CN103624564A - 一种同时加工3套连杆体和连杆盖的夹具 - Google Patents

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Abstract

一种同时加工3套连杆体和连杆盖的夹具，主要由左侧连杆盖定位系统，右侧连杆体定位系统，左右机械楔铁自锁夹紧系统，左右可浮动回转的压板系统组成。3件连杆盖手动装于夹具上，连杆盖由于自重会始终贴在下定位板上，又由于浮动顶头的弹簧力的作用，连杆盖始终贴在后定位板上，左边有压板的夹紧使连杆盖始终贴在左定位板上，这样完成连杆盖的三面定位，右边有压板的夹紧使连杆体始终贴在右定位板上，这样实现连杆体两面一销定位，通过液压油在松开油口，夹紧油口的进出实现楔铁顶杆的顶出与退回。实现了连杆体和连杆盖在流水线同一机床上加工，同时定位、夹紧连杆体和连体盖，同时加工3套(6件)工件，极大的提高了加工和配对效率。

Description

一种同时加工3套连杆体和连杆盖的夹具
技术领域
本发明涉及机械加工组合机床夹具，尤其是一种加工汽车发动机缸体组件中连杆体，连杆盖结合面的专用夹具。 
背景技术
连杆为发动机组件中重要零件，其一端孔联结活塞，一端孔连接曲轴。发动机缸体与活塞之间油气燃烧，产生动力，经连杆机构传递给曲轴，曲轴转动产生动力传到汽车各零部件。可见连杆是汽车动力源-发动机内不可替代的关键零件，对发动机性能有重要影响。 
生产连杆体，连杆盖的模具国内目前互换性低，另外由于不同生产批次金属材料的细微差别，不同连杆体，连杆盖不能随便配对使用。连杆体，连杆盖只有合体后才能加工连接曲轴的孔，但在此孔内壁又有一些槽必须体盖分开加工。目前国内大多工艺是不同模具采用不同标号，需要在每批连杆体，连体盖同时作上记号，合体时保证是同一模具，同一批次。但分体加工时连杆体，连体盖是在不同机床上加工，加工后需要有储存连杆体和连体盖的临时仓库，并做上模具，批次的记号，防止连杆体体和连杆盖合体配对时不出现错误。这样一来不但需要有很大仓库储存分体的连杆体和连体盖，而且带来了管理上的麻烦。关于连杆体和连杆盖加工夹具方面专利较少，例如CN101804573A公布了一种连杆体和连杆盖加工装置，包括底座，和几个定位块，实现了连杆体和盖在加工中心设备上的加工，但只能一次一套，加工定位较难。CN101992399A公布了一种能够将汽车连杆盖铣两平面夹具，中心轴一端面为球头、另一端面为凹球面，底座中部横向开有轴孔，优点是能够快速定位，加工精度高。CN201091938Y公开了一种用于加工连杆体结合面凹凸槽的拉削装置，包括床身、溜板、移动的工作台及电控系统。 
通过以上专利可以看出，要不是连杆体和连杆盖分别加工，或者一次只能加工一套连体杆和连体盖，在加工效率方面存在较大的问题。针对目前连杆体和连杆盖夹具研究现状，已经制约了我国汽车发动机行业的高速发展，因此急需一种，能够同时在一台机床上加工连杆体和连杆盖的专用夹具，并且能够提高加工效率，降低企业成本。 
发明内容
本发明的目的在于设计一套能够同时加工3套汽车发动机连体杆和连体盖的夹具，适合安装在通用或专用铣床，磨床，钻床上，达到连杆体，盖分体时在同一台机床上加工的目的。便于加工连杆体，盖的结合面，曲轴孔中的槽和通过结合面合体时用的螺钉过孔。 
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： 
本发明由左侧连杆盖定位系统，右侧连杆体定位系统，左右机械楔铁自锁夹紧系统，左右可浮动回转的压板系统组成。 
左侧连杆盖定位系统由定位支座与左定位板，后定位板，下定位板，浮动顶头与支座组成，3件连杆盖手动装于夹具上，连杆盖由于自重会始终贴在下定位板上，又由于浮动顶头的弹簧力的作用，连杆盖始终贴在后定位板上；左边有压板的夹紧使连杆盖始终贴在左定位板上，这样完成连杆盖的3面定位。 
右侧连杆体定位系统由定位销轴，后定位板，定位支座与右定位板组成，3件连杆体连接活塞的孔手动刃入定位销轴，旋转3件连杆体靠在后定位板；右边有压板的夹紧使连杆体始终贴在右定位板上，实现连杆体两面一销定位。 
左右机械楔铁自锁夹紧系统由油缸盖，活塞，活塞杆等构成的动力系统与楔铁，楔铁套，顶杆套，楔铁顶杆等构成楔铁自锁夹紧系统组成。通过液压油在松开油口，夹紧油口的进出实现楔铁顶杆的顶出与退回。 
左可浮动压板系统由压板，弹簧，支撑杆，定位销与顶头组成。定位销在压板定位孔中，定位压板不会因为自重绕支撑杆旋转；定位销在定位孔中有一定间隙，支撑杆与压板接触处设有球面垫圈，压板绕支撑杆各个方向可做微小转动，实现了压板的浮动功能。 
右可浮动回转的压板系统也是由压板，弹簧，支撑杆，定位销与顶头组成。与左可浮动压板系统相同，右可浮动压板也具有一定的浮动功能，不同的是压板的回转是把一个定位销改成两个定位销，定位销不在压板定位孔中定位，而是在一定空间区域，由压板侧边定位来实现。 
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在： 
1、连杆体，连杆盖分体在流水线同一机床上加工，分体加工工序完成后直接合进行合体加工工序，即连杆体，连杆盖始终在流水线同一机床上同时加工后，直接合体配套。 
2、同时定位，夹紧连杆体和连体盖：连杆体采用两面一销定位，连杆盖采用三面定位，定位准确可靠。 
3、同时加工3套(6件)工件，极大的提高了加工效率，不会出现不同批次连杆体、连杆盖配对现象发生，提高了配对效率。 
4、省掉储存分体连杆体、连杆盖的仓库，节省连杆体、连杆盖工序加工中的储存成本与管理成本。 
5、连杆体和连体盖夹紧全部采用机械楔铁自锁夹紧，不会因为电气等开关失灵而松动，夹紧安全。 
6、可适应通用或专用钻，铣，磨等不同类型机床使用，PLC自动控制，原有的操作工人即可完成任务，操作简单。 
附图说明
图1是本发明的夹具三维轴测图 
图2是本发明的夹具主视图 
图3是本发明的夹具右视图 
图4是本发明的夹具左视图 
图5是本发明的夹具剖视图 
图6是本发明的夹具局部图 
其中，01-连杆盖02-连杆体03-压板04-夹具体05-松开油口06-夹紧油口07-定位销轴08-左定位板09-定位支座10-右定位板11-弹簧12-支撑杆13-定位销14-顶头15-油缸盖16-球面垫圈17-螺母18-下定位板19-后定位板20-浮动顶头21-支座22-定位销23-油缸套24-活塞与活塞杆25-楔铁26-楔铁顶杆27-顶杆套28-楔铁套29-调整垫 
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明专利进行详细说明： 
如图1、2、4、5所示，3件连杆盖01手动装于夹具上，连杆盖01由于自重会始终贴在下定位板18上，又由于浮动顶头20的弹簧力的作用，连杆盖01始终贴在后定位板19上；左边有压板03的夹紧使连杆盖01始终贴在左定位板08，完成连杆盖的三面定位。 
如图1、3、4所示，3件连杆体02连接活塞的孔手动刃入定位销轴07，旋转三件连杆体02靠在后定位板19；右边有压板03的夹紧使连杆体02始终贴在右定位板10上；这样完成连杆体02的两面一销定位。 
如图1、2、4所示，压板03由于弹簧11作用，始终贴在支撑杆12的螺 母面的球面垫圈16处，球面垫圈16可使压板03各方向微量浮动。定位销22定位压板03两个位置：即上下工件时，压板03摆下，下边定位销22定位压板03；上下工件完成后压板03夹紧时，压板03推上，下边定位销22定位压板03，这样压板03不会影响三件连杆盖01的上下工件空间，操作方便迅速。 
如图1、2、3所示，压板03由于弹簧11作用，始终贴在支撑杆12的螺母面的球面垫圈16处，球面垫圈16可使压板03各方向微量浮动，定位销13定位压板03始终处于一个位置。 
如图1、2所示，压板03一个方向微量浮动是为了保证夹紧时机构的正常运动。但实施3，4说明压板03在各方向均能微量浮动：本发明同时定位夹紧三件连杆体、连杆盖，连杆体和连杆盖是叠加在一起的，此时便会出现夹紧面与定位面微量不平行，压板03在各方向均能微量浮动便是适应此问题，保证夹紧接触面最大，夹紧会更可靠。 
如图1、5所示，液压油经夹紧油口06进入油缸套23后腔中，推动活塞与活塞杆24前进，与之连接的楔铁25向前运动，推动楔铁顶杆26向外伸出。楔铁与楔铁顶杆连接处为自锁角，保证整套机构夹紧后不会因为油缸套23后腔液压油失压而松开。液压油经松开油口05进入油缸套23前腔中，推动活塞与活塞杆24后退。连接楔铁25的螺钉与楔铁25有轴向5MM间隙，所以活塞与活塞杆24后退，连接的楔铁25不会马上向后退，只有等活塞与活塞杆24后退5MM后楔铁25才会一起后退，带动楔铁顶杆26缩进夹具体04，松开压板03。连接楔铁25的螺钉与楔铁25轴向5MM间隙是为了保证活塞与活塞杆24后退过程中达到一定速度和惯量；活塞与活塞杆24的动能突然施加给楔铁25，可以顺利使楔铁25与楔铁顶杆26间的楔铁自锁夹紧状态变成运动状态，顺利松开夹紧机构。 
如图1、2、4、5、6所示，综合以上具体实施方式1、2、3、4、5、6所述，本发明具体工作过程为：手动把三件连杆盖01、连杆体02分别安放与左右定位处，连杆盖01在左定位处为三面定位，连杆体02在右定位处为两面一销定位。工件放置完，定位完成，手动推上左压板03进入待夹紧位置。液压油经左右夹紧油口06进入左右油缸套23后腔中，推动活塞与活塞杆24，与之连接的楔铁25向前运动，左右楔铁25向前运动推动楔铁顶杆26向外伸出，经顶头14顶紧左右压板03，实现三件连杆盖01、连杆体02的夹紧。本发明可安装于通用或专用钻、铣或磨床上，在三件连杆盖01、连杆体02已经定位准确，夹紧可靠的情况下进行一些加工工序，实现连杆盖体分体时也在一台机床上加工。机械加工完成后，液压油经左右松开油口05进入左右油缸套23前腔中，推动活塞与活塞杆24向后运动达到一定速度与动量后，传递给楔铁25向后运动，左右楔铁25得到一定能量，向后运动拉动楔铁顶杆26向里缩进，顶头14与压板03松开，弹簧11作用于压板03，压板松开工件，夹紧机构实现松开状态，手动推下左压板03进入让开位置，手动卸下三件连杆盖01、连杆体02，完成连杆盖01、连杆体02的一个加工循环。 

Claims (6)

1.一种同时加工3套连杆体和连杆盖的夹具，包括左侧连杆盖定位系统，右侧连杆体定位系统，左右机械楔铁自锁夹紧系统，左右可浮动回转的压板系统组成，其特征在于：连杆体，连杆盖分体同时在流水线同一机床上加工，且可以同时定位，夹紧连杆体和连体盖，加工3套(6件)工件。
2.根据权利要求1所述的左侧连杆盖定位系统由定位支座与左定位板，后定位板，下定位板，浮动顶头与支座组成，其特征在于：3件连杆盖手动装于夹具上，连杆盖由于自重会始终贴在下定位板上，又由于浮动顶头的弹簧力的作用，连杆盖始终贴在后定位板上；左边有压板的夹紧使连杆盖始终贴在左定位板上，这样完成连杆盖的3面定位。
3.根据权利要求1所述的右侧连杆体定位系统由定位销轴，后定位板，定位支座与右定位板组成，其特征在于：3件连杆体连接活塞的孔手动刃入定位销轴，旋转三件连杆体靠在后定位板；右边有压板的夹紧使连杆体始终贴在右定位板上，实现连杆体两面一销定位。
4.根据权利要求1所述的左右机械楔铁自锁夹紧系统由油缸盖，活塞，活塞杆构成的动力系统与楔铁，楔铁套，顶杆套，楔铁顶杆构成楔铁自锁夹紧系统组成，其特征在于：通过液压油在松开油口，夹紧油口的进出实现楔铁顶杆的顶出与退回。
5.根据权利要求1所述的左可浮动压板系统由压板，弹簧，支撑杆，定位销与顶头组成，其特征在于：定位销在压板定位孔中，定位压板不会因为自重绕支撑杆旋转；定位销在定位孔中有一定间隙，支撑杆与压板接触处设有球面垫圈，压板绕支撑杆各个方向可做微小转动，实现了压板的浮动功能。
6.根据权利要求1所述，右可浮动回转的压板系统也是由压板，弹簧，支撑杆，定位销与顶头组成，其特征在于：压板具有一定的浮动功能，压板的回转是把一个定位销改成两个定位销，定位销不在压板定位孔中定位，而是在一定空间区域，由压板侧边定位来实现。
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