CN104625805A - 一种转向节钻孔加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转向节钻孔的方法，其包括将转向节铸件安装在转向节钻孔夹具上并且将转向节左节和右节的加工钻孔点中心线共轴排列的步骤。本发明在使用中能够满足对转向节左右对称件的同时钻孔加工，同时具有工艺先进、定位精度高、定位牢固以及加工效率高等突出优点。

Description

一种转向节钻孔加工方法
技术领域
本发明涉及一种夹具，具体地说是一种用于转向节的机加工钻孔的夹具。
背景技术
转向节(Steering Knuckle)是汽车转向桥上的主要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向，转向节的功用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度，并且其尺寸参数的要求也较高。
汽车转向节工件由于其特有的空间结构特点，以及其特殊的功能，往往需要左右件成对使用。一般来说，转向节的左件和右件为镜面对称但是彼此无法旋转重合的工件。由于左件和右件结构不同，一般情况下在加工时会需要两套夹具，分别对其进行加工，这不仅增加了加工成本，而且给加工效率造成很大影响。
与此同时，由于左件和右件分别加工，将不可避免地导致两者存在结构参数上的细微差异。这在转向节工件的实际应用中将使得工件的操作精度下降，寿命降低，工件性能受到影响。
目前，本技术领域内，没有将转向节工件的左件和右件共同加工的工艺和装置。
发明内容
本发明的目的是要提供一种夹具，能够满足对转向节左右对称件的同时钻孔加工。
为了实现上述目的，本发明提供了一种转向节钻孔夹具。
在本发明的一个方面，提供了一种转向节钻孔夹具，其特征在于：所述夹具由第一转向节夹具，第二转向节夹具和插板支撑装置组成；所述的第一转向节夹具和第二转向节夹具配置为使得转向节左节和右节的加工钻孔点中心线共轴排列；并且所述的插板支撑装置包括可固定的插板，该插板支撑转向节左节和右节的加工钻孔点。
在本发明一个优选的方面，所述的第一转向节夹具和第二转向节夹具包括安装在斜板上的压板和浮动销。
在本发明一个优选的方面，所述的插板支撑装置包括钻套板和两块可固定的插板，并且插板通过锁紧扳手进行固定。
在本发明一个优选的方面，所述的第一转向节夹具和第二转向节夹具的斜板与夹具底板之间的夹角为30-75度；优选地，所述的夹角为60度。
在本发明一个优选的方面，所述的第一转向节夹具斜板与底板所在平面的交线和所述的第二转向节夹具斜板与底板所在平面的交线的夹角是可调节的。优选地，所述的夹角为60-120度；进一步优选地，所述的夹角是90度。
在本发明一个优选的方面，大压板(5)的中间孔直径大于压紧螺钉(7)的头部直径。
在本发明一个优选的方面，小压板(6)是开口型的。
在本发明一个优选的方面，所述的第一转向节夹具由底板(1)、筋板Ⅰ(2)、斜板Ⅰ(3)、芯轴Ⅰ(4)、大压板(5)、小压板(6)、压紧螺钉(7)和浮动销Ⅰ(8)组成；斜板Ⅰ(3)固定在底板(1)上，两块筋板Ⅰ(2)固定在斜板Ⅰ(3)和底板(1)之间；芯轴Ⅰ(4)和浮动销Ⅰ(8)安装在斜板Ⅰ(3)上方，芯轴Ⅰ(4)与转向节左件上的中心孔以及法兰面配合，实现左件的径向定位；浮动销Ⅰ(8)对应左件上的定位孔，实现左件的周向定位；以及大压板(5)和小压板(6)通过压紧螺钉(7)将左件固定在斜板Ⅰ(3)上。
在本发明一个优选的方面，所述的第二转向节夹具由大压板(5)、小压板(6)、压紧螺钉(7)、筋板Ⅱ(16)、立板(17)、斜板Ⅱ(18)、芯轴Ⅱ(19)以及浮动销Ⅱ(20)所组成；斜板Ⅱ(18)通过立板(17)固定在底板(1)上，两块筋板Ⅱ(16)固定在斜板Ⅱ(18)和底板(1)之间；芯轴Ⅱ(19)和浮动销Ⅱ(20)都安装在斜板Ⅱ(18)上，芯轴Ⅱ(19)与转向节右件上的中心孔以及法兰面配合，实现右件的径向定位；浮动销Ⅱ(20)对应右件上的定位孔，实现左件的周向定位；以及大压板(5)和小压板(6)通过压紧螺钉(7)将右件固定在斜板Ⅱ(18)上。
在本发明一个优选的方面，所述的插板支撑装置由插板Ⅰ(9)、插板Ⅱ(10)、钻套板(11)、支撑柱(12)、锁紧扳手Ⅰ(13)、锁紧扳手Ⅱ(14)以及弹簧(15)组成；上方安装有钻套板(11)的支撑柱(12)固定在底板(1)上，前端都带有锥度的插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)，分别通过后端的两根方柱与支撑柱(12)上的四个方孔配合，四个弹簧(15)安装在插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)后方的方柱上，实现其自然状态下的收缩；锁紧扳手Ⅰ(13)和锁紧扳手Ⅱ(14)与支撑柱(12)螺纹连接，实现插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)对两个工件孔的支撑。
在本发明的另外方面，还提供了将转向节铸件打孔的方法，该方法包括将转向节铸件安装在本发明所述的转向节钻孔夹具上并且将转向节左节和右节的加工钻孔点中心线共轴排列的步骤。
在本发明一个优选的方面，该方法包括以下的步骤：1)将转向节左件通过芯轴Ⅰ、浮动销Ⅰ、大压板、小压板以及压紧螺钉等固定在斜板Ⅰ上；2)将转向节右件通过芯轴Ⅱ、浮动销Ⅱ、大压板、小压板以及压紧螺钉等固定在斜板Ⅱ上；3)调节使得固定好的转向节左件和右件的四个加工孔的中心线同轴；然后4)通过锁紧扳手Ⅰ和锁紧扳手Ⅱ使插板Ⅰ和插板Ⅱ对两个对称的转向节工件起到支撑作用。
在本发明的另外方面，还提供了一种转向节钻孔夹具，由底板、筋板Ⅰ、斜板Ⅰ、芯轴Ⅰ、大压板、小压板、压紧螺钉、浮动销Ⅰ、插板Ⅰ、插板Ⅱ、钻套板、支撑柱、锁紧扳手Ⅰ、锁紧扳手Ⅱ、弹簧、筋板Ⅱ、立板、斜板Ⅱ、芯轴Ⅱ以及浮动销Ⅱ所组成，斜板Ⅰ固定在底板上，两块筋板Ⅰ固定在斜板Ⅰ和底板之间；芯轴Ⅰ和浮动销Ⅰ都安装在斜板Ⅰ上方，芯轴Ⅰ与转向节左件上的中心孔以及法兰面配合，实现左件的径向定位；浮动销Ⅰ对应左件上的定位孔，实现左件的周向定位；大压板和小压板通过压紧螺钉将左件固定在斜板Ⅰ上。斜板Ⅱ通过立板固定在底板上，两块筋板Ⅱ固定在斜板Ⅱ和底板之间；芯轴Ⅱ和浮动销Ⅱ都安装在斜板Ⅱ上，芯轴Ⅱ与转向节右件上的中心孔以及法兰面配合，实现右件的径向定位；浮动销Ⅱ对应右件上的定位孔，实现左件的周向定位；大压板和小压板通过压紧螺钉将右件固定在斜板Ⅱ上；固定好的转向节左件和右件的四个加工孔的中心线同轴。上方安装有钻套板的支撑柱固定在底板上，前端都带有锥度的插板Ⅰ和插板Ⅱ，分别通过后端的两根方柱与支撑柱上的四个方孔配合，四个弹簧安装在插板Ⅰ和插板Ⅱ后方的方柱上，实现其自然状态下的收缩；锁紧扳手Ⅰ和锁紧扳手Ⅱ与支撑柱螺纹连接，实现插板Ⅰ和插板Ⅱ对两个工件孔的支撑。
实际使用时，将转向节左件通过芯轴Ⅰ、浮动销Ⅰ、大压板、小压板以及压紧螺钉等固定在斜板Ⅰ上；将转向节右件通过芯轴Ⅱ、浮动销Ⅱ、大压板、小压板以及压紧螺钉等固定在斜板Ⅱ上；固定好的转向节左件和右件的四个加工孔的中心线同轴；然后通过锁紧扳手Ⅰ和锁紧扳手Ⅱ使插板Ⅰ和插板Ⅱ对两个对称的转向节工件起到支撑作用，防止加工时振刀。
在本发明的其他方面，还提供了一种转向节钻孔夹具，由底板(1)、筋板Ⅰ(2)、斜板Ⅰ(3)、芯轴Ⅰ(4)、大压板(5)、小压板(6)、压紧螺钉(7)、浮动销Ⅰ(8)、插板Ⅰ(9)、插板Ⅱ(10)、钻套板(11)、支撑柱(12)、锁紧扳手Ⅰ(13)、锁紧扳手Ⅱ(14)、弹簧(15)、筋板Ⅱ(16)、立板(17)、斜板Ⅱ(18)、芯轴Ⅱ(19)以及浮动销Ⅱ(20)所组成，其特征在于：斜板Ⅰ(3)固定在底板(1)上，两块筋板Ⅰ(2)固定在斜板Ⅰ(3)和底板(1)之间；芯轴Ⅰ(4)和浮动销Ⅰ(8)都安装在斜板Ⅰ(3)上方，芯轴Ⅰ(4)与转向节左件上的中心孔以及法兰面配合，实现左件的径向定位；浮动销Ⅰ(8)对应左件上的定位孔，实现左件的周向定位；大压板(5)和小压板(6)通过压紧螺钉(7)将左件固定在斜板Ⅰ(3)上。斜板Ⅱ(18)通过立板(17)固定在底板(1)上，两块筋板Ⅱ(16)固定在斜板Ⅱ(18)和底板(1)之间；芯轴Ⅱ(19)和浮动销Ⅱ(20)都安装在斜板Ⅱ(18)上，芯轴Ⅱ(19)与转向节右件上的中心孔以及法兰面配合，实现右件的径向定位；浮动销Ⅱ(20)对应右件上的定位孔，实现左件的周向定位；大压板(5)和小压板(6)通过压紧螺钉(7)将右件固定在斜板Ⅱ(18)上；固定好的转向节左件和右件的四个加工孔的中心线同轴。上方安装有钻套板(11)的支撑柱(12)固定在底板(1)上，前端都带有锥度的插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)，分别通过后端的两根方柱与支撑柱(12)上的四个方孔配合，四个弹簧(15)安装在插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)后方的方柱上，实现其自然状态下的收缩；锁紧扳手Ⅰ(13)和锁紧扳手Ⅱ(14)与支撑柱(12)螺纹连接，实现插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)对两个工件孔的支撑。
还提供了根据前文所述的一种转向节钻孔夹具，其特征在于大压板(5)的中间孔比压紧螺钉(7)的头部直径略大，安装时可将其直接从压紧螺钉(7)上方装入；小压板(6)是开口型的；大压板(5)和小压板(6)组合使用可将工件快速方便的夹紧。
本发明在使用中能够满足对转向节左右对称件的同时钻孔加工，同时具有工艺先进、定位精度高、定位牢固以及加工效率高等突出优点。
附图说明
图1是本发明一种转向节钻孔夹具的主视图。
图2是本发明一种转向节钻孔夹具的左视图。
图3是本发明一种转向节钻孔夹具的俯视图。
图4是本发明一种转向节钻孔夹具等轴测视图。
图5是本发明一种转向节钻孔夹具夹紧两个工件时的主视图。
图6是转向节右件的主视图。
图7是小压板的主视图。
图中，1－底板、2－筋板Ⅰ、3－斜板Ⅰ、4－芯轴Ⅰ、5－大压板、6－小压板、7－压紧螺钉、8－浮动销Ⅰ、9－插板Ⅰ、10－插板Ⅱ、11－钻套板、12－支撑柱、13－锁紧扳手Ⅰ、14－锁紧扳手Ⅱ、15－弹簧、16－筋板Ⅱ、17－立板、18－斜板Ⅱ、19－芯轴Ⅱ、20－浮动销Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图说明依据本发明提出的具体装置的细节和工作情况。
该夹具由底板1、筋板Ⅰ2、斜板Ⅰ3、芯轴Ⅰ4、大压板5、小压板6、压紧螺钉7、浮动销Ⅰ8、插板Ⅰ9、插板Ⅱ10、钻套板11、支撑柱12、锁紧扳手Ⅰ13、锁紧扳手Ⅱ14、弹簧15、筋板Ⅱ16、立板17、斜板Ⅱ18、芯轴Ⅱ19以及浮动销Ⅱ20所组成，斜板Ⅰ3固定在底板1上，两块筋板Ⅰ2固定在斜板Ⅰ3和底板1之间；芯轴Ⅰ4和浮动销Ⅰ8都安装在斜板Ⅰ3上方，芯轴Ⅰ4与转向节左件上的中心孔以及法兰面配合，实现左件的径向定位；浮动销Ⅰ8对应左件上的定位孔，实现左件的周向定位；大压板5和小压板6通过压紧螺钉7将左件固定在斜板Ⅰ3上。
斜板Ⅱ18通过立板17固定在底板1上，两块筋板Ⅱ16固定在斜板Ⅱ18和底板1之间；芯轴Ⅱ19和浮动销Ⅱ20都安装在斜板Ⅱ18上，芯轴Ⅱ19与转向节右件上的中心孔以及法兰面配合，实现右件的径向定位；浮动销Ⅱ20对应右件上的定位孔，实现左件的周向定位；大压板5和小压板6通过压紧螺钉7将右件固定在斜板Ⅱ18上；固定好的转向节左件和右件的四个加工孔的中心线同轴。
上方安装有钻套板11的支撑柱12固定在底板1上，前端都带有锥度的插板Ⅰ9和插板Ⅱ10，分别通过后端的两根方柱与支撑柱12上的四个方孔配合，四个弹簧15安装在插板Ⅰ9和插板Ⅱ10后方的方柱上，实现其自然状态下的收缩；锁紧扳手Ⅰ13和锁紧扳手Ⅱ14与支撑柱12螺纹连接，实现插板Ⅰ9和插板Ⅱ10对两个工件孔的支撑。
在工作过程中，将转向节左件通过芯轴Ⅰ4、浮动销Ⅰ8、大压板5、小压板6以及压紧螺钉7等固定在斜板Ⅰ3上；将转向节右件通过芯轴Ⅱ19、浮动销Ⅱ20、大压板5、小压板6以及压紧螺钉7等固定在斜板Ⅱ18上；固定好的转向节左件和右件的四个加工孔的中心线同轴；然后通过锁紧扳手Ⅰ13和锁紧扳手Ⅱ14使插板Ⅰ9和插板Ⅱ10对两个对称的转向节工件起到支撑作用，防止加工时振刀。
在本发明的实施例中，第一转向节夹具和第二转向节夹具的斜板与夹具底板之间的夹角选取为30、60和75度。在本发明的实施例中，第一转向节夹具斜板与底板所在平面的交线和所述的第二转向节夹具斜板与底板所在平面的交线的夹角选取为60、90和120度。在试验中，技术人员发现在以上的可选角度下均能实现转向节左节和右节的加工钻孔点中心线共轴排列，并且实现转向节左节和右节的加工钻孔点固定，从而也实现了转向节左节和右节的同步加工，提升了加工对称性精度和工效。
在本发明的转向节钻孔夹具的一个典型的实施例中，第一转向节夹具和第二转向节夹具的斜板与夹具底板之间的夹角选取为60度，第一转向节夹具斜板与底板所在平面的交线和所述的第二转向节夹具斜板与底板所在平面的交线的夹角为90度，转向节左右对称件的同时钻孔加工，实现了转向节左右对称件的钻孔效率提高到原来的200％，一次性完成了左右对称件的钻孔加工。与此同时，左右对称件的加工精度大幅度提高。由于左右对称件的对称加工精度导致的废品率和不使用本发明的转向节钻孔夹具相比，下降了87％。

Claims (10)

1.一种转向节钻孔方法，其特征在于，所述的方法包括将转向节铸件安装在转向节钻孔夹具上并且将转向节左节和右节的加工钻孔点中心线共轴排列的步骤；所述夹具由第一转向节夹具，第二转向节夹具和插板支撑装置组成；所述的第一转向节夹具和第二转向节夹具配置为使得转向节左节和右节的加工钻孔点中心线共轴排列；并且所述的插板支撑装置包括可固定的插板，该插板支撑转向节左节和右节的加工钻孔点；优选地，所述的第一转向节夹具和第二转向节夹具包括安装在斜板上的压板和浮动销。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的插板支撑装置包括钻套板和两块可固定的插板，并且插板通过锁紧扳手进行固定。
3.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一转向节夹具和第二转向节夹具的斜板与夹具底板之间的夹角为30-75度；优选地，所述的夹角为60度。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一转向节夹具斜板与底板所在平面的交线和所述的第二转向节夹具斜板与底板所在平面的交线的夹角是可调节的；优选地，所述的夹角为60-120度；优选地，所述的夹角是90度。
5.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一转向节夹具由底板(1)、筋板Ⅰ(2)、斜板Ⅰ(3)、芯轴Ⅰ(4)、大压板(5)、小压板(6)、压紧螺钉(7)和浮动销Ⅰ(8)组成；斜板Ⅰ(3)固定在底板(1)上，两块筋板Ⅰ(2)固定在斜板Ⅰ(3)和底板(1)之间；芯轴Ⅰ(4)和浮动销Ⅰ(8)安装在斜板Ⅰ(3)上方，芯轴Ⅰ(4)与转向节左件上的中心孔以及法兰面配合，实现左件的径向定位；浮动销Ⅰ(8)对应左件上的定位孔，实现左件的周向定位；以及大压板(5)和小压板(6)通过压紧螺钉(7)将左件固定在斜板Ⅰ(3)上。
6.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第二转向节夹具由大压板(5)、小压板(6)、压紧螺钉(7)、筋板Ⅱ(16)、立板(17)、斜板Ⅱ(18)、芯轴Ⅱ(19)以及浮动销Ⅱ(20)所组成；斜板Ⅱ(18)通过立板(17)固定在底板(1)上，两块筋板Ⅱ(16)固定在斜板Ⅱ(18)和底板(1)之间；芯轴Ⅱ(19)和浮动销Ⅱ(20)都安装在斜板Ⅱ(18)上，芯轴Ⅱ(19)与转向节右件上的中心孔以及法兰面配合，实现右件的径向定位；浮动销Ⅱ(20)对应右件上的定位孔，实现左件的周向定位；以及大压板(5)和小压板(6)通过压紧螺钉(7)将右件固定在斜板Ⅱ(18)上。
7.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的插板支撑装置由插板Ⅰ(9)、插板Ⅱ(10)、钻套板(11)、支撑柱(12)、锁紧扳手Ⅰ(13)、锁紧扳手Ⅱ(14)以及弹簧(15)组成；上方安装有钻套板(11)的支撑柱(12)固定在底板(1)上，前端都带有锥度的插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)，分别通过后端的两根方柱与支撑柱(12)上的四个方孔配合，四个弹簧(15)安装在插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)后方的方柱上，实现其自然状态下的收缩；锁紧扳手Ⅰ(13)和锁紧扳手Ⅱ(14)与支撑柱(12)螺纹连接，实现插板Ⅰ(9)和插板Ⅱ(10)对两个工件孔的支撑。
8.权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，大压板(5)的中间孔直径大于压紧螺钉(7)的头部直径。
9.权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，小压板(6)是开口型的。
10.权利要求5-9中任一项所述的方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：1)将转向节左件通过芯轴Ⅰ、浮动销Ⅰ、大压板、小压板以及压紧螺钉等固定在斜板Ⅰ上；2)将转向节右件通过芯轴Ⅱ、浮动销Ⅱ、大压板、小压板以及压紧螺钉等固定在斜板Ⅱ上；3)调节使得固定好的转向节左件和右件的四个加工孔的中心线同轴；然后4)通过锁紧扳手Ⅰ和锁紧扳手Ⅱ使插板Ⅰ和插板Ⅱ对两个对称的转向节工件起到支撑作用。
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