CN107243760A - 一种气缸套铰孔夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种气缸套铰孔夹具，它包括锥套和导向体，锥套内开设有阶梯孔，导向体位于阶梯孔内，阶梯孔包括依次连通的孔A、锥形孔和孔B，导向体的底部和孔A配合，导向体上开设有至少三个滑槽，滑槽内设有滑块，滑块的一侧设有与锥形孔的表面配合的锥面，滑块上设有可换爪。本发明可以保证气缸套毛坯第一次孔加工后形成的内孔与外圆面的同轴度、减小气缸套粗加工工序壁厚差、提高内部组织分布的均匀性、减小后工序及成品因组织分布不均匀引起的变形对最终产品精度的影响、减少毛坯加工余量和重量、提升产品质量、降低材料和加工成本。

Description

一种气缸套铰孔夹具
技术领域
本发明涉及气缸套夹具，具体涉及一种气缸套铰孔夹具。
背景技术
行业内对气缸套毛坯内孔的第一次粗加工工序安排有两种工艺流程：第一种为以毛坯铸造内孔定位，使用内涨式夹具涨紧内孔。采用双V型夹具对已加工后的外圆定心，轴向压紧端面。第二种工艺采用上下压板的圆锥面定位，其定位点设置在缸套毛坯上下两端面与外圆面的交线处。定位方式为以粗铰后的内孔定位，使用内涨式夹具涨紧内孔完成粗车外圆及端面。由于气缸套一般采用离心铸造，浇铸铁水中含有一定的铁渣，其密度小于铁水密度，在离心机离心力的作用下，铁渣浮于缸套内孔表面，冷却后在缸套毛坯内孔表面形成不规则的铁渣凸起，其分布和高度尺寸呈不规则分布。2、由于气缸套浇铸时，两端必须使用石棉垫，而石棉垫比较松软，其两平面平面度、平行度、厚度尺寸都呈不规则分布，从而造成浇铸出的气缸套两端面平面度、垂直度离散较大。3、由于气缸套浇铸时，外圆表面与模具内孔表面紧密接触，形成的气缸套毛坯外圆面形状精度较高，靠近外圆面越近，材料组织越致密、性能越好，而且内部组织分布与外圆面同心，缸套内部组织沿径向性能和铸造缺陷分布会有不同。上述第一种工艺采用先车外圆及端面、后粗铰孔，由于内孔表面存在不规则分布的铁渣，使得涨紧内孔时夹具涨紧点处于铁渣凸起位置，造成实际加工出的轴心线与理想的轴心线偏离较大，加工后出现缸套外圆与内孔壁厚差大、内孔与外圆轴心偏斜等问题；同时，由于实际轴心线与理论轴心线偏离较大，使得沿外圆面轴心线均匀分布的内部组织结构分布情况被打乱，会造成后续在制品和成品气缸套产生变形，也可能发生铸造缺陷的增加，影响产品质量。上述第二种工艺采用先粗铰气缸套内孔、后车外圆及端面，由于端面实际表面形状不理想，粗铰定位时，使用锥面定位，同样会造成缸套毛坯偏斜，引起实际加工出的轴心线与理想的轴心线偏离较大，同样会出现第一种流程所出现的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气缸套铰孔夹具，可以保证气缸套毛坯第一次孔加工后形成的内孔与外圆面的同轴度、减小气缸套粗加工工序壁厚差、提高内部组织分布的均匀性、减小后工序及成品因组织分布不均匀引起的变形对最终产品精度的影响、减少毛坯加工余量和重量、提升产品质量、降低材料和加工成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种气缸套铰孔夹具，它包括锥套和导向体，所述锥套内开设有阶梯孔，所述导向体位于阶梯孔内，所述阶梯孔包括依次连通的孔A、锥形孔和孔B，导向体的底部和孔A配合，导向体上开设有至少三个滑槽，所述滑槽内设有滑块，所述滑块的一侧设有与锥形孔的表面配合的锥面，滑块上设有可换爪。
优选的，所述导向体底部设有弹簧盖板，导向体底部开设有安装孔A，所述弹簧盖板顶部开设有安装孔B，弹簧盖板与导向体之间安装有轴向复位弹簧，所述轴向复位弹簧位于安装孔A和安装孔B内。
优选的，所述导向体上设有盖板，所述盖板和导向体之间形成所述滑槽，所述滑块和盖板之间安装有径向复位弹簧，所述滑块上开设有安装盲孔，盖板上开设有限位孔，所述径向复位弹簧的两端分别位于安装盲孔和限位孔内。
优选的，所述可换爪的内侧设有定位圆面，所述三个可换爪沿阶梯孔的圆心对称分布。
优选的，所述盖板上安装有止口盘，所述止口盘的顶面上设有防滑齿A。
优选的，所述滑块和可换爪通过螺钉固定连接，滑块和可换爪之间设有限位键。
优选的，所述定位圆面上设有防滑齿B。
优选的，所述锥套下设有过渡连接盘，所述过渡连接片位于弹簧盖板的下方。
本发明的有益效果是：选用的工艺定位基准为气缸套毛坯上下外圆面，其形状和位置精度较高，粗铰孔后外圆与内孔的壁厚差较小，可以减少气缸套毛坯加工余量，从而达到节约材料，降低成本的目的；最大限度保留了气缸套材料组织性能较好的部分不被切削去除，提高了缸套的使用性能；由于离心铸造的特点，气缸套材料组织性能沿径向方向会有不同，而本工艺发明能保证外圆与内孔的同轴度，减小了缸套定位产生的偏斜程度，因而，材料组织结构沿缸套中心线分布均匀，减少加工后圆周方向材料组织分布不对称造成的内应力变化，从而减少了缸套后工序和成品的变形；夹具定位点设置在气缸套毛坯上下两端的一小段外圆处，气缸套毛坯端面形状、位置误差对定位精度无影响，在夹紧过程中，缸套端面只传递轴向夹紧力；上下侧夹具一直处于相互联动、同步状态，保证上下侧自定心夹具定位、夹紧过程的动作和时间绝对一致；在夹紧瞬时，气缸套上下两端同时夹紧，只要有一端未夹紧，则另一端就不会夹紧缸套，上下侧夹具夹紧时间是同步发生，避免夹紧不同步对气缸套定心精度的影响。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为图1的L-L剖视图；
图3为图1的N-N剖视图；
图4为本发明的爆炸结构示意图；
图5为滑块的主视图；
图6为图5的U-U剖视图；
图7为本发明的使用状态示意图；
图8为图7的A-A剖视图；
图中，1-锥套，2-导向体，3-滑块，4-盖板，5-可换爪，6-限位键，7-弹簧盖板，8-过渡连接盘，9-止口盘，10-阶梯孔，11-径向复位弹簧，12-轴向复位弹簧，13-孔A，14-锥形孔，15-孔B，16-滑槽，17-，18-安装孔B，19-安装盲孔，20-限位孔，21-防滑齿A，22-防滑齿B，23-定位圆面，24-键槽，25-锥面，26-工作台，27-夹紧缸，28-气缸套毛坯。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1~6所示，一种气缸套铰孔夹具，它包括锥套1和导向体2，锥套1内开设有阶梯孔10，导向体2位于阶梯孔10内，阶梯孔10包括依次连通的孔A13、锥形孔14和孔B15，导向体2的底部和孔A13配合，导向体2上开设有至少三个滑槽16，滑槽16内设有滑块3，滑块3的一侧设有与锥形孔14的表面配合的锥面25，导向体2底部设有弹簧盖板74，导向体2底部开设有安装孔A1713，弹簧盖板74顶部开设有安装孔B1815，弹簧盖板74与导向体2之间安装有轴向复位弹簧12，轴向复位弹簧12位于安装孔A1713和安装孔B1815内。锥套1下设有过渡连接盘8，过渡连接片位于弹簧盖板74的下方。导向体2上设有盖板4，盖板4上安装有止口盘9，止口盘9的顶面上设有防滑齿A21，盖板4和导向体2之间形成滑槽16，滑块3和盖板4之间安装有径向复位弹簧11，滑块3上开设有安装盲孔19，盖板4上开设有限位孔20，径向复位弹簧11的两端分别位于安装盲孔19和限位孔20内。滑块3上设有可换爪5，滑块3和可换爪5通过螺钉固定连接，滑块3和可换爪5之间设有限位键6，限位键6安装在滑块3上开设的键槽24内，并通过螺钉与滑块3固定。可换爪5的内侧设有定位圆面23，其作用是夹紧工件时与工件接触并对工件外圆进行定位；三个可换爪5沿阶梯孔10的圆心对称分布。定位圆面23上设有防滑齿B22，其作用是防止粗铰孔时工件旋转，提供反方向扭矩用于抵消粗铰刀切削扭矩。
优选的如图3所示，止口盘9和盖板4通过螺钉固定连接，导向体2和盖板4通过螺钉固定连接，弹簧盖板74和锥套1通过螺钉固定连接。
如图7、8所示，其中夹紧缸27可为气缸或者液压缸。使用时夹具通常成对使用，通过过渡连接盘8将夹具安装到机床上，两个夹具分置于镗床工作台26上下两侧，一套夹具连接于机床上侧预留夹紧油缸端面，另一套夹具连接于机床下侧预留定位接口，气缸套毛坯28置于下侧夹具的止口盘9的防滑齿A21上，上侧夹具在夹紧缸27驱动下逐渐下降压向气缸套毛坯28的上端面，从而推动上侧夹具的盖板4和导向体2向上，下侧夹具的盖板4和导向体2向下，通过滑块3的锥面25和锥形孔14配合，滑块3上的可换爪5向内收紧，将气缸套毛坯28夹紧。最后气缸套毛坯28外圆中心被定位在夹具的中心线上，轴向不再产生位移。加工完成后，上侧夹紧缸27松开，带动上侧夹具上移，下侧夹具的各部件在轴向复位弹簧12和径向复位弹簧11的作用力下复位，松开加工完成后的气缸套毛坯28。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：它包括锥套和导向体，所述锥套内开设有阶梯孔，所述导向体位于阶梯孔内，所述阶梯孔包括依次连通的孔A、锥形孔和孔B，导向体的底部和孔A配合，导向体上开设有至少三个滑槽，所述滑槽内设有滑块，所述滑块的一侧设有与锥形孔的表面配合的锥面，滑块上设有可换爪。
2.根据权利要求1所述的一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：所述导向体底部设有弹簧盖板，导向体底部开设有安装孔A，所述弹簧盖板顶部开设有安装孔B，弹簧盖板与导向体之间安装有轴向复位弹簧，所述轴向复位弹簧位于安装孔A和安装孔B内。
3.根据权利要求1所述的一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：所述导向体上设有盖板，所述盖板和导向体之间形成所述滑槽，所述滑块和盖板之间安装有径向复位弹簧，所述滑块上开设有安装盲孔，盖板上开设有限位孔，所述径向复位弹簧的两端分别位于安装盲孔和限位孔内。
4.根据权利要求1所述的一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：所述可换爪的内侧设有定位圆面，所述三个可换爪沿阶梯孔的圆心对称分布。
5.根据权利要求3所述的一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：所述盖板上安装有止口盘，所述止口盘的顶面上设有防滑齿A。
6.根据权利要求1所述的一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：所述滑块和可换爪通过螺钉固定连接，滑块和可换爪之间设有限位键。
7.根据权利要求4项所述的一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：所述定位圆面上设有防滑齿B。
8.根据权利要求1所述的一种气缸套铰孔夹具，其特征在于：所述锥套下设有过渡连接盘，所述过渡连接片位于弹簧盖板的下方。
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