CN102649172B - 双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置及钻孔定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置及钻孔定位方法，所述钻孔定位装置具有一个夹具体，夹具体顶部设置定位钻模板，定位钻模板的底部设置用于排气歧管基准面定位的定位平面，定位钻模板上设置钻孔定位胎具和钻模孔，定位钻模板下方设置至少2套工件夹紧机构。所述钻孔定位方法是以排气歧管的两个进气孔为定位基准，其中一个进气孔采用四点定位，另一个进气孔采用两点定位。所述钻孔定位装置及钻孔定位方法能够实现排气歧管进气法兰的精确定位，可靠地保证钻孔质量，并以较为简单的定位装置实现各种排气歧管进气法兰钻孔加工的规模化生产。其钻孔定位装置具有结构简单，造价低廉，操作方便等优点。
Description
技术领域
本发明属于汽车发动机生产技术领域，特别是一种双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置及钻孔定位方法。
背景技术
排气歧管是汽车发动机排气系统的重要配套构件，其结构通常具有与汽车发动机气缸排气口对应的进气气道，其进气口部位设有进气法兰，各进气法兰通过连接螺栓与发动机缸体相连接；出气口通过出气法兰与增压器相连接，增压器外接排气总管。该排气系统的主要功能要求是以尽可能小的排气阻力和噪音，将气缸中废气通过排气歧管、排气总管、催化转换器、消声器排放到大气中。因此，除了要求排气歧管内部的排气通道具有较高的形体精度外，排气歧管与发动机连接的质量好坏也同样会影响发动机的性能和尾气排放标准。而且，汽车发动机通常为多缸并联，其排气歧管即有多个进气法兰分别与发动机各缸排气孔对应连通，而排气歧管排气通道与发动机气缸排气孔连通的精确度完全取决于排气歧管进气法兰上连接通孔的加工位置精度，由此给排气歧管进气法兰上连接通孔的加工定位带来相当大的难度。所述连接通孔传统的加工定位方法，通常采用在平台上划线的方式，然后在钻床上逐个钻孔。这种加工定位方法不仅效率低下，无法适应排气歧管大规模工业化生产的需要，而且钻孔位置精度往往因钻头摆动而难于保证，误差大，合格率低。目前，虽有高效率的数控机床或加工中心，但这类加工设备不仅自身价格昂贵，而且必须配置价格在十几万元的进口激光扫描装置，导致加工成本的增高。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于各种排气歧管进气法兰钻孔加工的规模化生产，定位精确，钻孔质量可靠，生产效率高，而且结构简单，造价低廉的双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置。
本发明的另一个目的是提供一种能在各种钻孔加工机床上进行排气歧管进气法兰钻孔的方法。
实现本发明的目的所采取的技术方案是：一种双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置，具有一个夹具体，夹具体的顶板底部设置用于排气歧管基准面定位的定位平面，顶板上设置钻孔定位胎具和钻模孔，顶板下方设置至少2套工件夹紧机构，所述定位胎具由分别与所述顶板穿装连接的4点定位芯胎和2点定位芯胎组成。
所述4点定位芯胎具有Π字形结构的X轴向定位爪和Y轴向定位爪，并依次穿装在导向杆上，导向杆的上部通过螺母设有压帽，压帽与X轴向定位爪和Y轴向定位爪之间分别设有压缩弹簧，所述导向杆、X轴向定位爪和Y轴向定位爪分别与所述顶板上设置的通孔穿装连接，所述X轴向定位爪和Y轴向定位爪均伸出顶板外，并与排气歧管进气口配合；所述2点定位芯胎具有一个倒Т形结构的芯胎体，该芯胎体的上部穿装有压套，下部两侧设置用于Y轴向定位的定位爪，中心部位穿装由连接螺栓，该连接螺栓与所述压套螺纹连接，所述芯胎体与压套之间设置压紧弹簧，所述芯胎体的侧部设有限位滑槽，压套的侧部设置与所述限位滑槽配合的限位销钉，所述螺栓与定位爪分别与所述顶板上设置的通孔穿装连接，所述定位爪伸出顶板外，并与排气歧管进气口配合。
所述工件夹紧机构由夹紧液缸和压块组成，其中，夹紧液缸通过连接基座与顶板连接，压块通过连接支板安装在夹紧液缸的伸缩端。
所述X轴向定位爪、Y轴向定位爪及2点定位芯胎具上用于Y轴向定位的定位爪的外侧设置斜面。
所述4点定位芯胎和2点定位芯胎分别设置在与排气歧管两端气道进气口相对应的位置。
一种双胎排气歧管进气法兰钻孔定位方法：是以排气歧管的两个进气孔为定位基准，其中一个进气孔采用四点定位，另一个进气孔采用两点定位。
所述四点定位的4个定位点分别位于排气歧管的X坐标轴和Y坐标轴上，所述两点定位的2个定位点位于排气歧管的X坐标轴上。
所述定位基准的两个进气孔位于排气歧管的两端位置。
所述四点定位采用所述4点定位芯胎进行定位；所述两点定位采用所述2点定位芯胎进行定位。
本发明的双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置及钻孔定位方法，以排气歧管两端的两个进气孔为定位基准，能够实现排气歧管进气法兰的精确定位，可靠地保证钻孔质量，并以较为简单的定位装置实现各种排气歧管进气法兰钻孔加工的规模化生产。与现有技术相比，本发明的钻孔定位装置具有结构简单，造价低廉，操作方便等优点。该定位装置及钻孔方法特别适用于4缸或6缸发动机圆形气道排气歧管进气法兰的钻孔加工。
附图说明
图1是本发明中双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置的结构示意图；
图2是图1中4点定位芯胎的结构示意图；
图3是图1中2点定位芯胎的结构示意图；
图4是本发明中排气歧管的结构示意图。
具体实施方式
参看图1、图2、图3，本发明的双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置，具有一个夹具体1，该夹具体1顶部设置顶板2，顶板2底部设置定位平面2-1，用于排气歧管定位基准面——进气法兰端面的Z向定位。顶板2上根据待钻排气歧管的型号规格设置钻孔定位胎具和钻模孔9，分别用于排气歧管进气法兰及其各连接通孔的定位，顶板2的下方设置至少2套工件夹紧机构。
所述定位胎具由分别与所述顶板2穿装连接的4点定位芯胎3和2点定位芯胎4组成，所述4点定位芯胎3具有X轴向定位爪11和Y轴向定位爪10，两定位爪均为Π字形结构，依次穿装在导向杆14上，并可沿导向杆14上下自由滑动。导向杆14的上部通过螺母16装有压帽15，压帽15与X轴向定位爪11和Y轴向定位爪10之间分别设有压缩弹簧18、17，将X轴向定位爪11和Y轴向定位爪10弹性压紧。所述导向杆14、X轴向定位爪11和Y轴向定位爪10分别与所述顶板2上设置的通孔穿装连接，通过导向杆14将4点定位芯胎3固定在顶板2上。所述X轴向定位爪11和Y轴向定位爪10均伸出顶板2外，并与排气歧管进气口配合，实施排气歧管进气口的双坐标轴定位。所述X轴向定位爪11和Y轴向定位爪10的下端外侧采用斜面结构，以便于进入排气歧管的进气口。
所述2点定位芯胎4具有一个倒Т形结构的芯胎体21，该芯胎体21的上部穿装有压套22，下部两侧设置用于Y轴向定位的定位爪19，中心部位穿装有连接螺栓20，该连接螺栓20与所述压套22螺纹连接，所述芯胎体21与压套22之间设置压紧弹簧23，所述芯胎体21的侧部设有限位滑槽24，压套22的侧部设置与所述限位滑槽24配合的限位销钉25，所述螺栓20与定位爪19分别与所述顶板2上设置的通孔穿装连接，所述定位爪19伸出顶板2外，并与排气歧管进气口配合，实施排气歧管进气口的Y轴向定位，防止排气歧管在钻孔过程中的转动。所述定位爪19的外侧为斜面结构，以易于进入排气歧管进气口，并在所述压紧弹簧23的压力下与排气歧管进气口紧密配合。
所述4点定位芯胎3和2点定位芯胎4分别设置在与排气歧管两端气道进气口相对应的位置，具有较远的定位距离，以便防止钻削时排气歧管的转动。
所述工件夹紧机构位于所述顶板2的底部，由夹紧液缸7和压块5组成，其中，夹紧液缸7通过连接基座6与顶板2连接，压块5通过连接支板8安装在夹紧液缸7的伸缩端。本发明双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置及钻孔装置特别适用于4/6缸发动机配套排气歧管进气法兰钻孔的装夹定位。
结合图1、图2和图3参看图4，本发明排气歧管进气法兰钻孔定位方法，是以排气歧管26两端的两个进气孔为定位基准，其中一个进气孔采用四点29、30、31、32定位，另一个进气孔采用两点27、33定位。具体方法是：将所述夹具体1固定在摇臂钻床或加工中心的工作台上，再将待钻孔的排气歧管26进气法兰28端面朝上贴紧在所述定位平面2-1上，以此实现排气歧管26的Z坐标轴定位。同时，使排气歧管26一端的进气口分别与所述X轴向定位爪11、Y轴向定位爪10配合，X轴向定位爪11 和Y轴向定位爪10的4个定位点29、30、31、32分别位于排气歧管26的X坐标轴和Y坐标轴上；另一端的进气口与所述2点定位芯胎Y轴向的定位爪19配合，定位爪19的2个定位点27、33位于排气歧管26的Y坐标轴上；排气歧管26各进气法兰28由此得到精确定位。然后，启动所述夹紧液缸7，通过所述压块5将排气歧管26压紧，即可按常规方法利用所述钻模孔9进行进气法兰28的钻孔。
Claims (6)
1.一种双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置，具有一个夹具体，夹具体的顶板底部设置用于排气歧管基准面定位的定位平面，顶板上设置钻孔定位胎具和钻模孔，顶板下方设置至少2套工件夹紧机构，所述定位胎具由分别与所述顶板穿装连接的4点定位芯胎和2点定位芯胎组成，所述4点定位芯胎具有Π字形结构的X轴向定位爪和Y轴向定位爪，并依次穿装在导向杆上，导向杆的上部通过螺母设有压帽，压帽与X轴向定位爪和Y轴向定位爪之间分别设有压缩弹簧，所述导向杆、X轴向定位爪和Y轴向定位爪分别与所述顶板上设置的通孔穿装连接，所述X轴向定位爪和Y轴向定位爪均伸出顶板外，并与排气歧管进气口配合；所述2点定位芯胎具有一个倒Т形结构的芯胎体，该芯胎体的上部穿装有压套，下部两侧设置用于Y轴向定位的定位爪，中心部位穿装由连接螺栓，该连接螺栓与所述压套螺纹连接，所述芯胎体与压套之间设置压紧弹簧，所述芯胎体的侧部设有限位滑槽，压套的侧部设置与所述限位滑槽配合的限位销钉，所述螺栓与定位爪分别与所述顶板上设置的通孔穿装连接，所述定位爪伸出顶板外，并与排气歧管进气口配合，所述工件夹紧机构由夹紧液缸和压块组成，其中，夹紧液缸通过连接基座与顶板连接，压块通过连接支板安装在夹紧液缸的伸缩端。
2.如权利要求1所述的双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置，其特征在于：所述X轴向定位爪、Y轴向定位爪及2点定位芯胎具上用于Y轴向定位的定位爪的外侧设置斜面。
3.如权利要求1所述的双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置，其特征在于：所述4点定位芯胎和2点定位芯胎分别设置在与排气歧管两端气道进气口相对应的位置。
4.一种采用权利要求1-3中任意一项所述双胎排气歧管进气法兰钻孔定位装置的双胎排气歧管进气法兰钻孔定位方法：其特征在于：是以排气歧管的两个进气孔为定位基准，其中一个进气孔采用四点定位，另一个进气孔采用两点定位，所述四点定位采用4点定位芯胎进行定位；所述两点定位采用2点定位芯胎进行定位。
5.如权利要求4所述的排气歧管进气法兰钻孔定位方法：其特征在于：所述四点定位的4个定位点分别位于排气歧管的X坐标轴和Y坐标轴上，所述两点定位的2个定位点位于排气歧管的X坐标轴上。
6.如权利要求4所述的排气歧管进气法兰钻孔定位方法：其特征在于：所述定位基准的两个进气孔位于排气歧管的两端位置。
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