CN105014449A - 一种用于发动机缸体加工定位的夹具总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发动机缸体加工定位的夹具总成，它包括座体，两块对称设置于座体上用于支撑缸体曲轴孔两端附近处的支撑块，至少一根竖直设置于座体上用于伸入缸孔实现缸体X向定位的X向定位柱，至少一根竖直设置于座体上用于伸入缸孔实现缸体Y向定位的Y向定位柱，四个呈矩形设置于底座上用于支撑缸体底面的支撑油缸，以及四个对称设置于底座上从两侧夹紧缸体的杠杆油缸；所述X向定位柱及Y向定位柱与缸体上缸孔对应分布。本发明可有效保证加工后缸体的缸孔中心位置准确、缸孔壁厚均匀，加工精度高且易于推广和使用。

Description

一种用于发动机缸体加工定位的夹具总成

技术领域

本发明涉及发动机缸体加工夹具技术领域，尤其是涉及一种用于发动机缸体加工定位的夹具总成。

背景技术

缸体是发动机的核心零部件，缸孔、曲轴孔为缸体的主要结构。其位置的准确精度，影响到燃油压缩、燃烧后推动活塞在缸孔中往复运动带动曲轴回转，机油在缸壁形成保护膜，对活塞往复运动的润滑作用。由此可见，缸体的缸孔、曲轴孔加工质量及加工精度，直接影响到整个发动机的性能及可靠型。因此，设计定位精确的缸体缸孔、曲轴孔定位的粗、精基准转换夹具，满足精度、达到规定的加工质量要求成为缸体加工的关键。铸件缸体的缸孔、曲轴孔中心位置是确定的，模具结构形式在铁水浇注形成缸体时，缸孔、曲轴孔相对于缸体两侧面、两端面、顶面及底面的位置不是唯一的，对薄壁、无缸套发动机的缸体尤其明显。

现有技术中的发动机缸体批量加工、生产技术大多数采用卧式加工中心设备，方法如图1-2所示，缸体1放置于夹具2中，采用缸体的铸造外模即缸体侧面、顶面、后端面作为粗加工定位基准，然后加工出缸体底面及其2个工艺定位孔作为后序的精加工定位基准，即夹具2的6个定位面（第一定位面21~第六定位面26）分别定位支撑缸体1的6个外模面（第一外模面11~第六外模面16），第一定位面21、第二定位面22和第三定位面23限制缸体X轴的移动、Y轴的转动和Z轴的转动三个自由度，第四定位面24和第五定位面25限制缸体Z轴的移动、X轴的转动二个自由度，第六定位面26限制缸体Y轴的移动一个自由度，共限制缸体1的六个自由度。这样的定位优点在于基准容易选取，且缸体的铸造外模即缸体侧面、端面、顶面一般均可以找到便于定位、压紧的大平面，但是缺点是如果缸体毛坯在铸造时出现缸套泥芯相对于缸体两侧面、两端面、顶面及底面移动，那缸孔、曲轴孔也随之移动，而选择两侧面、两端面顶面及底面作为粗加工定位基准，将会使加工后的缸体缸孔、曲轴孔中心位置移动，造成缸孔内腔长度改变、缸孔壁厚不均匀等等，带来活塞在缸孔内往复行程不够、缸孔变形等问题，从而影响整机性能。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种定位可靠且加工精度高的用于发动机缸体加工定位的夹具总成。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于发动机缸体加工定位的夹具总成，其包括座体，两块对称设置于座体上用于支撑缸体曲轴孔两端附近处的支撑块，至少一根竖直设置于座体上用于伸入缸孔实现缸体X向定位的X向定位柱，至少一根竖直设置于座体上用于伸入缸孔实现缸体Y向定位的Y向定位柱，四个呈矩形设置于底座上用于支撑缸体底面的支撑油缸，以及四个对称设置于底座上从两侧夹紧缸体的杠杆油缸；所述X向定位柱及Y向定位柱与缸体上缸孔对应分布。

优选的是，所述X向定位柱上设置有可沿X向伸缩的X向液压胀销。

优选的是，所述Y向定位柱上设置有可沿Y向伸缩的Y向液压胀销。

优选的是，所述X向定位柱和Y向定位柱均为两根，且Y向定位柱位于两外侧。

优选的是，所述Y向液压胀销采用双向液压胀销。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明在X、Y、Z向的定位位置始终不变，所以缸体缸套泥芯形成的缸孔、曲轴孔位置是唯一的，无论铸造时缸体缸套泥芯相对于缸体两侧面、两端面是否移动，均能够保证加工后缸体的缸孔中心位置准确、缸孔壁厚均匀。另外，夹具总成由设备的液压系统提供油压驱动，依靠夹具的顺序阀控制X、Y向液压胀销及其他辅助定位机构和压紧部件的动作顺序，使夹具安全性极高，易于推广、使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术加工发动机时缸体定位面的选择示意图。

图2为现有技术加工发动机的夹持装配示意图。

图3为本发明的立体图。

图4为图3中A-A的剖视图。

图5为图4中B-B的剖视图。

图6为本发明的使用状态图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中发动机为直列多缸发动发动机，发动机的缸数根据需要可以为至少两缸以上发动机。在本申请的以下实施例中，均是以四缸发动机机为例进行解释和说明，在本申请的其它实施例中，发动机的缸数根据需要进行变化，并不影响本申请的技术方案的实现。

图3-6所示用于发动机缸体加工定位的夹具总成，其包括座体30，两块对称设置于座体30上用于支撑缸体1曲轴孔两端附近处的支撑块31，两根竖直设置于座体30上用于伸入缸孔实现缸体X向定位的X向定位柱32，两根根竖直设置于座体30上用于伸入缸孔实现缸体Y向定位的Y向定位柱33，四个呈矩形设置于底座上用于支撑缸体1底面的支撑油缸34，以及四个对称设置于底座上从两侧夹紧缸体1的杠杆油缸35；所述X向定位柱32及Y向定位柱33与缸体1上缸孔对应分布。

其中，所述X向定位柱32上设置有可沿X向伸缩的X向液压胀销36。所述Y向定位柱33上设置有可沿Y向伸缩的Y向液压胀销37。所述Y向液压胀销37优选采用双向液压胀销。显然所述X向定位柱32和Y向定位柱33可根据缸体上缸孔的数量，还可以为一根或两根以上，本实施例的两根Y向定位柱33位于两外侧。

如图4所示，X向液压胀销36及Y向液压胀销37分别由底座30内设置的第一油缸41、第二油缸38驱动，油压驱动、顺序阀控制第一油缸41、第二油缸38带动第一杆39、第二杆40分别沿底座30上的X向定位柱32及Y向定位柱33上、下移动，使布置于第一杆39上的X向液压胀销36、布置于第二杆40上的Y向液压胀销37实现在水平向的伸缩，第一杆39和X向液压胀销36的接触面及第二杆40和Y向液压胀销37的接触面均互为斜面。

实施例中缸体1安装在夹具总成上后，2个支撑块31支承缸体1的曲轴孔两端附近处，即限制缸体1的Z轴移动一个自由度；设备中油压驱动、顺序阀控制夹具总成的2个X向对角液压胀销31对缸体1定位，限制缸体X轴移动、Z轴转动二个自由度；同时，2个Y向液压胀销37对缸体1定位，限制缸体Y轴移动一个自由度；随后，油压驱动、顺序阀控制夹具总成的支撑油缸34支撑定位缸体1的底面，限制缸体X轴的转动、Y轴的转动二个自由度；最后，杠杆油缸35对加工缸体1夹压、固定，使缸体1的X、Y、Z向与定位装置的液压胀销、支撑块31紧密贴合，共限制缸体1的6个自由度。

随后，设备控制刀具对固定后的缸体1进行两侧面、两端面及后序精加工用定位销孔的加工。缸体1在夹具总成中的缸孔、曲轴孔中心定位、压紧位置唯一性，加工后缸孔内腔长度、壁厚基本一致。

本发明在X、Y、Z向的定位位置始终不变，所以缸体缸套泥芯形成的缸孔、曲轴孔位置是唯一的，无论铸造时缸体缸套泥芯相对于缸体两侧面、两端面是否移动，均能够保证加工后缸体的缸孔中心位置准确、缸孔壁厚均匀。另外，夹具总成由设备的液压系统提供油压驱动，依靠夹具的顺序阀控制X、Y向液压胀销及其他辅助定位机构和压紧部件的动作顺序，使夹具安全性极高，易于推广、使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于发动机缸体加工定位的夹具总成，其特征在于：包括座体，两块对称设置于座体上用于支撑缸体曲轴孔两端附近处的支撑块，至少一根竖直设置于座体上用于伸入缸孔实现缸体X向定位的X向定位柱，至少一根竖直设置于座体上用于伸入缸孔实现缸体Y向定位的Y向定位柱，四个呈矩形设置于底座上用于支撑缸体底面的支撑油缸，以及四个对称设置于底座上从两侧夹紧缸体的杠杆油缸；所述X向定位柱及Y向定位柱与缸体上缸孔对应分布。

2.根据权利要求1所述用于发动机缸体加工定位的夹具总成，其特征在于：所述X向定位柱上设置有可沿X向伸缩的X向液压胀销。

3.根据权利要求1或2所述用于发动机缸体加工定位的夹具总成，其特征在于：所述Y向定位柱上设置有可沿Y向伸缩的Y向液压胀销。

4.根据权利要求3所述用于发动机缸体加工定位的夹具总成，其特征在于：所述X向定位柱和Y向定位柱均为两根，且Y向定位柱位于两外侧。

5.根据权利要求3所述用于发动机缸体加工定位的夹具总成，其特征在于：所述Y向液压胀销采用双向液压胀销。