CN104624854A - 用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置 - Google Patents

Abstract

一种用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于包括底板、定位套、定位销、定胀套、定夹头、滑台、动胀套、胀杆、动夹头及复位机构，定位套纵向设置于前述的底板的上端面；定位销设于前述定位套上并具有供连杆的小头套设的外围面；滑台能水平移动地设于前述底板上；动胀套内侧具有第一楔面并设于前述的滑台上，该动胀套与前述的定胀套配合组成一胀套合件，该胀套合件纵向中空并具有供定位连杆的大头套设的外围面；胀杆纵向设于前述胀套合件内并具有与前述动胀套第一楔面配合的第二楔面。与现有技术相比，本发明的优点在于：同时整个夹紧装置结构简单，容易制造，成本较低。

Description

用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种胀断夹紧装置，尤其涉及一种连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，属于车辆发动机部件加工技术领域。

背景技术

随着汽车产业的飞速发展以及竞争的日益激烈，汽车生产企业对汽车零部件的设计与制造要求越来越高，而汽车发动机技术一直被视为汽车产业的核心技术。连杆是发动机中的重要零部件，是将活塞直线往复运动转化为曲轴旋转运动的纽带。连杆在发动机工作过程中既要承受装配载荷(包括轴瓦过盈及螺栓预紧力)，同时需将活塞所受到的气体爆发压力传递给曲轴。活塞做往复直线运动，曲轴作旋转运动，处于两者之间的连杆运动状态比较复杂，承受着压缩、拉伸、弯曲等交变载荷。为了保证汽车的“心脏”能够长期稳定的运转，对连杆的性能要求比较苛刻，连杆在质量尽可能小的情况下，必须有足够的强度和刚度。若连杆的刚度不够，可能产生连杆大头孔失圆，进而导致连杆大头轴瓦因油膜破坏而烧损；连杆的刚度不够，还可能产生连杆杆身弯曲变形，造成活塞与气缸偏磨，活塞环漏气、窜油等现象。随着人类对汽车需求量的不断增加，而每台发动机中连杆数量由发动机的汽缸数量决定，即有多少个气缸就需要多少个连杆，因此连杆的需求量随着汽车增加量成数倍的增长。传统的连杆加工技术工艺复杂、装拆繁琐、废品率高、经济性差，因此如何生产出高质量、低成本的连杆具有重要意义。

如图1和图2所示，为常见连杆10a结构示意图，连杆10a一端为大头12a，另一端为小头11a，分别连接曲轴和活塞。

发动机性能的提高，对发动机的各主要部件和系统提出更为严格的要求。连杆是将活塞的直线运动动能传递给曲轴的部件。连杆的制造精度和质量对发动机的影响很大。三代坦克连杆大头孔圆柱度要求小于φ0.006mm，这就要求连杆盖与连杆体的定位精度必须达到0.001mm级，传统工艺加工的连杆，其连杆盖与连杆体的定位始终存在一定的误差，连杆盖与连杆体装配后残余应力留在连杆总成中。

连杆加工完毕后，送到装配线与曲轴装配时要拆开连杆盖，此时残余应力释放出来，就会产生连杆大头孔变形现象，装机后就会影响发动机的性能。

目前，为消除定位误差，避免产生这一现象，连杆盖与连杆体接合定位面加工中的7—10道工序合为一道工序，人力和物力支持较大，严重阻碍了生产效率的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构较简单且成本较低用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置。

本发明所要解决的又一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种装配精度高和重复定位精度高的用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于包括

底板；

定位套，纵向设置于前述的底板的上端面；

定位销，设于前述定位套上并具有供连杆的小头套设的外围面；

定胀套，设于前述的底板上并与定位套间隔设置；

定夹头，为两个，设于前述的底板上并对称地布置于前述定位套与定胀套的圆心连接线的两侧，用于定位连杆大头的后端；

滑台，能水平移动地设于前述底板上；

动胀套，内侧具有第一楔面并设于前述的滑台上，该动胀套与前述的定胀套配合组成一胀套合件，该胀套合件纵向中空并具有供定位连杆的大头套设的外围面；

胀杆，纵向设于前述胀套合件内并具有与前述动胀套第一楔面配合的第二楔面；

动夹头，为两个，设于前述的滑台上并对称地布置于前述定位套与定胀套圆心连接线的，用于定位夹紧连杆大头的前端；以及

复位机构，设于前述底板上并始终迫使前述的滑台保持初始位置。

作为优选，所述的定夹头包括

支架，设于所述的底板上；

第一螺栓，横向贯穿地设于前述的支架上；

第一夹块，设于前述的第一螺栓的前端；以及

第一螺母，螺接于前述第一螺栓的尾端而将第一螺栓固定于支架上。

作为优选，所述的动夹头包括

弯板，包括设于所述的滑台上的水平部及纵向设于水平部上的竖直部；

连接套，设于前述竖直部上；

第二螺栓，横向贯穿地设于前述的连接套上；

第二夹块，设于前述的第二螺栓的前端；以及

第二螺母，螺接于前述第二螺栓的尾端而将第二螺栓固定于连接套上。

为提高连接强度，所述的第二螺母上设有支撑螺钉。

进一步，所述滑台的下端面具有滑槽，对应地，所述底板上设有与前述滑槽滑动导向配合的导轨。

所述导轨的尾端向上延伸设于导向套；所述的复位机构包括顶柱及套设于顶柱外周的复位弹簧，该顶柱设于滑台的一侧并伸入前述的导向套，前述复位弹簧套与导向套外壁相抵。在复位机构的推动下连杆盖、连杆体复位，精确啮合在一起，从而实现连杆精确复位功能。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用胀断夹紧装置获得的连杆盖与连杆体，具有定位准确、结合强度好、连杆大头孔失圆度小等优点，同时大幅降低了连杆生产成本，并保证较好的产品质量，这对实现发动机产品轻量化、减噪及提高发动机整机使用寿命等都有重要的意义。连杆盖与连杆体具有极高配合精度，无需再加工，在后续的大头孔精加工及装配过程中，以断裂剖分的三维曲面定位，分离后的连杆盖与连杆体在断裂面处自然啮合，精确啮合。同时整个夹紧装置结构简单，容易制造，成本较低。

附图说明

图1为现有技术中连杆结构示意图。

图2为图1中沿A-A方向剖视图。

图3为实施例结构示意图。

图4为图3中沿B-B方向的剖视图。

图5为图3中滑台与滑轨配合结构放大示意图。

图6为图3中胀套合件放大示意图。

图7为图4中胀套合件放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图3和图4所示，用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置包括底板1、定位套2、定位销21、定胀套31、定夹头4、滑台5、动胀套32、胀杆8、动夹头6及复位机构7，定位套2纵向设置于底板1的上端面，定位销21设于定位套2上并具有供连杆的小头11a套设的外围面，定位销21与定位套2也可以采用脱卸式连接。定胀套31设于底板1上并与定位套2间隔设置，定夹头4为两个，设于底板1上并对称地布置于定位套2与定胀套31的圆心连接线两侧，用于定位连杆大头12a的后端。

结合图6和图7所示，滑台5能水平移动地设于底板1上，动胀套32内侧具有第一楔面并设于滑台5上，该动胀套32与定胀套31配合组成一胀套合件3，该胀套合件3纵向中空并具有供定位连杆的大头12a套设的外围面。

胀杆8纵向设于胀套合件内并具有与动胀套32第一楔面配合的第二楔面。动夹头6为两个，设于滑台5上并对称地布置于定位套2与定胀套31的圆心连接线两侧，用于定位连杆大头12a的前端，复位机构7设于底板1上并始终迫使前述的滑台5保持初始位置。

本实施例中的定夹头4包括支架41、第一螺栓43、第一夹块44及第一螺母42，支架41设于所述的底板1上，第一螺栓43横向贯穿地设于支架41上；第一夹块44设于前述的第一螺栓43的前端；第一螺母42螺接于第一螺栓43的尾端而将第一螺栓43固定于支架41上，第一螺母42上设有第一支撑螺钉45。

本实施例中的动夹头6包括弯板61、连接套66、第二螺栓63、第二夹块64及第二螺母62，弯板61包括设于滑台5上的水平部611及纵向设于水平部611上的竖直部612，定位套2设于竖直部612上，第二螺栓63横向贯穿地设于连件套上，第二夹块64设于第二螺栓63的前端，第二螺母62螺接于第二螺栓63的尾端而将第二螺栓63固定于连接套66上，第二螺母62上设有第二支撑螺钉65。

结合图5所示，滑台5的下端面具有滑槽51，对应地，底板1上设有与滑槽51滑动导向配合的导轨11。导轨11的尾端向上延伸设于导向套12；复位机构7包括顶柱71及套设于顶柱71外周的复位弹簧72，该顶柱71设于滑台5的一侧并伸入导向套12，复位弹簧72套与导向套12外壁相抵。

本实施例中是加工高强韧刚材料的连杆，连杆大头12a孔失圆度小于0.002mm，加工后胀断面的重复定位精度达到了0.005mm。

具体操作过程为：首先将经过深冷脆化的高强韧连杆小头11a放置在定位销21上，然后将高强韧连杆的大头12a放置到定胀套31跟动胀套32合成的胀套合件上，放置的时候先对高强韧钢连杆大头12a进行初步定位，之后，先用定第二夹块64对高强韧钢连杆接触，起到重复定位的作用，再调整可移动第二螺栓63，然后用第二螺母62夹紧高强韧钢连杆大头12a。当楔形的胀杆8向下快速运动，产生的胀力使高强韧钢连杆大头12a胀断后，固定在弯板61上的可移动的滑台5，在外力的作用下沿着导轨11向右移动，使得高强韧钢连杆盖与连杆体分开，至此，刚强韧钢连杆盖与连杆体的定位、夹紧、胀断过程完成。连杆体与连杆盖在胀断裂解过程中只能发生反向直线运动，因二者之间的任何相对转动，都会引起不必要的塑性变形。

在复位机构7的推动下连杆盖、连杆体复位，精确啮合在一起。在这一过程中，胀杆8采用电液比例阀控制，以确保胀断裂解时楔形胀杆8匀速向上运动。该定向裂解装置具有很高的导向精度，在胀断过程中，连杆盖与连杆体只能发生反向直线运动，实现连杆精确复位功能。

Claims (6)

1.一种用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于包括

底板；

定位套，纵向设置于前述的底板的上端面；

定位销，设于前述定位套上并具有供连杆的小头套设的外围面；

定胀套，设于前述的底板上并与定位套间隔设置；

定夹头，为两个，设于前述的底板上并对称地布置于前述定位套与定胀套的圆心连接线两侧，用于定位连杆大头的后端；

滑台，能水平移动地设于前述底板上；

动胀套，内侧具有第一楔面并设于前述的滑台上，该动胀套与前述的定胀套配合组成一胀套合件，该胀套纵向中空并具有供定位连杆的大头套设的外围面；

胀杆，纵向设于前述胀套内并具有与前述动胀套第一楔面配合的第二楔面；

动夹头，为两个，设于前述的滑台上并对称地布置于前述定位套与定胀套圆心连接线的，用于定位夹紧连杆大头的前端；以及

复位机构，设于前述底板上并始终迫使前述的滑台保持初始位置。

2.根据权利要求1所述的用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于所述的定夹头包括

支架，设于所述的底板上；

第一螺栓，横向贯穿地设于前述的支架上；

第一夹块，设于前述的第一螺栓的前端；以及

第一螺母，螺接于前述第一螺栓的尾端而将第一螺栓固定于支架上。

3.根据权利要求1所述的用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于所述的动夹头包括

弯板，包括设于所述的滑台上的水平部及纵向设于水平部上的竖直部；

连接套，设于前述竖直部上；

第二螺栓，横向贯穿地设于前述的连接套上；

第二夹块，设于前述的第二螺栓的前端；以及

第二螺母，螺接于前述第二螺栓的尾端而将第二螺栓固定于连接套上。

4.根据权利要求3所述的用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于所述的第二螺母上设有支撑螺钉。

5.根据权利要求1所述的用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于所述滑台的下端面具有滑槽，对应地，所述底板上设有与前述滑槽滑动导向配合的导轨。

6.根据权利要求5所述的用于高强韧钢连杆盖与连杆体脆化胀断夹紧装置，其特征在于所述导轨的尾端向上延伸设于导向套；所述的复位机构包括顶柱及套设于顶柱外周的复位弹簧，该顶柱设于滑台的一侧并伸入前述的导向套，前述复位弹簧套与导向套外壁相抵。