CN108723844A - 一种板簧数控镗孔设备及专用夹具 - Google Patents

一种板簧数控镗孔设备及专用夹具 Download PDF

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刘延智
孙云浩
陈刚
冯剑
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    • B23Q2703/02—Work clamping means
    • B23Q2703/04—Work clamping means using fluid means or a vacuum

Abstract

一种板簧数控镗孔设备及专用夹具，属于板簧加工装配生产设备及工艺技术领域。其特征在于专用夹具包括夹具安装架体、卷耳夹持装置和弧高控制装置，在夹具安装架体上设置前滑轨和后滑轨，所述卷耳夹持装置包括固定夹持端和活动夹持端，所述固定夹持端安装固定在前滑轨的右端，所述活动夹持端安装在前滑轨的左端并能沿前滑轨移动；在固定夹持端和活动夹持端上均安装液压三爪卡盘，液压三爪卡盘能够夹紧板簧卷耳的外周壁。本发明能够实现针对不同规格板簧卷耳进行夹装固定和镗铣作业，有效提升生产效率并降低生产成本。

Description

一种板簧数控镗孔设备及专用夹具
技术领域
本发明属于板簧加工装配生产设备及工艺技术领域，具体涉及一种板簧数控镗孔设备及专用夹具。
背景技术
钢板弹簧(Leaf Spring) 钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。这时，车桥和车架便相互靠近。当车桥与车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。 扁平长方形的钢板呈弯曲形，以数片叠成的底盘用弹簧，一端以梢子安装在吊架上，另一端使用吊耳连接到大梁上，使弹簧能伸缩。目前适用于一些非承载车身的硬派越野车及客/货车上。它的优点是结构简单，工作可靠，成本低廉，维修方便。它既是悬架的弹性元件，又是悬架的导向装置。它的一端与车架铰接，可以传递各种力和力矩，并决定车轮的跳动轨迹。同时，它本身也有一定的摩擦减震作用。一举三得，所以广泛用于非独立悬架上。
在钢板弹簧的加工过程中，其中一个关键步骤是固定板簧并对板簧的卷耳耳孔进行镗铣加工，该步骤的加工质量直接影响板簧的出厂质量和后期安装的精确可靠性。目前该加工步骤依赖于工人手动固定板簧一侧卷耳后，再逐一镗铣耳孔。现有加工方法为立钻装夹铰刀进行铰孔加工，产品没有经过定位装夹，垂直度和平行度误差得不到控制和改善。不但加工效率低且压装质量参差不齐。鉴于此，申请人设计了本套生产线，能够实现针对不同规格板簧卷耳进行夹装固定和镗铣作业，有效提升生产效率并降低生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种板簧数控镗孔设备及专用夹具，能够实现针对不同规格板簧卷耳进行夹装固定和镗铣作业，有效提升生产效率并降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种板簧数控镗孔设备专用夹具，其特征在于包括夹具安装架体、卷耳夹持装置和弧高控制装置，在夹具安装架体上设置前滑轨和后滑轨，所述卷耳夹持装置包括固定夹持端和活动夹持端，所述固定夹持端安装固定在前滑轨的右端，所述活动夹持端安装在前滑轨的左端并能沿前滑轨移动；在固定夹持端和活动夹持端上均安装液压三爪卡盘，液压三爪卡盘能够夹紧板簧卷耳的外周壁；
所述弧高控制装置包括夹紧油缸和夹紧块，所述夹紧油缸安装在后滑轨上并能够沿后滑轨移动，所述夹紧油缸上安装夹紧块。
优选的，所述夹紧块包括安装块体和转轮，在安装块体上设置铰接立轴，所述转轮安装在铰接立轴上；所述转轮与板簧相接触。
优选的，所述弧高控制装置还包括阻尼限位块，所述阻尼限位块通过阻尼弹簧安装在夹紧块的对面，所述板簧的弧高位置位于夹紧块和阻尼限位块之间。
优选的，在前滑轨的左端固定设置压力传感器。
优选的，所述固定夹持端的左右两侧设置刚性限位块，所述刚性限位块能够夹持固定活动夹持端。
本发明所述的板簧数控镗孔设备，其特征在于包括升降立柱、镗刀安装架和专用夹具，所述镗刀安装架安装设置在升降立柱上且位于夹具安装架体的上部；在镗刀安装架上设置上滑轨，所述上滑轨与前、后滑轨相互平行，所述上滑轨内设置左侧镗铣动力头和右侧镗铣动力头，所述右侧镗铣动力头固定安装在上滑轨的右侧且右侧镗铣动力头的旋转中轴与固定夹持端的液压三爪卡盘的中轴线共线；所述左侧镗铣动力头能够在上滑轨内左右滑动。
优选的，所述镗刀安装架通过升降控制装置安装在升降立柱上；所述升降控制装置包括升降动力装置、纵向滑轨和纵向滑块，纵向滑块安装在镗刀安装架上，纵向滑轨设置在升降立柱上，升降动力装置能够驱动纵向滑块沿纵向滑轨上下移动，进而带动镗刀安装架能够相对于升降立柱上下移动。
优选的，所述左、右侧镗铣动力头均包括镗铣刀头和镗铣旋转动力装置，所述镗铣刀头通过镗铣旋转动力装置安装在镗刀安装架上；所述镗铣旋转动力装置能够带动镗铣刀头旋转并进行镗铣作业。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够实现针对不同规格板簧的两侧卷耳同时进行夹装固定和镗铣作业，有效提升生产效率并降低生产成本。
该设备设计有两台镗铣刀头，安装于镗刀安装架上，其中右侧镗铣刀头设计为固定位置，左侧镗铣刀头水平方向可调，以适应耳孔中心距1400-1900mm范围的要求。专用夹具设计采用两处卷耳同时利用液压三爪卡盘夹持，板簧中心油缸推紧的方式进行固定；在夹具的设计上，为了消除板簧耳孔中心距（±3mm）带来的影响，弧高控制装置的夹紧油缸推动夹紧块用于压紧板簧的弧高产生变形，板簧的右侧卷耳由右侧的液压三爪卡盘固定，左端的液压三爪卡盘在两个耳孔连线方向上会产生位移，这个位移靠侧面的压力传感器来进行反馈，这样就可以针对不同误差的产品（一类产品）进行数控镗孔加工，经过镗孔加工的产品，可有效修正耳孔垂直度、平行度误差。。
附图说明
图1是板簧数控镗孔设备的结构示意图；
图2是板簧数控镗孔设备专用夹具的结构示意图；
图3是弧高控制装置的结构示意图；
图4是板簧安装固定在板簧数控镗孔设备的工作位置示意图（镗铣加工之前）；
图5是板簧安装固定在板簧数控镗孔设备的工作位置示意图（镗铣加工中）；
图6是板簧安装固定在板簧数控镗孔设备的工作位置示意图（镗铣加工之后）；
图中：1、镗刀安装架；2、镗铣刀头；3、卷耳；4、液压三爪卡盘；5、活动夹持端；6、前滑轨；7、夹具安装架体；8、固定夹持端；9、液压三爪卡盘；10、卷耳；11、阻尼限位块；12、右侧镗铣动力头；13、弧高控制装置；14、板簧；15、左侧镗铣动力头；16、压力传感器；17、刚性限位块；18、转轮；19、安装块体；20、夹紧油缸；21、后滑轨；22、铰接立轴；23、升降立柱；24、纵向滑轨；25、纵向滑块；26、上滑轨。
具体实施方式
如图1和2所示，本发明所述的板簧数控镗孔设备的专用夹具，包括夹具安装架体、卷耳夹持装置和弧高控制装置，在夹具安装架体上设置前滑轨和后滑轨，所述卷耳夹持装置包括固定夹持端和活动夹持端，所述固定夹持端安装固定在前滑轨的右端，所述活动夹持端安装在前滑轨的左端并能沿前滑轨移动；在固定夹持端和活动夹持端上均安装液压三爪卡盘，液压三爪卡盘能够夹紧板簧卷耳的外周壁。
如图3所示，所述弧高控制装置包括夹紧油缸和夹紧块，所述夹紧油缸安装在后滑轨上并能够沿后滑轨移动，所述夹紧油缸上安装夹紧块。所述夹紧块包括安装块体和转轮，在安装块体上设置铰接立轴，所述转轮安装在铰接立轴上；所述转轮与板簧相接触。所述弧高控制装置还包括阻尼限位块，所述阻尼限位块通过阻尼弹簧安装在夹紧块的对面，所述板簧的弧高位置位于夹紧块和阻尼限位块之间。
在前滑轨的左端固定设置压力传感器。
所述固定夹持端的左右两侧设置刚性限位块，所述刚性限位块能够夹持固定活动夹持端。
如图1所示，本发明所述的板簧数控镗孔设备，包括升降立柱、镗刀安装架和专用夹具，所述镗刀安装架安装设置在升降立柱上且位于夹具安装架体的上部；在镗刀安装架上设置上滑轨，所述上滑轨与前、后滑轨相互平行，所述上滑轨内设置左侧镗铣动力头和右侧镗铣动力头，所述右侧镗铣动力头固定安装在上滑轨的右侧且右侧镗铣动力头的旋转中轴与固定夹持端的液压三爪卡盘的中轴线共线；所述左侧镗铣动力头能够在上滑轨内左右滑动。
所述镗刀安装架通过升降控制装置安装在升降立柱上；所述升降控制装置包括升降动力装置、纵向滑轨和纵向滑块，纵向滑块安装在镗刀安装架上，纵向滑轨设置在升降立柱上，升降动力装置能够驱动纵向滑块沿纵向滑轨上下移动，进而带动镗刀安装架能够相对于升降立柱上下移动。
所述左、右侧镗铣动力头均包括镗铣刀头和镗铣旋转动力装置，所述镗铣刀头通过镗铣旋转动力装置安装在镗刀安装架上；所述镗铣旋转动力装置能够带动镗铣刀头旋转并进行镗铣作业。
本装置在使用时包括如下步骤：
首先根据待加工板簧的规格，尤其是长度数据，预设压力传感器在前滑轨中的左侧位置，令活动夹持端在接触压力传感器时，活动夹持端与固定夹持端的液压三爪卡盘之间的中轴线间距符合待加工板簧卷耳间距的规定。与此同时，预设左、右侧镗铣动力头的镗铣刀头的旋转轴线间距符合待加工板簧卷耳间距的规定。
将待加工板簧的右侧卷耳放置到固定夹持端的液压三转卡盘内，板簧的中部设置在夹紧块和阻尼限位块之间，调整活动夹持端在前滑轨上的位置，直至将板簧的左侧卷耳放置到活动夹持端的液压三爪卡盘内。启动夹紧油缸，令夹紧块推动板簧的左侧卷耳沿前滑轨向左侧伸展，直至活动夹持端接触压力传感器，当接触压力到达预设值时，夹紧油缸停止动作但不回缩。此时，令升降动力装置驱动镗刀安装架带动左、右侧镗铣动力头下移，镗铣刀头伸入到卷耳中，镗铣旋转动力装置带动镗铣刀头旋转并进行镗铣作业。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以组合、变更或改型均为本发明的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种板簧数控镗孔设备专用夹具，其特征在于包括夹具安装架体、卷耳夹持装置和弧高控制装置，在夹具安装架体上设置前滑轨和后滑轨，所述卷耳夹持装置包括固定夹持端和活动夹持端，所述固定夹持端安装固定在前滑轨的右端，所述活动夹持端安装在前滑轨的左端并能沿前滑轨移动；在固定夹持端和活动夹持端上均安装液压三爪卡盘，液压三爪卡盘能够夹紧板簧卷耳的外周壁；
所述弧高控制装置包括夹紧油缸和夹紧块，所述夹紧油缸安装在后滑轨上并能够沿后滑轨移动，所述夹紧油缸上安装夹紧块。
2.根据权利要求1所述的板簧数控镗孔设备专用夹具，其特征在于所述夹紧块包括安装块体和转轮，在安装块体上设置铰接立轴，所述转轮安装在铰接立轴上；所述转轮与板簧相接触。
3.根据权利要求1所述的板簧数控镗孔设备专用夹具，其特征在于所述弧高控制装置还包括阻尼限位块，所述阻尼限位块通过阻尼弹簧安装在夹紧块的对面，所述板簧的弧高位置位于夹紧块和阻尼限位块之间。
4.根据权利要求3所述的板簧数控镗孔设备专用夹具，其特征在于在前滑轨的左端固定设置压力传感器。
5.根据权利要求4所述的板簧数控镗孔设备专用夹具，其特征在于所述固定夹持端的左右两侧设置刚性限位块，所述刚性限位块能够夹持固定活动夹持端。
6.根据权利要求5所述的板簧数控镗孔设备，其特征在于包括升降立柱、镗刀安装架和专用夹具，所述镗刀安装架安装设置在升降立柱上且位于夹具安装架体的上部；在镗刀安装架上设置上滑轨，所述上滑轨与前、后滑轨相互平行，所述上滑轨内设置左侧镗铣动力头和右侧镗铣动力头，所述右侧镗铣动力头固定安装在上滑轨的右侧且右侧镗铣动力头的旋转中轴与固定夹持端的液压三爪卡盘的中轴线共线；所述左侧镗铣动力头能够在上滑轨内左右滑动。
7.根据权利要求6所述的板簧数控镗孔设备，其特征在于所述镗刀安装架通过升降控制装置安装在升降立柱上；所述升降控制装置包括升降动力装置、纵向滑轨和纵向滑块，纵向滑块安装在镗刀安装架上，纵向滑轨设置在升降立柱上，升降动力装置能够驱动纵向滑块沿纵向滑轨上下移动，进而带动镗刀安装架能够相对于升降立柱上下移动。
8.根据权利要求7所述的板簧数控镗孔设备，其特征在于所述左、右侧镗铣动力头均包括镗铣刀头和镗铣旋转动力装置，所述镗铣刀头通过镗铣旋转动力装置安装在镗刀安装架上；所述镗铣旋转动力装置能够带动镗铣刀头旋转并进行镗铣作业。
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