前端框架及其装配方法与流程

1.本技术涉及汽车车架装配技术领域，特别是涉及一种前端框架及其装配方法。


背景技术：

2.在卡车制造过程中，车架总成作为整车制造过程的骨架，主要总成都会直接或间接连接到车架上，车架的工程结构对车辆的可制造性以及车辆的制造质量都有重要影响，而车架前端因为密集的零部件安装，更是重中之重。
3.卡车常用的前端框架总成通常由前横梁总成、左加长梁、右加长梁和前簧前横梁等部件组成的方形框架式结构。目前的前端框架容易出现各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求不匹配的问题，影响后续的制造安装。


技术实现要素：

4.基于此，针对目前的前端框架各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求不匹配的问题，有必要提供一种各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求匹配的前端框架及其装配方法。
5.根据本技术的一个方面，提供一种前端框架，包括：
6.沿横梁方向相对设置的两个加长梁，每一所述加长梁具有沿纵梁方向相对设置的第一端和第二端，每一所述加长梁设有两个第一定位孔，两个所述第一定位孔用于与工装定位；
7.前横梁总成，设置于所述两个所述加长梁之间，所述前横梁总成的两端分别连接于两个所述加长梁的第一端，所述前横梁总成的纵长方向平行于所述横梁方向；
8.两个前簧前支架，分别固定于两个所述加长梁的第二端；
9.前簧前横梁，所述前簧前横梁的两端分别连接于两个所述前簧前支架，所述前簧前横梁的纵长方向平行于所述横梁方向；
10.其中，所述横梁方向与所述纵梁方向彼此垂直。
11.在其中一个实施例中，两个所述第一定位孔分别设置于所述加长梁的第一端和第二端。
12.在其中一个实施例中，所述加长梁的第一端设有第二定位孔，所述前横梁总成的两端分别设有与相邻的所述第二定位孔相对应的第三主定位孔和第三副定位孔。
13.在其中一个实施例中，所述第二定位孔包括同轴且彼此连通的第一类型孔和第二类型孔；
14.所述第一类型孔被构造为圆孔，且位于所述加长梁沿所述纵梁方向靠近所述前横梁总成的一侧；
15.所述第二类型孔被构造为螺纹孔。
16.在其中一个实施例中，所述第三主定位孔被构造为圆孔，所述第三主定位孔的孔径与所述第一类型孔的孔径相等；
17.所述第三副定位孔被构造为沿所述横梁方向纵向延伸的长圆孔，所述第三副定位
孔的宽度与所述第一类型孔的孔径相等。
18.在其中一个实施例中，所述加长梁的第二端设有两个第四定位孔，所述前簧前支架设有两个与所述第四定位孔对应的第五定位孔。
19.在其中一个实施例中，所述第四定位孔与所述第五定位孔被构造为直径相等的圆孔。
20.在其中一个实施例中，所述前簧前支架还设有第六定位孔，所述前簧前横梁的两端分别设有与相邻的所述第六定位孔相对应的第七主定位孔和第七副定位孔。
21.在其中一个实施例中，所述第六定位孔与所述第七主定位孔被构造为直径相等的圆孔；
22.所述第七副定位孔被构造为沿所述横梁方向纵向延伸的长圆孔，所述第七副定位孔的宽度与所述第六定位孔的孔径相等。
23.根据本技术的另一个方面，提供一种前端框架的装配方法，包括：
24.将两个加长梁分别通过两个第一定位孔定位于工装并用夹具夹紧；
25.将前横梁总成的两端分别定位于两个所述加长梁的第一端，将定位后的所述前横梁总成固定连接于两个所述加长梁的第一端；
26.将两个前簧前支架分别定位于两个所述加长梁的第二端，将定位后的所述前簧前支架固定连接于相邻的所述加长梁的第二端；
27.将前簧前横梁的两端分别定位于两个所述前簧前支架，将定位后的所述前簧前横梁固定连接于两个所述前簧前支架；
28.松开夹具，得到装配后的前端框架。
29.上述前端框架及其装配方法，通过两个第一定位孔将加长梁定位于工装，并以定位后的两个加长梁为基础装配前横梁总成、两个前簧前支架及前簧前横梁，实现了不同部件装配的优先顺序。上述前端框架及其装配方法从前端框架的实际用途出发，优先保证功能孔多、尺寸精度要求高的加长梁的装配精度，其次保证功能孔少、尺寸精度要求较高的前横梁总成和前簧前支架的装配精度，最后安装没有功能孔、仅起结构加强作用的前簧前横梁，保证各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求匹配，保证后续的制造安装正常进行。
附图说明
30.图1为本技术一实施例中的前端框架的结构示意图；
31.图2为本技术一实施例中的加长梁的结构示意图；
32.图3为本技术一实施例中的前横梁总成的结构示意图；
33.图4为本技术一实施例中的前簧前支架的结构示意图；
34.图5为本技术一实施例中的前簧前横梁的结构示意图；
35.图6为本技术一实施例中的第二定位孔的剖视图。
36.附图标记说明
37.1、加长梁；11、第一端；12、第二端；13、第一定位孔；14、第二定位孔；141、第一类型孔；142、第二类型孔；15、第四定位孔；2、前横梁总成；21、第三主定位孔；22、第三副定位孔；3、前簧前支架；31、第五定位孔；32、第六定位孔；4、前簧前横梁；41、第七主定位孔；42、第七副定位孔。
具体实施方式
38.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
39.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.在卡车制造过程中，车架总成作为整车制造过程的骨架，主要总成都会直接或间接连接到车架上，车架的工程结构对车辆的可制造性以及车辆的制造质量都有重要影响，而车架前端因为密集的零部件安装，更是重中之重。
45.卡车常用的前端框架总成通常由前横梁总成、左加长梁、右加长梁和前簧前横梁等部件组成的方形框架式结构。目前的前端框架在装配过程中对各个部件装配步骤同等对待，容易出现各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求不匹配的问题，影响后续的制造安装。
46.基于此，针对目前的前端框架各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求不匹配的问题，有必要提供一种各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求匹配的前端框架及其装配方法。
47.参阅图1，本技术一实施例提供的前端框架，包括两个加长梁1、前横梁总成2、两个前簧前支架3和前簧前横梁4。两个加长梁1沿横梁方向相对设置，每一加长梁1具有沿纵梁
方向相对设置的第一端11和第二端12，每一加长梁1设有两个第一定位孔13，两个第一定位孔13用于与工装定位。前横梁总成2设置于两个加长梁1之间，前横梁总成2的两端分别连接于两个加长梁1的第一端11，前横梁总成2的纵长方向平行于横梁方向。两个前簧前支架3分别固定于两个加长梁1的第二端12。前簧前横梁4的两端分别连接于两个前簧前支架3，前簧前横梁4的纵长方向平行于横梁方向。其中，横梁方向与纵梁方向彼此垂直。
48.本技术还提供一种前端框架的装配方法，包括以下步骤：将两个加长梁1分别通过两个第一定位孔13定位于工装并用夹具夹紧。将前横梁总成2的两端分别定位于两个加长梁1的第一端11，将定位后的前横梁总成2固定连接于两个加长梁1的第一端11。将两个前簧前支架3分别定位于两个加长梁1的第二端12，将定位后的前簧前支架3固定连接于相邻的加长梁1的第二端12。将前簧前横梁4的两端分别定位于两个前簧前支架3，将定位后的前簧前横梁4固定连接于两个前簧前支架3。松开夹具，得到装配后的前端框架。
49.在实际应用中，加长梁1上设有前下防护装配用孔、驾驶室悬置装配用孔、冷却模块装配用孔和脚踏装配用孔等，功能孔多且尺寸精度要求较高。前横梁总成2上设有保险杠装配用孔，前簧前支架3上设有前钢板弹簧装配用孔，功能孔少但有较高的尺寸精度要求。前簧前横梁4上没有功能孔，仅起结构加强作用。
50.故本技术从前端框架的实际用途出发，以功能孔的数量、精度要求为标准，对前端框架各个部件的装配优先级进行划分。优先保证两个加长梁1的装配精度，其次保证前横梁总成2和两个前簧前支架3的装配精度，最后安装没有功能孔、仅起结构加强作用的前簧前横梁4，保证各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求匹配，保证后续的制造安装正常进行。
51.需要说明的是，前横梁总成2与两个前簧前支架3装配于两个加长梁1的优先级相同，两者的装配顺序可调换，本技术的叙述顺序不应理解为对实际装配顺序的限定。
52.通过两个第一定位孔13将加长梁1定位于工装，并以定位后的两个加长梁1为基础装配前横梁总成2、两个前簧前支架3及前簧前横梁4，实现了不同部件装配的优先顺序。同时，第一定位孔13一方面作为前端框架整体装配到车架纵梁上的装配定位基准及测量定位基准，另一方面作为加长梁1的加工、检测和装配基准，保证基准的一致性，最大程度地减少了加工和制造过程中的精度损失，且方便尺寸控制和问题追溯。
53.作为一种优选的实施方式，两个第一定位孔13分别设置于加长梁1的第一端11和第二端12。如此，每一加长梁1上的两个第一定位孔13的直线距离较大，有助于提高定位精度。
54.具体到图示的实施例中，工装上设有与第一定位孔13相适配的定位销，第一定位孔13的孔径与定位销的直径均为16mm，第一定位孔13的直径公差为(0， 0.1)mm，定位销的直径公差为(
‑
0.02，0)mm。前端框架中加长梁1上各部件的功能孔的位置度可保证0.4mm。
55.参阅图2和图3，加长梁1的第一端11设有第二定位孔14，前横梁总成2的两端分别设有与相邻的第二定位孔14相对应的第三主定位孔21和第三副定位孔22。装配时，通过一个定位件对其中一个加长梁1上的第二定位孔14和第三主定位孔21进行定位配合，另一个定位件对另一个加长梁1上的第二定位孔14和第三副定位孔22进行定位配合，从而将前横梁总成2的两端分别定位于两个加长梁1的第一端11。
56.参阅图2，第二定位孔14的中轴线方向平行于纵梁方向，第二定位孔14开设于加长梁1的侧面，第二定位孔14沿纵梁方向远离前横梁总成2的一侧操作空间小，不便于装配螺
母，故第二定位孔14与第三主定位孔21、第三副定位孔22的定位配合不适用定位螺栓。参阅图6，在一些实施例中，第二定位孔14包括同轴且彼此连通的第一类型孔141和第二类型孔142。第一类型孔141被构造为圆孔，且位于加长梁1沿纵梁方向靠近前横梁总成2的一侧，第二类型孔142被构造为螺纹孔。
57.装配时，通过一个定位销对其中一个第一类型孔141和第三主定位孔21进行定位配合，另一个定位销对另一个第一类型孔141和第三副定位孔22进行定位配合，从而将前横梁总成2的两端分别定位于两个加长梁1的第一端11。然后通过普通螺栓将定位后的前横梁总成2固定连接于两个加长梁1的第一端11。最后将两个定位销取出，通过两个普通螺栓分别穿过第三主定位孔21、第三副定位孔22与两个第二类型孔142螺纹配合，辅助固定。
58.特别指出，将前横梁总成2装配到加长梁1时，为了减少装配过程的变形，还需控制前横梁总成2的定位孔和安装孔所在面的面轮廓度，以及加长梁1上前横梁总成装配面的面轮廓度。
59.进一步地，第三主定位孔21被构造为圆孔，第三主定位孔21的孔径与第一类型孔141的孔径相等。第三副定位孔22被构造为沿横梁方向纵向延伸的长圆孔，第三副定位孔22的宽度与第一类型孔141的孔径相等。如此，第三副定位孔22的长圆孔设置可将前横梁总成2在纵梁方向上准确定位，同时能够适应横梁方向上的尺寸误差，进一步减少装配变形。
60.具体到图示的实施例中，定位销的直径为17mm，第一类型孔141和第三主定位孔21均为直径17mm的圆孔，第二类型孔142为m16的螺纹孔，第三副定位孔22为17
×
19mm长圆孔。其中，第一类型孔141、第三主定位孔21的直径公差与第三副定位孔22宽度方向的公差均为(0， 0.1)mm，定位销的直径公差为(
‑
0.02，0)mm。前端框架中前横梁总成2上的各部件的功能孔的位置度可保证0.7mm。
61.参阅图2和图4，加长梁1的第二端12设有两个第四定位孔15，前簧前支架3设有两个与第四定位孔15对应的第五定位孔31。装配时，通过定位件对第四定位孔15和与之相应的第五定位孔31进行定位配合，从而将两个前簧前支架3分别定位于两个加长梁1的第二端12。
62.进一步地，第四定位孔15与第五定位孔31被构造为直径相等的圆孔。装配时，采用定位直径与该圆孔相等的定位螺栓穿过第四定位孔15和第五定位孔31，并用螺母从定位螺栓尾部锁紧定位，从而将两个前簧前支架3分别定位于两个加长梁1的第二端12。然后通过普通螺栓将定位后的前簧前支架3固定连接于相邻的加长梁1的第二端12。使用定位螺栓进行装配，不仅可以保证装配时的尺寸精度，也可以保证车辆行驶过程中前簧前支架3的尺寸稳定性。
63.具体到图示的实施例中，第四定位孔15、第五定位孔31的孔径和定位螺栓的定位直径均为16mm，定位螺栓的定位直径公差为(
‑
0.1，0)mm，第四定位孔15、第五定位孔31的直径公差为(0， 0.1)mm。前端框架中前簧前支架3上的各部件的功能孔的位置度可保证0.6mm。
64.参阅图4和图5，前簧前支架3还设有第六定位孔32，前簧前横梁4的两端分别设有与相邻的第六定位孔32相对应的第七主定位孔41和第七副定位孔42。装配时，通过一个定位件对其中一个前簧前支架3上的第六定位孔32和第七主定位孔41进行定位配合，另一个定位件对另一个前簧前支架3上的第六定位孔32和第七副定位孔42进行定位配合，从而将
前簧前横梁4的两端分别定位于两个前簧前支架3。
65.进一步地，第六定位孔32与第七主定位孔41被构造为直径相等的圆孔，第七副定位孔42被构造为沿横梁方向纵向延伸的长圆孔，第七副定位孔42的宽度与第六定位孔32的孔径相等。装配时，采用首先使用普通螺栓穿过第四定位孔15和第五定位孔31，并用螺母从普通螺栓尾部锁紧定位，从而将前簧前横梁4的两端分别定位于两个前簧前支架3。然后通过普通螺栓将定位后的前簧前横梁4固定连接于两个前簧前支架3。
66.前簧前横梁4上没有功能孔，仅起结构加强作用，但还需控制装配过程中的变形。通过控制前簧前横梁4的定位孔和安装孔所在面的面轮廓度，以及前簧前支架3上前簧前横梁装配面的面轮廓度，可有效减少装配过程的变形。同时，第七副定位孔42的长圆孔设置可将前簧前横梁4在纵梁方向上定位，并且能够适应横梁方向上的尺寸误差，进一步减少装配变形。
67.上述前端框架及其装配方法，通过两个第一定位孔13将加长梁1定位于工装，并以定位后的两个加长梁1为基础装配前横梁总成2、两个前簧前支架3及前簧前横梁4，实现了不同部件装配的优先顺序。上述前端框架及其装配方法从前端框架的实际用途出发，优先保证功能孔多、尺寸精度要求高的加长梁1的装配精度，其次保证功能孔少、尺寸精度要求较高的前横梁总成2和前簧前支架3的装配精度，最后安装没有功能孔、仅起结构加强作用的前簧前横梁4，保证各区域实际尺寸精度与尺寸精度需求匹配，保证后续的制造安装正常进行。
68.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本专利的保护范围应以所附权利要求为准。