CN104669016A - 一种发动机曲轴箱粗定位夹具及其定位方法 - Google Patents

一种发动机曲轴箱粗定位夹具及其定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机曲轴箱粗定位夹具及其定位方法，所述夹具包括机架、底板和多个膨胀销组件，所述底板通过驱动装置可上下移动的安装在机架上，在所述底板上设置有滑轨和定位构件。本发明能够对曲轴箱进行可靠定位，以满足工艺基准的加工精度要求。

Description

一种发动机曲轴箱粗定位夹具及其定位方法
技术领域
本发明属于汽车零部件产品的制造加工领域，具体为一种用于发动机曲轴箱机加的粗定位夹具及其定位方法。
背景技术
在组成发动机的各零部件中，曲轴箱作为骨架起着非常重要的作用。曲轴箱属于典型的箱体类零件，其结构复杂特殊，精度要求极高。而曲轴箱的加工需要经过多道工序完成，整个工艺过程及其复杂，大致工艺过程为：工艺基准转换-粗加工-精加工。其中，利用曲轴箱的毛坯面进行粗定位，加工出工艺基准称为基准转换。加工工艺基准时的定位夹紧方案的选择、精度要求等将直接影响后续工序乃至成品质量的好坏。
现有的曲轴箱粗定位只使用铸造后的毛坯面进行平面定位，并没有使用缸孔定位，定位较为粗糙，工件在机加过程中可能会出现晃动，导致加工出的工艺基准尺寸差，影响到曲轴箱整体的加工质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机曲轴箱粗定位夹具及其定位方法，能够对曲轴箱进行可靠定位，以满足工艺基准的加工精度要求。
本发明所述的发动机曲轴箱粗定位夹具，包括机架、底板和多个膨胀销组件，所述底板通过驱动装置可上下移动的安装在机架上，在所述底板上设置有滑轨和定位构件，所述膨胀销组件竖直的安装在机架上，并与底板上对应的过孔正对，在所述机架上还设置有可下上移动的夹爪。
进一步的，所述膨胀销组件包括销筒和可滑动的设在销筒内的顶杆，所述顶杆的顶部为锥面，在所述销筒的筒壁上径向的开设有两个以销筒轴线中心对称的销轴孔，在所述销轴孔内可滑动的设置有销轴，当所述顶杆向上轴向移动时，其顶部锥面作用在所述销轴的后端，驱动销轴相对销筒向外径向移动。
进一步的，包括至少一个其销轴沿待加工曲轴箱各缸孔中心连线方向的膨胀销组件，以及至少一个其销轴垂直于待加工曲轴箱各缸孔中心连线方向的膨胀销组件。
进一步的，所述膨胀销组件上的销轴由导套和可拆卸的固定在导套前端的导销构成，所述导套的后端为与顶杆顶部锥面相配合的斜面，所述导销的前端为与待加工曲轴箱的缸孔内壁接触的定位面。
进一步的，所述底板上的定位构件包括若干限位块和与待加工曲轴箱顶面的定位孔位置对应的平头定位销。
进一步的，所述定位构件还包括若干用于支撑待加工曲轴箱顶面的辅助支撑座。
本发明所述的发动机曲轴箱定位方法，包括如下步骤：
a）将顶面向下、底面向上的待加工的曲轴箱通过所述底板上的滑轨，沿着垂直于缸孔中心连线的方向进入夹具，当曲轴箱移动到位后，曲轴箱的缸孔与底板上对应的过孔正对，所述底板上的限位块与曲轴箱抵触，所述平头定位销分别与曲轴箱顶面对应的定位孔配合定位，所述辅助支撑座支撑住曲轴箱顶面；
b）承载有曲轴箱的底板在驱动装置作用下下降，所述机架上的膨胀销组件通过底板上过孔伸入曲轴箱的对应缸孔内；
c）在底板下降到位后，所述夹爪向下移动将曲轴箱夹紧；
d）所述各膨胀销组件的顶杆在液压力驱动下向上移动，其顶部锥面与销筒上的两个导套后端斜面配合，驱使所述导销向外径向移动，使导销前端定位面与曲轴箱缸孔定位接触，从而完成对曲轴箱缸孔的定位。
进一步的，所述导销与曲轴箱缸孔的定位接触点与曲轴箱顶面间的距离大于缸孔长度的1/2。
本发明通过对曲轴箱顶面以及曲轴箱缸孔进行定位，确保了定位精准可靠。能够满足对曲轴箱工艺基准的加工精度要求。
附图说明
图1是本夹具的俯视图；
图2是本夹具使用状态的俯视图；
图3是本夹具使用状态的主视图；
图4是图2的A-A剖视图；
图5是图4的B处局部放大图；
图6所述发动机曲轴箱顶面的定位示意图；
图7是图6的N-N剖面图；
图8是图6是的Q-Q剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细阐述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1至图3所示的发动机曲轴箱粗定位夹具，包括机架1、底板2和三个膨胀销组件3。所述底板2通过驱动装置10可上下移动的安装在机架1上，本实施例中驱动装置10为液压缸。在所述机架1两侧还分别设置有可下上移动的夹爪5。在所述底板上设置有滑轨6和定位构件，所述定位构件包括多个限位块7和与待加工曲轴箱顶面的定位孔位置对应的平头定位销8以及用于支撑待加工曲轴箱顶面的辅助支撑座9。
参见图4至图6所述膨胀销组件3竖直的安装在机架1上，并与底板2上对应的过孔正对，其包括销筒301和可滑动的设在销筒内的顶杆302，所述顶杆302的顶部为锥面，在所述销筒301的筒壁上径向的开设有两个以销筒轴线中心对称的销轴孔，在所述销轴孔内可滑动的设置有销轴303，当所述顶杆向上轴向移动时，其顶部锥面作用在所述销轴的后端，驱动销轴303相对销筒301向外径向移动。
所述底板上的三个膨胀销组件3，其中位于两侧的两个膨胀销组件的销轴是垂直于曲轴箱各缸孔中心连线方向，中间的一个膨胀销组件的销轴是沿着曲轴箱各缸孔中心连线方向，因此这三个膨胀销组件可对曲轴箱缸孔进行水平面方向的有效定位。
所述各膨胀销组件3上的销轴303由导套303-a和通过双头螺柱303-c固定在导套前端的导销303-b构成，所述导套303-a的后端为与顶杆顶部锥面相配合的斜面，所述导销303-b的前端为与待加工曲轴箱的缸孔内壁接触的定位面。当该导销前端的定位面发生磨损，不满足定位要求时，可单独对导销进行更换。
采用上述发动机曲轴箱粗定位夹具的定位方法，包括如下步骤：
a）将顶面向下、底面向上、右悬挂面向前、左悬挂面向后的待加工的曲轴箱4通过所述底板2上的滑轨6，沿着垂直于缸孔中心连线的方向进入夹具。当曲轴箱4移动到位后，曲轴箱4的缸孔401与底板上对应的过孔正对，所述底板2上的限位块8与曲轴箱5抵触，所述辅助支撑座9支撑住曲轴箱顶面402，所述平头定位销8分别与曲轴箱顶面对应的定位孔403配合定位，其中该平头定位销8只与曲轴箱顶面的定位孔403的孔底面接触，不与孔壁接触（参见图7）。
b）承载有曲轴箱4的底板2在驱动装置作用下下降，所述机架上的膨胀销组件3通过底板上过孔伸入曲轴箱的对应缸孔401内。
c）在底板2下降到位后，所述夹爪5向下移动将曲轴箱夹紧。
d）所述各膨胀销组件3的顶杆在液压力驱动下向上移动，其顶部锥面与销筒上的两个导套303-a后端斜面配合，驱使所述导销向外径向移动，使导销303-b前端定位面与曲轴箱缸孔401定位接触，从而完成对曲轴箱缸孔的定位。并且应满足所述导销与曲轴箱缸孔的定位接触点与曲轴箱顶面间的距离K大于缸孔长度H的1/2（参见图8），以进一步降低曲轴箱在底板上出现晃动的风险。

Claims (8)

1. 一种发动机曲轴箱粗定位夹具，其特征在于：包括机架（1）、底板（2）和多个膨胀销组件（3），所述底板通过驱动装置可上下移动的安装在机架（1）上，在所述底板上设置有滑轨（5）和定位构件，所述膨胀销组件竖直的安装在机架上，并与底板上对应的过孔正对，在所述机架上还设置有可下上移动的夹爪（5）。
2. 根据权利要求1所述的发动机曲轴箱粗定位夹具，其特征在于：所述膨胀销组件（3）包括销筒（301）和可滑动的设在销筒内的顶杆（302），所述顶杆的顶部为锥面，在所述销筒的筒壁上径向的开设有两个以销筒轴线中心对称的销轴孔，在所述销轴孔内可滑动的设置有销轴（303），当所述顶杆向上轴向移动时，其顶部锥面作用在所述销轴的后端，驱动销轴相对销筒向外径向移动。
3. 根据权利要求2所述的发动机曲轴箱粗定位夹具，其特征在于：包括至少一个其销轴沿待加工曲轴箱各缸孔中心连线方向的膨胀销组件，以及至少一个其销轴垂直于待加工曲轴箱各缸孔中心连线方向的膨胀销组件。
4. 根据权利要求3所述的发动机曲轴箱粗定位夹具，其特征在于：所述膨胀销组件上的销轴由导套和可拆卸的固定在导套前端的导销构成，所述导套的后端为与顶杆顶部锥面相配合的斜面，所述导销的前端为与待加工曲轴箱的缸孔内壁接触的定位面。
5. 根据权利要求1所述的发动机曲轴箱粗定位夹具，其特征在于：所述底板上的定位构件包括若干限位块（7）和与待加工曲轴箱顶面的定位孔位置对应的平头定位销（8）。
6. 根据权利要求5所述的发动机曲轴箱粗定位夹具，其特征在于：所述定位构件还包括若干用于支撑待加工曲轴箱顶面的辅助支撑座（9）。
7. 一种发动机曲轴箱定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）将顶面向下、底面向上的待加工的曲轴箱通过所述底板上的滑轨，沿着垂直于缸孔中心连线的方向进入夹具，当曲轴箱移动到位后，曲轴箱的缸孔与底板上对应的过孔正对，所述底板上的限位块与曲轴箱抵触，所述平头定位销分别与曲轴箱顶面对应的定位孔配合定位，所述辅助支撑座支撑住曲轴箱顶面；
b）承载有曲轴箱的底板在驱动装置作用下下降，所述机架上的膨胀销组件通过底板上过孔伸入曲轴箱的对应缸孔内；
c）在底板下降到位后，所述夹爪向下移动将曲轴箱夹紧；
d）所述各膨胀销组件的顶杆在液压力驱动下向上移动，其顶部锥面与销筒上的两个导套后端斜面配合，驱使所述导销向外径向移动，使导销前端定位面与曲轴箱缸孔定位接触，从而完成对曲轴箱缸孔的定位。
8. 根据权利要求7所述的发动机曲轴箱定位方法，其特征在于：所述导销与曲轴箱缸孔的定位接触点与曲轴箱顶面间的距离大于缸孔长度的1/2。
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