一种汽车保险杠加强横梁制造用夹具

技术领域

本发明属于机械夹具技术领域，具体为一种汽车保险杠加强横梁制造用夹具。

背景技术

汽车保险杠是用于吸收和减小穿件冲击力用的一种汽车防护配件，其一般安装于车的前部和后部这两处碰撞较为频繁和受冲击力较大的位置，保险杠内侧都安装有加强横梁作为提升强度的配件，这是吸收冲击力的主要配件，所以它的重要性不言而喻，对其加工自然也是及其重要的。

现有的加强横梁的在加工时，为了保证夹持稳定性，设定较多加固工位对其夹持固定，但是由于夹具笨重，体积较大，操作不便，为加工带来困难，且操作麻烦，因此需要设计一款较为小巧，夹持稳定性高，灵活度较强的夹具，来提升工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车保险杠加强横梁制造用夹具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车保险杠加强横梁制造用夹具，包括固定板、被动夹具和主动夹具，所述被动夹具、主动夹具在固定板的顶部均设有两个，所述被动夹具固定安装于固定板的两端且所述主动夹具固定安装于固定板的中部，两个所述被动夹具对加强横梁的端部夹持仅通过分别设于两个被动夹具上的两个旋转夹机构来实现，所述主动夹具对加强横梁的中部夹持仅通过分别设于两个主动夹具上的顶撑机构来实现，所述固定板顶部的两端还固定安装有滑轨，所述滑轨上滑移连接有支撑架，所述支撑架的顶部固定安装有二号气缸且二号气缸的活塞杆底部固定安装有压块，所述压块压在加强横梁端部的顶部。

优选的，所述被动夹具还包括一号安装架，所述一号安装架顶部的两侧均铰接有两个复位转轴，所述一号转动臂和二号转动臂均在复位转轴的表面固定安装有两根，所述橡胶柱固定安装于两根一号转动臂之间，所述旋转夹机构的二号转动臂可随复位转轴旋转并最终在转至水平状态下可将加强横梁的底部顶住，所述一号转动臂和橡胶柱也可随复位转轴旋转并将配合另一个旋转夹机构的橡胶柱夹住加强横梁的两侧，复位转轴内部装有扭簧，未受外力的初始状态下如图四所示，两个旋转夹机构的二号转动臂呈交叉状态，当加强横梁从上到下下压时，压住二号转动臂可令整个旋转夹机构绕复位转轴旋转，于是两侧橡胶柱向内侧旋转，从而在二号转动臂放平时，两个橡胶柱将加强横梁夹住。

优选的，所述主动夹具还包括二号安装架，所述连接件上下两端分别与支撑块端部和一号气缸的活塞杆端部铰接，所述支撑块铰接于二号安装架的顶部，所述一号气缸的活塞杆向上伸出顶住连接件的底端竖直上行时，所述连接件推动支撑块向内侧旋转并配合另一个向内旋转的支撑块将加强横梁两侧夹住，此处将加强横梁的中部夹持住之后，可以配和两端的被动夹具实现固定，除去压块对两端顶部的挤压也可将加强横梁牢固固定，主动夹具限位是全面的，而两端对加强横梁可能出现的上下位移限位程度不高，所以通过主动夹具对中部的夹持补偿了被动夹具的限位能力，实现对加强横梁的整体稳定夹持。

优选的，所述固定板一端的下方固定安装有选择阀，所述选择阀包括阀体和分别安装于阀体上的四个排气机构，处于相对位置的两个所述排气机构可通过导气管与两个二号气缸连通或者与两个一号气缸连通。

优选的，所述选择阀包括设置于阀体内腔中的转轴、弹力机构、滚球和设置于阀体外表面的进气口，进气口通过导气管与气泵向连，所述转轴的底部安装有一个安装块，所述安装块活动安装于阀体的底部，所述安装块的两个对称侧均固定安装有弹力机构，所述弹力机构的端部活动安装有滚球，转轴的外部可固接转柄，工作人员旋转转柄来操作选择阀的工作状态，有条件的生产线可加装步进电机或伺服电机控制转轴转动，实现自动化控制。

优选的，所述转轴带动弹力机构旋转时，所述滚球可顶住阀体的内壁同步旋转且滚球经过排气机构、进气口与阀体的连接口时，所述滚球可嵌入连接口并将连接口封堵，显然，选择阀工作模式存在三种，第一种模式是通过滚球对处于相对位置的两个滚球之间封堵，可出现以下两种情况，一是向两个二号气缸通气而不像两个一号气缸通气，且通过后续阐述可知，两个一号气缸会出现排气状况，于是一号气缸会回缩，二是将上述情况颠倒，即向两个一号气缸进气而不像两个二号气缸进气，且二号气缸会出现回缩，第二种模式是当弹力机构旋转出现水平状态时，没有任何连接口被封堵，于是二号气缸和一号气缸均可以进气，第三种模式是当弹力机构旋转出现竖直状态时，显然进气口被封堵，于是整个二号气缸和一号气缸均无法进气。

优选的，所述排气机构包括圆柱壳，所述圆柱壳的内腔中设有弹簧、封堵块、顶针和固定板，所述圆柱壳的外表面开设有四个排气口，所述弹簧两端分别顶住封堵块和圆柱壳，所述封堵块活动套接于圆柱壳的内腔中，所述顶针与封堵块的内侧固定连接且顶针活动套接于固定板的中部，所述固定板固定安装于圆柱壳安装于圆柱壳的内部且固定板顶住封堵块，所述圆柱壳固定安装于阀体的表面，圆柱壳的端部连通口与导气管连接，再将导气管的另一端连接向二号气缸或者一号气缸即可。

优选的，所述固定板和封堵块的表面均开设有圆形通孔，所述封堵块的柱身与圆柱壳的内腔壁贴合，所述封堵块与固定板接触时，所述封堵块的柱身将排气口封堵，排气机构中气流可通过固定板和封堵块表面的圆形通孔进行流通，若封堵块柱身不再封堵排气口，那么其内部的高压气体会通过排气口直接排出。

优选的，所述顶针的端部设为圆滑为球体，所述顶针的端部球体延伸入阀体内腔中，当滚球嵌入到排气机构与阀体连接口中时，滚球可以顶住顶针后退，同时，封堵块一同后退，于是原本被封堵块封堵的排气口会脱离被封堵状态，致使圆柱壳的内腔与外环境连通，于是圆柱壳和与其连通的二号气缸或者一号气缸内部高压气体可以顺着排气口排出，当滚球通过转动脱离出连接口时，由于弹簧的弹力作用，致使封堵块的移回重新将排气口封堵。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过旋转夹机构中的二号转动臂和一号转动臂配合，当加强横梁从上到下压倒交叉的二号转动臂上时，整个旋转夹机构都会发生向内侧的旋转，于是分别位于两个旋转夹上的橡胶柱会将中间的加强横梁给夹持住，实现初步限位，而主动夹具则是通过一号气缸的活塞杆向上伸出顶住连接件的底端竖直上行从而令连接件推动支撑块向内侧旋转并配合另一个向内旋转的支撑块将加强横梁中部两侧夹住，且加强横梁的两端均顶部均设有二号气缸和压块提供下压压合，在保证被动夹具夹持完毕的情况下，其任意选择主动夹具或者二号气缸、压块均可以将加强横梁稳定固定，该夹具，体积小巧，夹持性能稳定，为加工带来了极大方便。

2、本发明通过在固定板的顶部设有多道安装用镂空槽，保证了夹具的各部分可以灵活在调节其在固定板上的位置，根据加工需要变动位置，以选择最优加固位置，达到最优加固效果。

3、本发明通过设计出独特的通气阀门，工作人员可以通过选择阀自由灵活的选择二号气缸、压块夹持还是主动夹具夹持，利用一个气泵进气，便可以控制多组气缸动作，并且后选择阀还具备封堵兼排气功能，提高了选择阀的功能性，也提高了整个启动夹具的功能性。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明的右视图；

图3为本发明被动夹具的结构示意图；

图4为本发明被动夹具的初始状态示意图；

图5为本发明主动夹具的结构侧视图；

图6为本发明选择阀的结构示意图；

图7为本发明选择阀的内部结构示意图；

图8为本发明弹力机构和滚球的分布示意图；

图9为本发明排气机构的结构分解示意图；

图10为本发明排气机构的剖视示意图。

图中：1、固定板；2、被动夹具；201、一号安装架；202、一号转动臂；203、二号转动臂；204、橡胶柱；205、复位转轴；3、主动夹具；301、二号安装架；302、一号气缸；303、连接件；304、支撑块；4、滑轨；5、支撑架；6、二号气缸；7、压块；8、选择阀；801、阀体；802、转轴；803、弹力机构；804、排气机构；8041、圆柱壳；8042、排气口；8043、弹簧；8044、封堵块；8045、顶针；8046、固定板；805、进气口；806、滚球。

具体实施方式

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。

如图1至图10所示，本发明实施例中，一种汽车保险杠加强横梁制造用夹具，包括固定板1、被动夹具2和主动夹具3，被动夹具2、主动夹具3在固定板1的顶部均设有两个，被动夹具2固定安装于固定板1的两端且主动夹具3固定安装于固定板1的中部，两个被动夹具2对加强横梁的端部夹持仅通过分别设于两个被动夹具2上的两个旋转夹机构来实现，主动夹具3对加强横梁的中部夹持仅通过分别设于两个主动夹具3上的顶撑机构来实现，固定板1顶部的两端还固定安装有滑轨4，滑轨4上滑移连接有支撑架5，支撑架5的顶部固定安装有二号气缸6且二号气缸6的活塞杆底部固定安装有压块7，压块7压在加强横梁端部的顶部。

其中，被动夹具2还包括一号安装架201，一号安装架201顶部的两侧均铰接有两个复位转轴205，一号转动臂202和二号转动臂203均在复位转轴205的表面固定安装有两根，橡胶柱204固定安装于两根一号转动臂202之间，旋转夹机构的二号转动臂203可随复位转轴205旋转并最终在转至水平状态下可将加强横梁的底部顶住，一号转动臂202和橡胶柱204也可随复位转轴205旋转并将配合另一个旋转夹机构的橡胶柱204夹住加强横梁的两侧，复位转轴205内部装有扭簧，未受外力的初始状态下如图四所示，两个旋转夹机构的二号转动臂203呈交叉状态，当加强横梁从上到下下压时，压住二号转动臂203可令整个旋转夹机构绕复位转轴205旋转，于是两侧橡胶柱204向内侧旋转，从而在二号转动臂203放平时，两个橡胶柱204将加强横梁夹住。

其中，主动夹具3还包括二号安装架301，连接件303上下两端分别与支撑块304端部和一号气缸302的活塞杆端部铰接，支撑块304铰接于二号安装架301的顶部，一号气缸302的活塞杆向上伸出顶住连接件303的底端竖直上行时，连接件303推动支撑块304向内侧旋转并配合另一个向内旋转的支撑块304将加强横梁两侧夹住，此处将加强横梁的中部夹持住之后，可以配和两端的被动夹具2实现固定，除去压块7对两端顶部的挤压也可将加强横梁牢固固定，主动夹具3限位是全面的，而两端对加强横梁可能出现的上下位移限位程度不高，所以通过主动夹具3对中部的夹持补偿了被动夹具2的限位能力，实现对加强横梁的整体稳定夹持。

其中，固定板1一端的下方固定安装有选择阀8，选择阀8包括阀体801和分别安装于阀体801上的四个排气机构804，处于相对位置的两个排气机构804可通过导气管与两个二号气缸6连通或者与两个一号气缸302连通。

其中，选择阀8包括设置于阀体801内腔中的转轴802、弹力机构803、滚球806和设置于阀体801外表面的进气口805，进气口805通过导气管与气泵向连，转轴802的底部安装有一个安装块，安装块活动安装于阀体801的底部，安装块的两个对称侧均固定安装有弹力机构803，弹力机构803的端部活动安装有滚球806，转轴802的外部可固接转柄，工作人员旋转转柄来操作选择阀8的工作状态，有条件的生产线可加装步进电机或伺服电机控制转轴802转动，实现自动化控制。

其中，转轴802带动弹力机构803旋转时，滚球806可顶住阀体801的内壁同步旋转且滚球806经过排气机构804、进气口805与阀体801的连接口时，滚球806可嵌入连接口并将连接口封堵，显然，选择阀8工作模式存在三种，第一种模式是通过滚球806对处于相对位置的两个滚球806之间封堵，可出现以下两种情况，一是向两个二号气缸6通气而不像两个一号气缸302通气，且通过后续阐述可知，两个一号气缸302会出现排气状况，于是一号气缸302会回缩，二是将上述情况颠倒，即向两个一号气缸302进气而不像两个二号气缸6进气，且二号气缸6会出现回缩，第二种模式是当弹力机构803旋转出现水平状态时，没有任何连接口被封堵，于是二号气缸6和一号气缸302均可以进气，第三种模式是当弹力机构803旋转出现竖直状态时，显然进气口805被封堵，于是整个二号气缸6和一号气缸302均无法进气。

其中，排气机构804包括圆柱壳8041，圆柱壳8041的内腔中设有弹簧8043、封堵块8044、顶针8045和固定板8046，圆柱壳8041的外表面开设有四个排气口8042，弹簧8043两端分别顶住封堵块8044和圆柱壳8041，封堵块8044活动套接于圆柱壳8041的内腔中，顶针8045与封堵块8044的内侧固定连接且顶针8045活动套接于固定板8046的中部，固定板8046固定安装于圆柱壳8041安装于圆柱壳8041的内部且固定板8046顶住封堵块8044，圆柱壳8041固定安装于阀体801的表面，圆柱壳8041的端部连通口与导气管连接，再将导气管的另一端连接向二号气缸6或者一号气缸302即可。

其中，固定板8046和封堵块8044的表面均开设有圆形通孔，封堵块8044的柱身与圆柱壳8041的内腔壁贴合，封堵块8044与固定板8046接触时，封堵块8044的柱身将排气口8042封堵，排气机构804中气流可通过固定板8046和封堵块8044表面的圆形通孔进行流通，若封堵块8044柱身不再封堵排气口8042，那么其内部的高压气体会通过排气口8042直接排出。

其中，顶针8045的端部设为圆滑为球体，顶针8045的端部球体延伸入阀体801内腔中，当滚球806嵌入到排气机构804与阀体801连接口中时，滚球806可以顶住顶针8045后退，同时，封堵块8044一同后退，于是原本被封堵块8044封堵的排气口8042会脱离被封堵状态，致使圆柱壳8041的内腔与外环境连通，于是圆柱壳8041和与其连通的二号气缸6或者一号气缸302内部高压气体可以顺着排气口8042排出，当滚球806通过转动脱离出连接口时，由于弹簧8043的弹力作用，致使封堵块8044的移回重新将排气口8042封堵。

工作原理及使用流程：

安装时，先将加强横梁从呈交叉状态的二号转动臂203压下，压住二号转动臂203可令整个旋转夹机构绕复位转轴205旋转，于是两侧橡胶柱204向内侧旋转，从而在二号转动臂203放平时，两个橡胶柱204将加强横梁夹住，此时需要移动支撑架5，支撑架5沿滑轨4滑动将二号气缸6和压块7带到加强横梁两端的上方，此时加强横梁的中部也位于连个未夹持的支撑块304之间，启动与进气口805相连的气泵；

依据当需要的使用状态，可自由选择向一号气缸302进气或者向二号气缸6进气，如果需要对加强横梁进行整体夹持，不受加工位置的限制，则转动转轴802将弹力机构803调节至水平状态，向二号气缸6和一号气缸302同时进气，实现对加强横梁的整体夹持，如果加强横梁两端边缘处进行攻螺纹孔，开槽等操作，需要对加强横梁中部进行夹持，调节滚球806将与二号气缸6导通的连接口封堵即可，如果中部处于加工位置，那么便仅针对两端进行夹持即可，移除主动夹具3，调节滚球806将连通一号气缸302的连接口封堵，仅向二号气缸6通气，二号气缸6顶住压块7下压，将加强横梁夹持压住即可；

如果遇到某中规格的横梁需要在被动夹具2夹持部位进行加工操作，那么只需要将被动夹具2在固定板1的安装位置改变，令其调整在加强横梁两端的夹持位置即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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。