CN112975502B - 一种用于发动机节气门的液压夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于发动机节气门的液压夹具，属于精密数控加工技术领域，其包括工作台，所述工作台上固设有转台，所述转台的侧面固接有夹具体，所述夹具体远离转台的侧面固设有数个定位销和数个液压缸，所述液压缸上固接有压板，所述定位销用于与节气门的气孔配合，所述压板用于压紧节气门；本发明的定位销可以与节气门的气孔定位配合，液压缸可以带动压板对节气门进行压紧和松开，通过转台的转动带动夹具体和待加工件节气门进行翻转，完成多个面的加工。本发明可自动控制压板的压紧和抬起在加工中让开夹紧位置，有效保障零件难加工位置的精度，同时本发明一次性装夹可以完成多个面和孔的加工，减少加工辅助时间，提高加工效率。

Description

一种用于发动机节气门的液压夹具
技术领域
本发明属于精密数控加工技术领域，具体涉及一种用于发动机节气门的液压夹具。
背景技术
在机械加工过程中，为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其它表面的相互位置精度等技术要求，加工前必须将工件定位和夹紧。机床夹具的作用就是对工件进行定位和夹紧的。机床夹具分为通用夹具和专用夹具，对于异形件、薄壁件和有特殊加工要求的零件一般采用专用夹具。专用机床夹具通常由定位元件确定工件在夹具中的正确位置，由夹紧装置进行夹紧或者压紧，由对刀引导元件确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向，由分度装置使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，以及连接元件、夹具体等组成。
发动机上的节气门，是一种薄壳类零件。内部及外部需要加工的面和孔较多，因需要对工件进行金属切削加工，所需夹紧力大，同时要求夹紧可靠，工作平稳，使用方便。传统的加工中心夹具采用压板螺栓夹紧零件，生产的效率不高，操作复杂，大大增加了工作人员的劳动强度，同时也不适用于异型件，零件的合格率也不稳定；除此之外，针对零件上特殊的结构特征，需要设计专用的定位夹紧装置，针对异形薄壳类零件，如何保证精确定位和稳定夹紧而又能加工不变形，提出了很高的设计要求。
目前生产过程中广泛采用液压夹具，即用液压元件代替机械零件进行定位和夹紧。通过浮动支撑减少加工中的振动和变形，利用自动控制压板的压紧和抬起在加工中让开夹紧位置。液压夹具既能在粗加工时承受大的切削力，也能保证在精密加工时的准确定位，还能完成手动夹具无法完成的支撑、夹紧和快速释放。
由于该零件上的空心圆轴两端面都需要加工，故夹具需能实现翻转，因此设置一个可在360度范围内旋转的装置是十分必要的。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种用于发动机节气门的液压夹具。
本发明所采用的技术方案为：
一种用于发动机节气门的液压夹具，包括工作台，所述工作台上固设有转台，所述转台的侧面固接有夹具体和用于通过夹具体固定待加工的节气门，所述夹具体远离转台的侧面固设有数个定位销和数个液压缸，所述液压缸上固接有压板，所述定位销用于与节气门的气孔配合，所述压板用于压紧节气门。
采用上述方案，本发明的定位销可以与节气门的气孔定位配合，液压缸可以带动压板对节气门进行压紧和松开，通过转台的转动带动夹具体和待加工件节气门进行翻转，完成多个面的加工。本发明可自动控制压板的压紧和抬起在加工中让开夹紧位置，有效保障零件难加工位置的加工精度，同时本发明一次性装夹可以完成多个面和孔的加工，减少加工辅助时间，提高加工效率。
优选的，所述定位销包括销套和销子，所述销套通过第一螺栓固定在夹具体的侧面，所述销子的一端插接于销套内，销子的另一端与节气门的气孔配合。采用该优选的方案，销套通过第一螺栓固定在夹具体上，销子的一端固定在销套内，另一端嵌入在节气门的气孔中进行定位。
优选的，所述销套内设置有通孔，所述通孔内设置有弹簧，所述销子的一端与所述弹簧固接，销子的另一端与节气门的气孔配合，所述销套的侧面设置有销孔，所述销子的侧面设置有键槽，所述销孔和键槽中设置有第二定位销。采用该优选的方案，销子的位置浮动通过销套内的弹簧自由调节，便于对节气孔进行定位，销套内为通孔，有助于排出销子在销套内滑动所产生的气体，使用第二定位销从销孔和键槽中插入，防止销子弹出销套后而失去定位作用，同时将销子的浮动行程限制在一个键槽的长度范围内。
优选的，所述销子与节气门的气孔配合的端部为锥形。采用该优选的方案，锥形的端部适应由于毛坯制造公差带来的孔的尺寸变动，便于与气孔配合。
优选的，所述夹具体的侧面还设置有数个预定位块，所有预定位块均匀分布夹具体的侧面。采用该优选的方案，用若干预定位块限制工件放入夹具体的位置，在放入待加工件时，起到预定位的作用。
优选的，每一所述预定位块的侧面均开设有U型槽，所述夹具体的侧面开设有螺纹孔，所述预定位块设置在夹具体上并通过压紧螺栓固定，所述压紧螺栓的端部依次穿过U型槽和螺纹孔。采用该优选的方案，预定位块上开有U形槽，可用于调节预定位块与工件的间距。预定位块用压紧螺钉固定在夹具体的对应位置上。
优选的，所述夹具体的侧面还设置有数个支撑钉。采用该优选的方案，夹具体上设置数个支撑钉，可支撑工件侧壁同一表面，支撑钉选用可调支撑钉，通过螺母调节支撑钉的高度，以适应由于毛坯制造公差带来的零件尺寸变动。
优选的，所述压板的材质为尼龙。采用该优选的方案，尼龙材质可以有效防止压板压伤节气门的外表面。
优选的，数个所述液压缸分别为第一杠杆液压缸、第二杠杆液压缸和旋转液压缸，所述夹具体的侧面开设有两个沉台，所述第一杠杆液压缸和第二杠杆液压缸分别固设在一个沉台内，所述夹具体的侧面还固设有垫块，所述垫块上固设所述旋转液压缸。采用该优选的方案，根据节气门的外形，选择两个杠杆液压缸和一个旋转液压缸压紧工件，由于压紧行程的限制，第一杠杆液压缸和第二杠杆液压缸需沉入夹具体内，旋转液压缸需要使用垫块垫高。
优选的，所述转台远离夹具体的一侧固设有供油轴，所述供油轴的一端穿过转台与所述夹具体连接。采用该优选的方案，供油轴安装在转台的另一侧，并有夹具体上的液压油道连通。
本发明的有益效果为：
1、本发明的定位销可以与节气门的气孔定位配合，液压缸可以带动压板对节气门进行压紧和松开，通过转台的转动带动夹具体和待加工件节气门进行翻转，完成多个面的加工。本发明可自动控制压板的压紧和抬起在加工中让开夹紧位置，有效保障零件难加工位置的精度，同时本发明一次性装夹可以完成多个面和孔的加工，减少加工辅助时间，提高加工效率。
2、本发明的销套通过螺栓固定在夹具体上，销子的一端固定在销套内，另一端嵌入在节气门的气孔中进行定位。销子的位置浮动通过销套内的弹簧自由调节，便于对节气孔进行定位，销套内为通孔，有助于排出销子在销套内滑动所产生的气体，使用第二定位销从销孔和键槽中插入，防止销子弹出销套后而失去定位作用，同时将销子的浮动行程限制在一个键槽的长度范围内。锥形的端部适应由于毛坯制造公差带来的孔的尺寸变动，便于与气孔配合。
3、本发明用若干预定位块限制工件放入夹具体的位置，在放入待加工件时，起到预定位的作用；预定位块上开有U形槽，可用于调节预定位块与工件的间距。预定位块用压紧螺钉固定在夹具体的对应位置上。
4、本发明的夹具体上设置数个支撑钉，可支撑工件侧壁同一表面，支撑钉选用可调支撑钉，通过螺母调节支撑钉的高度，以适应由于毛坯制造公差带来的零件尺寸变动。尼龙材质可以有效防止压板压伤节气门的外表面。
5、本发明的夹具体可以根据节气门的外形，选择两个杠杆液压缸和一个旋转液压缸压紧工件，由于压紧行程的限制，第一杠杆液压缸和第二杠杆液压缸需沉入夹具体内，旋转液压缸需要使用垫块垫高。供油轴安装在转台的另一侧，并与夹具体上的液压油道连通。
附图说明
图1是本发明的主视角装配结构示意图。
图2是本发明的侧视角装配结构示意图。
图3是本发明的夹具体装配结构示意图。
图4是本发明的定位销内部结构示意图。
图5是本发明的夹具体内部结构示意图。
图6是本发明的供油轴内部结构示意图。
图7是本发明的节气门立体结构示意图。
图8是本发明的节气门俯视角结构示意图。
图中：1-工作台；2-转台；3-夹具体；4-定位销；5-液压缸；6-压板；7-节气门；8-预定位块；9-支撑钉；10-供油轴；41-销套；42-销子；43-弹簧；411-销孔；421-键槽；51-第一杠杆液压缸；52-第二杠杆液压缸；53-旋转液压缸；54-垫块；71-气孔；81-压紧螺栓；311-进油道；312-回油道；101-定位块；102-供油轴套；103-轴端盖；104-轴承套；105-第一轴承；106-第二轴承；1021-密封环槽；1022-供油孔；1023-供油槽道；1024-回油孔；1025-回油槽道。
具体实施方式
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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。
在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。
实施例一：
一种用于发动机节气门的液压夹具，包括工作台1，所述工作台1上固设有转台2，所述转台2的侧面固接有夹具体3和用于通过夹具体3固定待加工的节气门7，所述夹具体3远离转台2的侧面固设有数个定位销4和数个液压缸5，所述液压缸5上固接有压板6，所述定位销4用于与节气门7的气孔配合，所述压板6用于压紧节气门7。
所述定位销4包括销套41和销子42，所述销套41通过第一螺栓固定在夹具体3的侧面，所述销子42的一端插接于销套41内，销子42的另一端与节气门7的气孔配合。
所述销套41内设置有通孔，所述通孔内设置有弹簧43，所述销子42的一端与所述弹簧43固接，销子42的另一端与节气门7的气孔配合，所述销套41的侧面设置有销孔，销子42的侧面设置有键槽421，所述销孔411和键槽421中设置有第二定位销。
所述销子42与节气门7的气孔配合的端部为锥形。
在上述实施例一中，如图1-8所示，转台2和工作台1之间设置连接板，连接板的一侧与机床工作台1相连，用四个螺栓、垫圈、螺母将连接板压紧在工作台1上，转台2为四轴转台，四轴转台为公知技术，转台2上搭载有转盘，夹具体3上开有个销孔和若干沉孔，通过销和螺钉将夹具体3与转盘连接，当转盘旋转时，夹具体3可带动工件和夹具一起旋转，从而实现转位，两个定位销4分别与节气门7的两个气孔71配合，通过液压缸5驱动压板6，压紧节气门7，在加工完工件的上表面之后，旋转90度，可加工侧面孔，再旋转90度，可加工下表面。
节气门7的夹持采用一面两孔定位方式，设置两个定位销4分别嵌入工件上两个现有气孔71中，实现一面两孔定位。定位销4包括销子42和销套41，销子42的头部为锥形，以适应由于毛坯制造公差带来的孔的尺寸变动。销子42装在中空销套41内，销子42的位置浮动靠销套41内的弹簧43来自由调节。销套41中心为通孔，有助于排出由于销子42在销套41内滑动所产生的气体。为限制销子42弹出销套41而失去定位作用，在销子42上开有键槽421，在销套41上开有销孔411，将第二定位销插入销孔411和键槽421中，可限制销子42的行程在一个键槽421长度范围之内。销套41上开有若干沉孔，用螺钉可将销套41固定在夹具体3对应的位置上。
以下实施例都是在实施例一的基础上优选得到的。
实施例二：
所述夹具体3的侧面还设置有数个预定位块8，所有预定位块8均匀分布在夹具体3的侧面。
每一所述预定位块8的侧面开设有U型槽，所述夹具体3的侧面开设有螺纹孔，所述预定位块8设置在夹具体3上并通过压紧螺栓81固定，所述压紧螺栓81的端部依次穿过U型槽和螺纹孔。
在上述实施例二中，如图1-4所示，用若干预定位块8限制工件放入夹具体3上的位置。预定位块8上开有两个矩形槽，可用于调节预定位块8与工件的间距，预定位块8用压紧螺栓81固定在夹具体3对应的位置上。
实施例三
所述夹具体3的侧面还设置有数个支撑钉9。
所述压板6的材质为尼龙。
在上述实施例三中，如图1-4所示，夹具体上设置三个支撑钉9，支撑钉9为现有技术中可调高度的支撑钉9，其可支撑工件侧壁同一表面，并通过螺母调节支撑钉9的高度，以适应由于毛坯制造公差带来的零件尺寸变动；压板6采用尼龙材质。压板6用液压缸5驱动，可实现压紧和松开工件。
实施例四：
数个所述液压缸5分别为第一杠杆液压缸51、第二杠杆液压缸52和旋转液压缸53，所述夹具体3的侧面开设有两个沉台，所述第一杠杆液压缸51和第二杠杆液压缸52分别固设在一个沉台内，所述夹具体3的侧面还固设有垫块54，所述垫块54上固设所述旋转液压缸53。
所述转台2远离夹具体3的一侧固设有供油轴10，所述供油轴10的一端穿过转台2与所述夹具体3连接。
在上述实施例四中，如图1-6所示，根据工件外形，液压缸5可选择杠杆缸或者旋转缸，即压板的动作形式，若压板输出动作为杠杆运动方式即为杠杆缸，若压板输出动作为旋转方式即为旋转缸，图中旋转液压缸53为旋转缸，第一杠杆液压缸51和第二杠杆液压缸52为杠杆缸，由于压紧行程的限制，第一杠杆液压缸51、第二杠杆液压缸52需沉入夹具体内，故在夹具体上开出沉台，第一杠杆液压缸51、第二杠杆液压缸52选用法兰型，法兰下表面与沉台上表面结合，并用螺钉拉紧。旋转液压缸选用非法兰型，由于行程有限，故需要做垫块54将旋转液压缸垫高，保证其行程。
垫块54上开有油孔，便于液压油通过油孔输送至旋转液压缸53。第一杠杆液压缸51、第二杠杆液压缸52的液压油通过夹具体3上的油道获得和排出液压油。油道孔在加工时，从夹具体3外圆柱面往里钻孔，故油道孔与外界相通，为防止漏油，用堵头堵住外圆柱面上所有油道孔。第一杠杆液压缸51、第二杠杆液压缸52、旋转液压缸53所有进油孔通过供油道311串联在一起，所有回油孔通过回油道312串联在一起。供油道311和回油道312与三个液压缸相连接处设置O型圈，防止漏油。
供油轴10上开有若干螺纹孔，通过螺钉将供油轴10与转台的转盘连接。供油轴10内开有供油槽道1023，供油槽道1023与夹具体上的进油道311相通。供油轴内开有回油槽道1025，回油槽道1025与夹具体3上的回油道312相通。供油轴10的端部两侧分别装有第一轴承105和第二轴承106，起到支撑作用。第一轴承105用第一轴承套104压紧在供油轴套102的端面上。第二轴承106装在供油轴套102内。供油轴套上开有供油孔1022。供油孔1022与供油轴10内的供油槽道1023相通。供油轴套上开有回油孔1024。回油孔1024与供油轴10内的回油槽道1025相通。供油轴套内开有密封环槽1021，内置O型圈，起到防止漏油的作用，同时将进油路和回油路隔开，防止混流。供油轴套102上开有两个对称的槽，可放置定位块101。定位块101上开有沉孔，可用螺钉连接在转台2上，防止供油轴套102与供油轴10发生相对运动，供油轴端部设有轴端盖103，起到密封作用。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于发动机节气门的液压夹具，其特征在于：包括工作台(1)，所述工作台(1)上固设有转台(2)，所述转台(2)的侧面固接有夹具体(3)和用于通过夹具体(3)固定待加工的节气门(7)，所述夹具体(3)远离转台(2)的侧面固设有数个定位销(4)和数个液压缸(5)，所述液压缸(5)上固接有压板(6)，所述定位销(4)用于与节气门(7)的气孔配合，所述压板(6)用于压紧节气门(7)；
所述夹具体(3)的侧面还设置有数个预定位块(8)，数个预定位块(8)均匀分布在夹具体(3)的侧面，每一所述预定位块(8)的侧面均开设有U型槽，所述夹具体(3)的侧面开设有螺纹孔，所述预定位块(8)设置在夹具体(3)上并通过压紧螺栓(81)固定，所述压紧螺栓(81)的端部依次穿过U型槽和螺纹孔；
数个所述液压缸(5)分别为第一杠杆液压缸(51)、第二杠杆液压缸(52)和旋转液压缸(53)，所述夹具体(3)的侧面开设有两个沉台，所述第一杠杆液压缸(51)和第二杠杆液压缸(52)分别固设在一个沉台内，所述夹具体(3)的侧面还固设有垫块(54)，所述垫块(54)上固设所述旋转液压缸(53)；
所述转台(2)远离夹具体(3)的一侧固设有供油轴(10)，所述供油轴(10)的一端穿过转台(2)与所述夹具体(3)连接；
垫块(54)上开有油孔，便于液压油通过油孔输送至旋转液压缸(53)，第一杠杆液压缸(51)、第二杠杆液压缸(52)的液压油通过夹具体(3)上的油道获得和排出液压油；油道孔在加工时，从夹具体(3)外圆柱面往里钻孔，故油道孔与外界相通，为防止漏油，油道孔上设置有堵头；第一杠杆液压缸(51)、第二杠杆液压缸(52)和旋转液压缸(53)所有进油孔通过供油道(311)串联在一起，所有回油孔通过回油道(312)串联在一起；
供油轴(10)上开有若干螺纹孔，通过螺钉将供油轴(10)与转台的转盘连接，供油轴(10)内开有供油槽道(1023)，供油槽道(1023)与夹具体上的供油道(311)相通；供油轴内开有回油槽道(1025)，回油槽道(1025)与夹具体(3)上的回油道(312)相通；供油轴(10)的端部两侧分别装有第一轴承(105)和第二轴承(106)，起到支撑作用；第一轴承(105)用第一轴承套(104)压紧在供油轴套(102)的端面上，第二轴承(106)装在供油轴套(102)内；供油轴套上开有供油孔(1022)，供油孔(1022)与供油轴(10)内的供油槽道(1023)相通；供油轴套上开有回油孔(1024)，回油孔(1024)与供油轴(10)内的回油槽道(1025)相通；供油轴套内开有密封环槽(1021)，内置O型圈，起到防止漏油的作用，同时将进油路和回油路隔开，防止混流；供油轴套(102)上开有两个对称的槽，能够放置定位块(101)，定位块(101)上开有沉孔，能够用螺钉连接在转台(2)上，防止供油轴套(102)与供油轴(10)发生相对运动，供油轴端部设有轴端盖(103)，起到密封作用。
2.根据权利要求1所述的一种用于发动机节气门的液压夹具，其特征在于：所述定位销(4)包括销套(41)和销子(42)，所述销套(41)通过第一螺栓固定在夹具体(3)的侧面，所述销子(42)的一端插接于销套(41)内，销子(42)的另一端与节气门(7)的气孔配合。
3.根据权利要求2所述的一种用于发动机节气门的液压夹具，其特征在于：所述销套(41)内设置有通孔，所述通孔内设置有弹簧(43)，所述销子(42)的一端与所述弹簧(43)固接，销子(42)的另一端与节气门(7)的气孔配合，所述销套(41)的侧面设置有销孔(411)，所述销子(42)的侧面设置有键槽(421)，所述销孔(411)和键槽(421)中设置有第二定位销。
4.根据权利要求2所述的一种用于发动机节气门的液压夹具，其特征在于：所述销子(42)与节气门(7)的气孔配合的端部为锥形。
5.根据权利要求1所述的一种用于发动机节气门的液压夹具，其特征在于：所述夹具体(3)的侧面还设置有数个支撑钉(9)。
6.根据权利要求1所述的一种用于发动机节气门的液压夹具，其特征在于：所述压板(6)的材质为尼龙。
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