CN109702532B - 一种铝活塞精铣气门坑夹具装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，包括作为总安装座的气动卡盘、安装在气动卡盘顶面中心的活塞止口定位座、夹紧铝活塞的夹爪，所述夹爪安装在气动卡盘的顶面且绕气动卡盘的中心轴线均匀分布，所述夹爪分布在活塞止口定位座的外部。本发明采用气动卡盘配合夹爪对铝活塞的头部进行夹持，有利于增加夹爪夹持的牢固程度及稳定性，降低产品的报废率，其代替人工装夹，大大提高了装夹效率及生产效率；夹爪设计成分体式结构，可以针对不同型号的铝活塞更换爪脚，提高本夹具的实用性，且爪脚体积小，十分便于管理和整理；设置导向杆与铝活塞的销孔配合，实现对铝活塞位置的准确定位，便于气门坑的精确加工。

Description

一种铝活塞精铣气门坑夹具装置

技术领域

本发明涉及铝活塞加工技术领域，特别涉及一种铝活塞精铣气门坑夹具装置。

背景技术

活塞是发动机的心脏，是内燃机四冲程做功关键零部件之一，铝活塞机加工从第一道工序加工其定位基准止口后，其第七道工序下来就是精铣气门坑，气门坑是为了防止活塞顶部与气门相撞，而根据气门形状和位置在活塞顶部相应加工出来的若干个凹坑。而气门坑与发动机气门顶柱在工作过程中是两个位置度的重叠圆，因而，气门坑其位置度和深度在内燃机铝活塞顶面中公差带值都是JS对称分布，公差带JS9。目前在活塞加工行业，传统的加工方法都是借助活塞的基准定位止口与安装的止口座相对应，借用活塞本身的销孔，穿销夹紧加工气门坑，这是活塞加工行业的通用作法，其缺点是活塞粗镗加工后，所剩的精加工余量很小，因而销孔容易变形，同时活塞在定位夹紧时由操作工穿销棒夹紧，影响加工效率。

发明内容

本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种铝活塞精铣气门坑夹具装置。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，包括作为总安装座的气动卡盘、安装在气动卡盘顶面中心的活塞止口定位座、夹紧铝活塞的夹爪，所述夹爪安装在气动卡盘的顶面且绕气动卡盘的中心轴线均匀分布，所述夹爪分布在活塞止口定位座的外部。

作为本发明的进一步改进，所述气动卡盘为斜楔式夹紧机构，所述气动卡盘与夹爪之间设有斜楔式滑块，所述气动卡盘与夹爪通过斜楔式滑块连接。

作为本发明的进一步改进，所述气动卡盘的下方设有提供动力的夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆顶部延伸至气动卡盘的内部，所述气动卡盘的内部设有带有斜面的斜楔块，所述气动卡盘的内部还设有连接斜楔块下端与夹紧气缸活塞杆顶部的连接杆，所述斜楔式滑块的底部设有与斜楔块的斜面配合的滑块体，所述气动卡盘的顶面设有与滑块体适配的滑槽。

作为本发明的进一步改进，所述气动卡盘还设有与滑块体连接的复位装置，所述复位装置为弹簧，所述弹簧的一端与滑块体固定连接，另一端固定连接在气动卡盘内部的凸块上，所述弹簧与斜楔块相对设置在滑块体的两侧。

作为本发明的进一步改进，所述夹爪包括带有弧状夹紧面的爪脚、导向键和配制爪体，所述配制爪体的底部与斜楔式滑块的顶部连接，所述导向键设置在爪脚与配制爪体之间，所述爪脚与配制爪体通过螺栓固定连接，所述爪脚与配制爪体的配合面上设有向上延伸的且与导向键适配的上导向槽，所述配制爪体与爪脚的配合面上设有向下延伸的且与导向键适配的下导向槽。

作为本发明的进一步改进，所述爪脚的底面设有上爪尖齿，所述配制爪体的顶面上设有与可调式爪尖齿适配的下爪尖齿，所述爪脚上还设有上下贯通的固定孔，所述固定孔在爪脚的顶面投影为条状。

作为本发明的进一步改进，所述气动卡盘的侧方还设有水平设置且与铝活塞的销孔适配的导向杆，所述导向杆的轴线上设有导向气缸，所述导向杆设置在气动卡盘与导向气缸之间，且导向杆的一端与导向气缸的伸缩杆固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述导向气缸的下方设有导向气缸固定板，所述导向气缸固定安装在导向气缸固定板的侧板上，所述导向气缸固定板上设有导向座，所述导向杆贯穿导向座，所述导向座内设有与导向杆适配的轴承衬套。

作为本发明的进一步改进，所述导向气缸固定板的下方设有基座，所述导向气缸固定板固定安装在基座的顶面，所述基座的顶面还固定安装有卡盘固定板，所述气动卡盘固定安装在卡盘固定板的顶面，所述夹紧气缸固定安装在卡盘固定板的下方。

本发明的有益效果为：

（1）本发明采用气动卡盘配合夹爪对铝活塞的头部进行夹持，有利于增加夹爪夹持的牢固程度及稳定性，降低产品的报废率；另一方面代替人工装夹，解放了劳动力，大大提高了装夹效率及生产效率；

（2）将夹爪设计成分体式结构，可以针对不同型号的铝活塞更换爪脚，提高本夹具的实用性，且爪脚体积小，十分便于管理和整理；

（3）设置导向杆与铝活塞的销孔配合，实现对铝活塞位置的准确定位，便于气门坑的精确加工。

附图说明

图1是本发明气动卡盘与夹爪的连接示意图；

图2是本发明活塞杆、连接杆、斜楔块及滑块体的连接示意图；

图3是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

实施例

如图1所示，一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，包括作为总安装座的气动卡盘10、安装在气动卡盘10顶面中心的活塞止口定位座11、夹紧铝活塞的夹爪20，所述夹爪20安装在气动卡盘10的顶面且绕气动卡盘10的中心轴线均匀分布，所述夹爪20分布在活塞止口定位座11的外部。

本实施例中采用气动卡盘10配合夹爪20对铝活塞的头部进行夹持，铣刀从上端面进行加工，活塞头部厚，夹紧面宽，有利于增加夹爪20夹持的牢固程度及稳定性，且夹爪20夹持的铝活塞的头部本身不具有特殊的功能性，不会对导致铝活塞的结构严重变形，降低产品的报废率；另一方面由气缸控制的夹爪20自动化程度高，代替人工装夹，解放了劳动力，大大提高了装夹效率及生产效率。

如图2所示，所述气动卡盘10为斜楔式夹紧机构，所述气动卡盘10与夹爪20之间设有斜楔式滑块12，所述气动卡盘10与夹爪20通过斜楔式滑块12连接。

斜楔式夹紧机构是通过斜楔与滑块的配合使用，将垂直运动与水平运动相互转化的机械机构，斜楔式夹紧机构具有结构简单、有增力作用的特点，工作时气动卡盘10内部的斜楔式夹紧机构驱动斜楔式滑块12运动实现铝活塞的夹紧，夹持力大，夹持牢固。

如图2所示，所述气动卡盘10的下方设有提供动力的夹紧气缸13，所述夹紧气缸13的活塞杆顶部延伸至气动卡盘10的内部，所述气动卡盘10的内部设有带有斜面的斜楔块14，所述气动卡盘10的内部还设有连接斜楔块14下端与夹紧气缸13活塞杆顶部的连接杆15，所述斜楔式滑块12的底部设有与斜楔块14的斜面配合的滑块体121，所述气动卡盘10的顶面设有与滑块体121适配的滑槽16。

夹紧气缸13的活塞杆、连接杆15、斜楔块14及滑块体121联动配合驱动斜楔式滑块12运动实现铝活塞的夹紧，具体表现为夹紧气缸13内充气推动夹紧气缸13活塞杆上顶，并带动连接杆15及斜楔块14向上运动，斜楔块14在向上运动的同时斜面会抵住滑块体121，随着斜楔块14的运动，滑块体121会一直被向远离斜楔块14的方向顶，从而实现斜楔式滑块12运动并将铝活塞夹紧，该过程中滑槽16既起到导向作用，又起到限位作用。

如图2所示，所述气动卡盘10还设有与滑块体121连接的复位装置，所述复位装置为弹簧17，所述弹簧17的一端与滑块体121固定连接，另一端固定连接在气动卡盘10内部的凸块上，所述弹簧17与斜楔块14相对设置在滑块体121的两侧。复位装置用于加工结束后，解除夹持后将夹爪20弹开，便于去除加工好的铝活塞。

如图1所示，所述夹爪20包括带有弧状夹紧面的爪脚21、导向键22和配制爪体23，所述配制爪体23的底部与斜楔式滑块12的顶部连接，所述导向键22设置在爪脚21与配制爪体23之间，所述爪脚21与配制爪体23通过螺栓固定连接，所述爪脚21与配制爪体23的配合面上设有向上延伸的且与导向键22适配的上导向槽241，所述配制爪体23与爪脚21的配合面上设有向下延伸的且与导向键22适配的下导向槽242。

将夹爪20设计成分体式结构，更有利于提高本夹具的实用性，因为实际生产的铝活塞的型号及尺寸是有差异的，这时候如果为不同的型号的铝活塞单独采购夹具会大大提高运营成本和管理成本，而将夹爪20设计成分体式结构后，针对不同型号的铝活塞只需要更换爪脚21即可，导向键22设置在爪脚21与配制爪体23之间起到定位及稳定结构的作用，防止夹持过程中爪脚21侧偏划伤铝活塞的表面，且爪脚21体积小，十分便于管理和整理。

如图1所示，所述爪脚21的底面设有上爪尖齿211，所述配制爪体23的顶面上设有与可调式爪尖齿211适配的下爪尖齿231，所述爪脚21上还设有上下贯通的固定孔212，所述固定孔212在爪脚21的顶面投影为条状。固定孔212的设置提高了爪脚21活动范围，进一步提高了爪脚21可调节性，由于斜楔式夹紧机构的形成较短，一旦铝活塞的圆周直径较短，爪脚21就无法起到良好的夹持效果，此时无需更换爪脚21，只需要通过改变固定孔212与固定螺栓的相对位置就可以改变爪脚21的伸出长度，以满足夹持要求；而上爪尖齿211与下爪尖齿231配合具有优秀的止逆功能，防止爪脚21滑动，提高爪脚21的稳定性。

如图3所示，所述气动卡盘10的侧方还设有水平设置且与铝活塞的销孔适配的导向杆40，所述导向杆40的轴线上设有导向气缸41，所述导向杆40设置在气动卡盘10与导向气缸41之间，且导向杆40的一端与导向气缸41的伸缩杆固定连接。

铝活塞在进行气门坑的加工过程中，对气门坑的位置有精度要求，通过设置导向杆40与铝活塞的销孔配合，从而实现对铝活塞位置的准确定位，便于气门坑的精确加工。

如图3所示，所述导向气缸41的下方设有导向气缸固定板42，所述导向气缸41固定安装在导向气缸固定板42的侧板上，所述导向气缸固定板42上设有导向座43，所述导向杆40贯穿导向座43，所述导向座43内设有与导向杆40适配的轴承衬套44。导向杆40具有一定的长度，在重力的作用下会发生微小的形变，导致无法与铝活塞的销孔配合，通过设置轴承衬套44和导向座43来支撑导向杆40，同时起到导向作用，使导向杆40与铝活塞的销孔配合更顺利。

如图3所示，所述导向气缸固定板42的下方设有基座50，所述导向气缸固定板42固定安装在基座50的顶面，所述基座50的顶面还固定安装有卡盘固定板51，所述气动卡盘10固定安装在卡盘固定板51的顶面，所述夹紧气缸13固定安装在卡盘固定板51的下方。导向气缸固定板42、卡盘固定板51与基座50的设置保证整个家居装置的稳定性。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，其特征在于，包括作为总安装座的气动卡盘(10)、安装在气动卡盘(10)顶面中心的活塞止口定位座(11)、夹紧铝活塞的夹爪(20)，所述夹爪(20)安装在气动卡盘(10)的顶面且绕气动卡盘(10)的中心轴线均匀分布，所述夹爪(20)分布在活塞止口定位座(11)的外部；

所述气动卡盘(10)为斜楔式夹紧机构，所述气动卡盘(10)与夹爪(20)之间设有斜楔式滑块(12)，所述气动卡盘(10)与夹爪(20)通过斜楔式滑块(12)连接；

所述气动卡盘(10)的下方设有提供动力的夹紧气缸(13)，所述夹紧气缸(13)的活塞杆顶部延伸至气动卡盘(10)的内部，所述气动卡盘(10)的内部设有带有斜面的斜楔块(14)，所述气动卡盘(10)的内部还设有连接斜楔块(14)下端与夹紧气缸(13)活塞杆顶部的连接杆(15)，所述斜楔式滑块(12)的底部设有与斜楔块(14)的斜面配合的滑块体(121)，所述气动卡盘(10)的顶面设有与滑块体(121)适配的滑槽(16)；

所述气动卡盘(10)还设有与滑块体(121)连接的复位装置，所述复位装置为弹簧(17)，所述弹簧(17)的一端与滑块体(121)固定连接，另一端固定连接在气动卡盘(10)内部的凸块上，所述弹簧(17)与斜楔块(14)相对设置在滑块体(121)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，其特征在于，所述夹爪(20)包括带有弧状夹紧面的爪脚(21)、导向键(22)和配制爪体(23)，所述配制爪体(23)的底部与斜楔式滑块(12)的顶部连接，所述导向键(22)设置在爪脚(21)与配制爪体(23)之间，所述爪脚(21)与配制爪体(23)通过螺栓固定连接，所述爪脚(21)与配制爪体(23)的配合面上设有向上延伸的且与导向键(22)适配的上导向槽(241)，所述配制爪体(23)与爪脚(21)的配合面上设有向下延伸的且与导向键(22)适配的下导向槽(242)。

3.根据权利要求2所述的一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，其特征在于，所述爪脚(21)的底面设有上爪尖齿(211)，所述配制爪体(23)的顶面上设有与可调式上 爪尖齿(211)适配的下爪尖齿(231)，所述爪脚(21)上还设有上下贯通的固定孔(212)，所述固定孔(212)在爪脚(21)的顶面投影为条状。

4.根据权利要求1～3中所述的任一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，其特征在于，所述气动卡盘(10)的侧方还设有水平设置且与铝活塞的销孔适配的导向杆(40)，所述导向杆(40)的轴线上设有导向气缸(41)，所述导向杆(40)设置在气动卡盘(10)与导向气缸(41)之间，且导向杆(40)的一端与导向气缸(41)的伸缩杆固定连接。

5.根据权利要求4中所述的一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，其特征在于，所述导向气缸(41)的下方设有导向气缸固定板(42)，所述导向气缸(41)固定安装在导向气缸固定板(42)的侧板上，所述导向气缸固定板(42)上设有导向座(43)，所述导向杆(40)贯穿导向座(43)，所述导向座(43)内设有与导向杆(40)适配的轴承衬套(44)。

6.根据权利要求5中所述的一种铝活塞精铣气门坑夹具装置，其特征在于，所述导向气缸固定板(42)的下方设有基座(50)，所述导向气缸固定板(42)固定安装在基座(50)的顶面，所述基座(50)的顶面还固定安装有卡盘固定板(51)，所述气动卡盘(10)固定安装在卡盘固定板(51)的顶面，所述夹紧气缸(13)固定安装在卡盘固定板(51)的下方。

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