缸,所述管梁的两端均设有工艺孔,两个所述气缸的活塞杆上均设有定位装置,两个所述定位装置分别与两个工艺孔插接。
5.进一步地,所述管梁上固定有支架,所述支架上设有与管梁外壁贴合的弧形搭边,所述弧形搭边与管梁焊接。
6.进一步地,所述管梁包括左管梁、中间管梁和右管梁,所述左管梁的端部固定有左端盖,所述右管梁的端部固定有右端盖,位于左管梁上的工艺孔设置在左端盖右侧的30mm-35mm处,位于右管梁的上的工艺孔设有在右端盖左侧的30mm-35mm处。
7.进一步地,所述工艺孔的直径为8mm,制造尺寸公差为8
+0.2
mm。
8.进一步地,所述定位装置设置为与气缸活塞杆固定的定位销。
9.进一步地,所述定位装置包括与气缸活塞杆固定连接的固定套筒,所述固定套筒内安装有滑板,所述固定套筒的侧壁上设有两个侧连通槽,所述侧连通槽内插接有伸缩杆,所述伸缩杆延伸进固定套筒的一端铰接有转动杆,所述转动杆远离伸缩杆的一端与滑板铰接,所述伸缩杆延伸出固定套筒的一端固定有水平撑杆,所述固定套筒上还连接有带动滑板在固定套筒内移动的驱动结构。
10.进一步地,所述驱动结构包括伸缩弹簧、水平杆和竖直杆,所述气缸的活塞杆的端部设有竖直槽,所述气缸的活塞杆上设有将竖直槽和固定套筒连通的横槽,所述水平杆的一端与滑板固定连接,另一端穿过横槽延伸进竖直槽,所述竖直杆的一端与水平杆延伸进竖直槽的一端固定连接,另一端延伸出竖直槽,所述气缸上固定有联动横杆,所述联动横杆上固定有联动凸起,所述联动凸起设置在竖直杆和固定套筒之间。
11.进一步地,所述支架包括mp5左支架、mp5右支架、地板连接右支架、地板连接左支
架、转向管柱支架、气囊支架、bcm支架和仪表板副定位支架中的任意一种或多种。
12.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
13.(1)机器人焊接时沿着搭边焊接,增加了焊道长度,支架的刚度提高;
14.(2)设置工艺孔,在管梁制造时有回弹不稳定的情况下,可保证管梁每次焊接装夹位置固定,使仪表板支撑支架与管梁间隙一致,利于机器人焊接,焊道稳定,焊接精度提高;
15.(3)通过驱动结构带动滑板移动,滑板移动时通过转动杆带动伸缩杆在侧连通槽移动,从而带动两根水平撑杆同时朝向或远离固定套筒轴线移动,能够避免水平撑杆在插入过程中发生较大摩擦。
附图说明
16.图1为本发明一种乘用车仪表板横梁总成结构的结构示意图;
17.图2为气囊支架搭边设计结构的侧视图;
18.图3为左管梁的结构示意图;
19.图4为右管梁的结构示意图;
20.图5为驱动结构另一实施例的结构示意图;
21.图6为图5的剖视图;
22.图7为图6中i处的局部放大图;
23.图8为法向动刚度性能试验的力与应变曲线图;
24.图9为法向动刚度性能试验的力与时间曲线图。
25.图中:1、左管梁;2、右管梁;3、mp5左支架;4、mp5右支架;5、地板连接右支架;6、地板连接左支架;7、转向管柱支架;8、气囊支架;9、气缸固定座;10、气缸;11、定位销;12、bcm支架;13、左端盖;14、仪表板副定位支架;15、右端盖;17、活塞杆;18、竖直槽;19、伸缩杆;20、水平撑杆;21、固定套筒;22、联动凸起;23、竖直杆;24、联动横杆;25、风管支架;26、工艺孔;27、中间管梁;28、弧形搭边;29、滑板;30、转动杆;31、伸缩弹簧;32、水平杆。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-图9,本发明提供一种乘用车仪表板横梁总成结构技术方案:一种乘用车仪表板横梁总成结构,包括管梁和通过气缸固定座9固定在焊接治具上的两个气缸10,管梁的两端均设有工艺孔26,工艺孔26的直径为8mm,工艺孔26制造公差为8
+0.2
mm,两个气缸10的活塞杆17上均设有定位装置,定位装置设置为与气缸10活塞杆17固定的定位销11,两个定位装置分别与两个工艺孔26插接。
28.管梁安装在焊接治具,管梁装夹后,利用气缸10将定位销11与对应的工艺孔26插接,此时管梁与支架连接位置间隙均匀,位置稳定,再用机器人进行各支架的焊接,无偏焊现象;此种结构有效的避免了管梁在弯管制造时产生的角度、轮廓度制造误差对焊缝的影响,将偏焊率由20%降低到2%,提高了焊接质量。
29.管梁上通过焊接固定有支架,支架上设有与管梁外壁贴合的弧形搭边28,弧形搭边28与管梁焊接,弧形搭边28长度为20mm-25mm,弧形搭边28宽度根据支架本身的宽度调节,在支架宽度的基础上单边减去2-5mm。机器人焊接时沿着搭边焊接,增加了焊道长度,支架的刚度提高。
30.管梁包括左管梁1、中间管梁27和右管梁2,左管梁1的端部固定有左端盖13,右管梁2的端部固定有右端盖15,位于左管梁1上的工艺孔26设置在左端盖13右侧的30mm-35mm处,位于右管梁2的上的工艺孔26设有在右端盖15左侧的30mm-35mm处。
31.支架包括mp5左支架3、mp5右支架4、地板连接右支架5、地板连接左支架6、转向管柱支架7、气囊支架8、bcm支架12和仪表板副定位支架14中的任意一种或多种。
32.采用此种方案设计,仪表板横梁总成焊接完成后随机抽取产品样件,将仪表板横梁总成以台架刚性约束,进行法向动刚度性能试验,定并将试验结果及可能观察到的现象进行记录。
33.如图8-9所示,实验结果验证:当在仪表板支撑支架上加载600n的力时,支架位移量为1.89,满足小于2mm的要求,结果合格。
34.下面为驱动结构另一实施例
35.如图5-图7所示,定位装置包括与气缸10活塞杆17固定连接的固定套筒21,固定套筒21内安装有滑板29,固定套筒21的侧壁上设有两个侧连通槽,侧连通槽内插接有伸缩杆19,伸缩杆19延伸进固定套筒21的一端铰接有转动杆30,转动杆30远离伸缩杆19的一端与滑板29铰接,伸缩杆19延伸出固定套筒21的一端固定有水平撑杆20,固定套筒21上还连接有带动滑板29在固定套筒21内移动的驱动结构。
36.通过驱动结构带动滑板29移动,滑板29移动时通过转动杆30带动伸缩杆19在侧连通槽移动,从而带动两根水平撑杆20同时朝向或远离固定套筒21轴线移动。
37.驱动结构包括伸缩弹簧31、水平杆32和竖直杆23,气缸10的活塞杆17的端部设有竖直槽18,气缸10的活塞杆17上设有将竖直槽18和固定套筒21连通的横槽,水平杆32的一端与滑板29固定连接,另一端穿过横槽延伸进竖直槽18,竖直杆23的一端与水平杆32延伸进竖直槽18的一端固定连接,另一端延伸出竖直槽18,气缸10上固定有联动横杆24,联动横杆24上固定有联动凸起22,联动凸起22设置在竖直杆23和固定套筒21之间。
38.当气缸10的活塞杆17带动水平撑杆20向工艺孔26移动,在水平撑杆20插入工艺孔26的一开始,水平撑杆20与工艺孔26的内壁之间有一定间隙,此时活塞杆17继续带动水平撑杆20插入工艺孔26,接着竖直杆23触碰到连通凸起,从而带动滑板29向活塞杆17侧移动,滑板29带动两根水平撑杆20远离固定套筒21轴线移动,两根水平撑杆20撑开,最终与工艺孔26的内壁抵接。从而起到定位作用,由于工艺孔26的位置会有一定的偏差,在水平撑杆20插入工艺孔26的过程中,此结构能够避免水平撑杆20在插入过程中发生较大摩擦。
39.本发明的乘用车仪表板横梁总成结构在于:1、将仪表板支撑支架与横梁连接的缺口设计为仿形搭边的结构,将仪表板支撑支架和管梁采用仿型搭边连接,焊接时焊道长度长,提高了支架刚度;2、将管梁两侧设计焊接工艺孔。本发明通过对管梁的结构设计,提高支架的刚度,能承受更大的力;开焊接工艺孔,在管梁制造时有回弹不稳定的情况下,可保证管梁每次焊接装夹位置固定,使仪表板支撑支架与管梁间隙一致,利于机器人焊接,焊道稳定,焊接精度提高。进一步地,1、将仪表板各支撑支架与管梁连接的部分设计为仿形搭边
的结构,与仿形部分与管梁外径弧面贴合,搭边长度为20mm-25mm,搭边宽度根据支架本身的宽度调节,在支架宽度的基础上单边减去2mm-5mm,后期在机器人焊接时沿着搭边焊接,增加了焊道长度,支架的刚度提高;
40.2、将管梁两端各设计一个焊接工艺孔,直径为8mm,制造尺寸公差为8
+0.2
mm,孔位置各靠近管梁两侧的端盖30mm-35mm。
41.采用此种设计结构,在后期总成焊接时以此孔为定位,在焊接治具上安装管梁孔定位机构,在管梁装夹后,利用气缸将定位销推入左管梁的孔中,此时管梁与仪表板支撑支架连接位置间隙均匀,位置稳定,再用机器人进行仪表板各支撑支架的焊接,无偏焊现象;此种结构有效的避免了管梁在弯管制造时产生的角度、轮廓度制造误差对焊缝的影响,将偏焊率由20%降低到2%,提高了焊接质量。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。