CN113829091A - 一种连杆加工用工装及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连杆加工用工装，包括装夹底座，所述装夹底座上设置有若干独立式夹块组件，所述独立式夹块组件包括有中心压块和设置于中心压块侧部的仿形夹块；所述装夹底座还设置有装夹基块，所述装夹基块对应仿形夹块设置，所述中心压块下压过程中可推动仿形夹块向装夹基块移动执行夹装动作。通过仿形夹块配合装夹基块对连杆进行横向装夹，工装按照连杆外形进行稳定装夹，装夹牢固程度优良，且对装夹工装精度要求较低，有效缩短装夹前的调试时间，提升连杆加工效率。

Description

一种连杆加工用工装及其工作方法

技术领域

本发明涉及连杆加工制造技术领域，尤其是涉及一种连杆加工用工装及其工作方法。

背景技术

连杆主要由杆身及其两端呈半环形或环形的大、小头组成；连杆在加工包括切削出杆身两侧的扁平面、大小头两侧的外端面、连杆体、连杆盖、连杆孔。连杆盖用螺栓和螺母与曲轴主轴颈装配在一起。连杆加工装置需要对连杆进行有效的固定和夹紧，目前一般采用平口钳加工成仿型钳口，靠钳口夹紧毛坯连杆的大、小头，但因产品是锻造品，其毛坯尺寸大小不一致，当毛坯连杆两头大小相差比较多时，钳夹只能夹住连杆大头，而平口钳的活动钳口左右摆动量较小，连杆另一小头很难夹紧，这可能导致连杆小头在加工过程中产生振动，从而影响加工质量。综上，现在对连杆加工时不仅拆装部件比较麻烦，而且加工夹具不能很好地将连杆夹紧，加工不同型号的连杆需要更换夹具，费时费力，比较麻烦。另外，目前一个钳口只能装夹一个产品，加工效率低。

例如一种在中国专利文献上公开的“一种连杆横向加工装置”，其公告号“CN204524944U”，包括两个底板、设于底板之间的旋转压紧气缸，设于上底板表面的连杆工件固定区、设于上底板两端将连杆工件顶紧的定位块和连杆顶紧块以及用于压紧连杆工件的压板，其中连杆顶紧块连接有压紧气缸，压板连接有旋转压紧气缸。这种治具通过改进结构，设置多组连杆工件固定区，对连杆两端进行定位、紧固，使得连杆固定稳固、准确，提高了加工效率。但该方案仅能在连杆首尾进行抵接定位，存在两个问题，第一是这种方案对连杆两端的定位结构的位置具备较高准确度要求，一旦两定位结构不在同一直线上，在装夹定位时会对连杆产生剪切弯矩，可能会影响连杆的成型品质。第二是该方案中工装夹具仅能对连杆进行前后两点式装夹，其装夹稳定性和牢固程度均不理想。

发明内容

针对现有技术中工装夹具的装夹稳定性差、装夹精度要求较高等问题。本发明提供了一种连杆加工用工装，通过仿形夹块配合装夹基块对连杆进行横向装夹，工装按照连杆外形进行稳定装夹，装夹牢固程度优良，且对装夹工装精度要求较低，有效缩短装夹前的调试时间，提升连杆加工效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种连杆加工用工装，包括装夹底座，所述装夹底座上设置有若干独立式夹块组件，所述独立式夹块组件包括有中心压块和设置于中心压块侧部的仿形夹块；所述装夹底座还设置有装夹基块，所述装夹基块对应仿形夹块设置，所述中心压块下压过程中可推动仿形夹块向装夹基块移动执行夹装动作。所述仿形夹块为主动装夹部件，装夹基块为基准装夹部件，当待加工连杆件放置于两者之间后，操作者可通过调整中心压块的纵向高度来控制仿形夹块的横向移动距离，从而改变仿形夹块与装夹基块之间的距离，以确保对其间的待加工连杆件进行稳定装夹；其中，仿形夹块与装夹基块两两配对，以此对连杆的环形端头进行稳定装夹。

作为优选，所述独立式夹块组件包括设置于装夹底座上的导块，所述仿形夹块滑动设置于导块上，所述仿形夹块朝向中心压块的一侧为斜面，所述中心压块中部设置有调节孔，所述调节孔内设置有调节柱，所述调节柱下端螺接于导块。所述导块安装在装夹底座上，作为中心压块与仿形夹块的活动平台，当中心压块沿调节柱长度方向移动时，中心压块与仿形夹块的斜面相对滑动，仿形夹块随中心压块的推移向远离中心压块方向移动，以对连杆端部的大小头进行夹合。

作为优选，所述中心压块朝向仿形夹块的一侧为接合面，所述接合面贴合斜面设置，所述接合面沿宽度方向两侧均设置有第一凸棱，所述斜面两侧对应第一凸棱设置有包合边，所述包合边与第一凸棱平齐，所述包合边表面设置有升降挡块，所述升降挡块靠近中心压块一侧压合第一凸棱。

作为优选，所述导块两侧均设置有第二凸棱，所述仿形夹块底面设置有定位挡块，所述定位挡块靠近导块的一侧贴合导块的底面。

中心压块的侧面为倾斜设置的接合面，能够与仿形夹块的斜面贴合并相对滑动，其中，仿形夹块的包合边与中心压块上的第一凸棱沿斜面方向平齐设置，并通过设置在包合边上的升降挡块对第一凸棱进行限位，当中心压块随调节柱的下旋下降时，仿形夹块在接合面的推动下向外平移，同时第一凸棱与升降挡块发生相对滑移；而当加工完成需要接触装夹时，调节柱上旋，中心压块在复位件的弹性作用下向上移动，此时仿形夹块的包合边在第一凸棱的上移过程中同步移动，而由于仿形夹块定位挡块的限位下无法上下移动，因此仿形夹块仅能向靠近中心压块方向滑动，以此完成仿形夹块的回缩复位。

作为优选，所述中心压块横截面为倒梯形，所述中心压块两侧对称设置有两仿形夹块，两仿形夹块外侧均对应设置有装夹基块。所述中心压块为等腰结构的倒梯形，这种设计能够实现在中心压块两侧分别设置仿形压块，当中心压块下降时，可同时将两侧仿形压块向外推移，实现两侧装夹工作同步进行，有效提升工装整体的额工作效率。

作为优选，所述调节柱上套接设置有复位件，所述复位件底部抵接导块顶面，所述复位件顶部抵接中心压块底面；所述调节孔包括上段孔和下段孔，调节柱包括设置于上段孔内的柱头和设置于下段孔内的柱身，所述柱头底部设置有垫片；所述上段孔为沿中心压块宽度方向延伸的条型孔，调节柱下旋锁紧前，中心压块可沿条形孔左右调整。所述复位件用于对中心压块在其完成装夹工作后进行复位调整；而调节孔作为调节柱的安装孔，呈U型设置，这种结构为中心压块的横向调节提供空间，当待加工连杆件毛坯的端头尺寸超出预设范围时，可通过调整中心压块的横向位置，使得中心压块在下降前远离或接近装夹基座以适应待装夹连杆端头的尺寸，确保后续仿形夹块的装夹工作能够顺利进行。

作为优选，所述仿形夹块上设置有仿形弧面，所述装夹基块上对应仿形弧面设置有装夹弧面，仿形弧面与装夹弧面包裹式贴合同一连杆头的外缘。所述仿形弧面及装夹弧面均按照连杆端头的外形进行设计，在装夹时，仿形弧面与装夹弧面均贴合连杆端头外表面，确保工装与工件接触稳定。

作为优选，所述仿形弧面下方设置有第一托台，所述装夹弧面下方对应第一托台设置有第二托台，所述第一托台与第二托台平齐。所述第一托台与第二托台高度相同，能够确保待加工连杆毛坯在装夹时整体处于同一水平面上，不会产生歪斜，确保连杆毛坯不会因装夹压力产生变形。

作为优选，相邻独立式夹块组件的距离可调；所述装夹基块包括若干可拆卸连接于装夹底座的单元基块，单元基块与各独立式夹块组件的仿形夹块对应设置。所述装夹基块由若干可在装夹底座上移动的单元基块组成，当相邻独立式夹块组件的距离被调整后，单元基块的位置也应该做出相应调整，确保两两配对的仿形夹块与单元基块位置对应，这样当待加工连杆毛坯安置于工装上时，可确保装夹部件适应于连杆规格设置，不会出现因连杆长度变化而无法装夹的问题。

本发明还公开了上述连杆加工用工装的工作方法，包括以下步骤：

S1：根据待装夹连杆尺寸调整相邻独立式夹块组件之间的距离，确保相邻独立式夹块组件同侧的仿形夹块分别对应待装夹连杆的大小头，并根据仿形夹块的位置设置单元基块的位置；

S2：沿条形孔调整中心压块的横向位置，使仿形夹块与单元基块的距离可放置待装夹连杆；

S3：下旋各个独立式夹块组件的调节柱，使中心压块下降并推动仿形夹块向单元基块移动，仿形夹块与单元基块夹合固定待装夹连杆的端头。单元基块与各独立式夹块组件的仿形夹块对应设置。

通过同步调整独立式夹块组件和单元基块的位置，使得相邻独立式夹块组件的距离符合连杆大小头距离，而通过调整中心压块在条形孔内的位置，可确保装夹待加工连杆毛坯前仿形夹块与装夹基块之间在合适范围内，这样在中心压块下降后，仿形夹块的仿形弧面与装夹基块的装夹弧面能够稳定夹合定位连杆的端头。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过仿形夹块配合装夹基块对连杆进行横向装夹，工装按照连杆外形进行稳定装夹，装夹牢固程度优良，且对装夹工装精度要求较低，有效缩短装夹前的调试时间，提升连杆加工效率；（2）通过调整独立式夹块组件之间的距离，从而适应待加工连杆毛坯的长度尺寸规格，有效提升工装的泛用性；（3）利用中心压块的调节孔可微调仿形夹块与装夹基块之间的距离，以适应待加工连杆毛坯的宽度尺寸规格，进而保证后续装夹工作的稳定性；（4）独立式夹块组件与装夹基块可对待加工连杆毛坯进行多触点式装夹，有效提升装夹牢固度和稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的俯视图。

图3为图2中A-A处的剖面图。

图4为图3中a处的局部放大图。

图中：1、装夹底座，11、导块，12、第二凸棱，2、独立式夹块组件，3、中心压块，31、接合面，32、第一凸棱，4、仿形夹块，401、仿形弧面，402、第一托台，41、斜面，42、包合边，5、装夹基块，501、装夹弧面，502、第二托台，51、单元基块，6、调节孔，61、上段孔，62、下段孔，7、调节柱，71、复位件，72. 垫片，8、升降挡块，9、定位挡块，10、待加工连杆毛坯，101、连杆端头。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、2所示，一种连杆加工用工装，包括装夹底座1，所述装夹底座1上设置有若干独立式夹块组件2，所述独立式夹块组件2包括有中心压块3和设置于中心压块3侧部的仿形夹块4；所述装夹底座1还设置有装夹基块5，所述装夹基块5对应仿形夹块4设置，所述中心压块3下压过程中可推动仿形夹块4向装夹基块5移动执行夹装动作。所述独立式夹块组件2包括设置于装夹底座1上的导块11，所述仿形夹块4滑动设置于导块11上，所述仿形夹块4朝向中心压块3的一侧为斜面41，所述中心压块3中部设置有调节孔6，所述调节孔6内设置有调节柱7，所述调节柱7下端螺接于导块11。

所述仿形夹块4为主动装夹部件，装夹基块5为基准装夹部件，当待加工连杆件放置于两者之间后，操作者可通过调整中心压块3的纵向高度来控制仿形夹块4的横向移动距离，从而改变仿形夹块4与装夹基块5之间的距离，以确保对其间的待加工连杆件进行稳定装夹；其中，仿形夹块4与装夹基块5两两配对，以此对连杆的环形端头进行稳定装夹。

所述导块11安装在装夹底座1上，作为中心压块3与仿形夹块4的活动平台，当中心压块3沿调节柱7长度方向移动时，中心压块3与仿形夹块4的斜面41相对滑动，仿形夹块4随中心压块3的推移向远离中心压块3方向移动，以对连杆端部的大小头进行夹合。

如图3所示，所述中心压块3朝向仿形夹块4的一侧为接合面31，所述接合面31贴合斜面41设置，所述接合面31沿宽度方向两侧均设置有第一凸棱32，所述斜面41两侧对应第一凸棱32设置有包合边42，所述包合边42与第一凸棱32平齐，所述包合边42表面设置有升降挡块8，所述升降挡块8靠近中心压块3一侧压合第一凸棱32。所述导块11两侧均设置有第二凸棱12，所述仿形夹块4底面设置有定位挡块9，所述定位挡块9靠近导块11的一侧贴合导块11的底面。

中心压块3的侧面为倾斜设置的接合面31，能够与仿形夹块4的斜面41贴合并相对滑动，其中，仿形夹块4的包合边42与中心压块3上的第一凸棱32沿斜面41方向平齐设置，并通过设置在包合边42上的升降挡块8对第一凸棱32进行限位，当中心压块3随调节柱7的下旋下降时，仿形夹块4在接合面31的推动下向外平移，同时第一凸棱32与升降挡块8发生相对滑移；而当加工完成需要接触装夹时，调节柱7上旋，中心压块3在复位件71的弹性作用下向上移动，此时仿形夹块4的包合边42在第一凸棱32的上移过程中同步移动，而由于仿形夹块4定位挡块9的限位下无法上下移动，因此仿形夹块4仅能向靠近中心压块3方向滑动，以此完成仿形夹块4的回缩复位。

值得注意的是，本实施例中，所述中心压块3横截面为倒梯形，所述中心压块3两侧对称设置有两仿形夹块4，两仿形夹块4外侧均对应设置有装夹基块5。所述中心压块3为等腰结构的倒梯形，这种设计能够实现在中心压块3两侧分别设置仿形压块，当中心压块3下降时，可同时将两侧仿形压块向外推移，实现两侧装夹工作同步进行，有效提升工装整体的工作效率。在生产过程中，操作人员可根据需求选择是否同时使用中心压块3两侧的仿形夹块4。

如图4所示，所述调节柱7上套接设置有复位件71，所述复位件71底部抵接导块11顶面，所述复位件71顶部抵接中心压块3底面；所述调节孔6包括上段孔61和下段孔62，调节柱7包括设置于上段孔61内的柱头和设置于下段孔62内的柱身，所述柱头底部设置有垫片72；所述上段孔61为沿中心压块3宽度方向延伸的条型孔，调节柱7下旋锁紧前，中心压块3可沿条形孔左右调整。所述复位件71用于对中心压块3在其完成装夹工作后进行复位调整；而调节孔6作为调节柱7的安装孔，呈U型设置，这种结构为中心压块3的横向调节提供空间，当待加工连杆件毛坯的端头尺寸超出预设范围时，可通过调整中心压块3的横向位置，使得中心压块3在下降前远离或接近装夹基座以适应待装夹连杆端头101的尺寸，确保后续仿形夹块4的装夹工作能够顺利进行。当操作者对中心压块3进行横向微调后，可搭配符合与另一侧宽度的不同规格连杆进行同步装夹加工，这种方式能够最大程度的利用工装本体，同时对规格差异较大的连杆毛坯进行同步装夹及加工。

所述仿形夹块4上设置有仿形弧面401，所述装夹基块5上对应仿形弧面401设置有装夹弧面501，仿形弧面401与装夹弧面501包裹式贴合同一连杆头的外缘。所述仿形弧面401下方设置有第一托台402，所述装夹弧面501下方对应第一托台402设置有第二托台502，所述第一托台402与第二托台502平齐。

所述仿形弧面401及装夹弧面501均按照连杆端头101的外形进行设计，在装夹时，仿形弧面401与装夹弧面501均贴合连杆端头101外表面，确保工装与工件接触稳定。所述第一托台402与第二托台502高度相同，能够确保待加工连杆毛坯10在装夹时整体处于同一水平面上，不会产生歪斜，确保连杆毛坯不会因装夹压力产生变形。特别的是，装夹弧面与仿形弧面均采用面-面接触的方式装夹连杆端头，在不同规格的待加工连杆毛坯装入仿形夹块与装夹基块之间后，即使连杆端头的外径与仿形弧面的内径不匹配，但仿形弧面这种特殊结构依然能够同连杆端头实现多触点装夹，相应的，装夹弧面亦能采用多触点装夹的方式进行夹装。上述多触点装夹方式能够最大程度的提升本实施例公开的工装对工件的装夹稳定性和牢固程度，且无需要求较高的装夹精度，仅确保连杆端头置于仿形弧面与装夹弧面之间，且连杆端头两侧分别贴合第一托台和第二托台即可，这能够有效缩短加工前对工装的调试时间，再加上本工装可在中心压块两侧分别装夹两连杆毛坯，显著提升工装的装夹效率，进而提升连杆加工效率。

相邻独立式夹块组件2的距离可调；所述装夹基块5包括若干可拆卸连接于装夹底座1的单元基块51，单元基块51与各独立式夹块组件2的仿形夹块4对应设置。所述装夹基块5由若干可在装夹底座1上移动的单元基块51组成，当相邻独立式夹块组件2的距离被调整后，单元基块51的位置也应该做出相应调整，确保两两配对的仿形夹块4与单元基块51位置对应，这样当待加工连杆毛坯10安置于工装上时，可确保装夹部件适应于连杆规格设置，不会出现因连杆长度变化而无法装夹的问题。本实施例中，装夹底座上设置有用于安装导块条形槽，所述条形槽沿装夹底座长度方向设置，所述独立式夹块组件的导块可在导槽内移动，直至独立式夹块组件调整到匹配待加工连杆毛坯的位置后，通过螺钉锁定导块位置，从而使得独立式夹块组件固定；相应的，单元基块与装夹底座同样采用活动连接的方式，确保单元基块可根据独立式夹块组件的位置调整自身位置，使得单元基块上的装夹弧面与仿形夹块上的仿形弧面对应，从而能够顺利进行后续装夹工作。

本实施例中，连杆加工用工装的工作方法如下：首先根据待装夹连杆尺寸调整相邻独立式夹块组件2之间的距离，确保相邻独立式夹块组件2同侧的仿形夹块4分别对应待装夹连杆的大小头，并根据仿形夹块4的位置设置单元基块51的位置；接着沿条形孔调整中心压块3的横向位置，使仿形夹块4与单元基块51的距离可放置待装夹连杆；然后将待加工连杆毛坯10的两侧分别放置于第一托台402和第二托台502上，最后下旋各个独立式夹块组件2的调节柱7，使中心压块3下降并推动仿形夹块4向单元基块51移动，仿形夹块4与单元基块51夹合固定待装夹连杆的端头。单元基块51与各独立式夹块组件2的仿形夹块4对应设置。

通过同步调整独立式夹块组件2和单元基块51的位置，使得相邻独立式夹块组件2的距离符合连杆大小头距离，而通过调整中心压块3在条形孔内的位置，可确保装夹待加工连杆毛坯10前仿形夹块4与装夹基块5之间在合适范围内，这样在中心压块3下降后，仿形夹块4的仿形弧面401与装夹基块5的装夹弧面501能够稳定夹合定位连杆的端头。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连杆加工用工装，包括装夹底座，其特征是，所述装夹底座上设置有若干独立式夹块组件，所述独立式夹块组件包括有中心压块和设置于中心压块侧部的仿形夹块；所述装夹底座还设置有装夹基块，所述装夹基块对应仿形夹块设置，所述中心压块下压过程中可推动仿形夹块向装夹基块移动执行夹装动作。

2.根据权利要求1所述的一种连杆加工用工装，其特征是，所述独立式夹块组件包括设置于装夹底座上的导块，所述仿形夹块滑动设置于导块上，所述仿形夹块朝向中心压块的一侧为斜面，所述中心压块中部设置有调节孔，所述调节孔内设置有调节柱，所述调节柱下端螺接于导块。

3.根据权利要求2所述的一种连杆加工用工装，其特征是，所述中心压块朝向仿形夹块的一侧为接合面，所述接合面贴合斜面设置，所述接合面沿宽度方向两侧均设置有第一凸棱，所述斜面两侧对应第一凸棱设置有包合边，所述包合边与第一凸棱平齐，所述包合边表面设置有升降挡块，所述升降挡块靠近中心压块一侧压合第一凸棱。

4.根据权利要求3所述的一种连杆加工用工装，其特征是，所述导块两侧均设置有第二凸棱，所述仿形夹块底面设置有定位挡块，所述定位挡块靠近导块的一侧贴合导块的底面。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种连杆加工用工装，其特征是，所述中心压块横截面为倒梯形，所述中心压块两侧对称设置有两仿形夹块，两仿形夹块外侧均对应设置有装夹基块。

6.根据权利要求5所述的一种连杆加工用工装，其特征是，所述调节柱上套接设置有复位件，所述复位件底部抵接导块顶面，所述复位件顶部抵接中心压块底面；所述调节孔包括上段孔和下段孔，调节柱包括设置于上段孔内的柱头和设置于下段孔内的柱身，所述柱头底部设置有垫片；所述上段孔为沿中心块宽度方向延伸的条型孔，调节柱下旋锁紧前，中心块可沿条形孔左右调整。

7.根据权利要求5所述的一种连杆加工用工装，其特征是，所述仿形夹块上设置有仿形弧面，所述装夹基块上对应仿形弧面设置有装夹弧面，仿形弧面与装夹弧面包裹式贴合同一连杆端头的外缘。

8.根据权利要求7所述的一种连杆加工用工装，其特征是，所述仿形弧面下方设置有第一托台，所述装夹弧面下方对应第一托台设置有第二托台，所述第一托台与第二托台平齐。

9.根据权利要5所述的一种连杆加工用工装，其特征是，相邻独立式夹块组件的距离可调；所述装夹基块包括若干可拆卸连接于装夹底座的单元基块，单元基块与各独立式夹块组件的仿形夹块对应设置。

10.一种根据权利要1-9任意一项所述的连杆加工用工装的工作方法，其特征是，包括以下步骤：

S1：根据待装夹连杆尺寸调整相邻独立式夹块组件之间的距离，确保相邻独立式夹块组件同侧的仿形夹块分别对应待装夹连杆的大小头，并根据仿形夹块的位置设置单元基块的位置；

S2：沿条形孔调整中心压块的横向位置，使仿形夹块与单元基块的距离可放置待装夹连杆；

S3：下旋各个独立式夹块组件的调节柱，使中心压块下降并推动仿形夹块向单元基块移动，仿形夹块与单元基块夹合固定待装夹连杆的头部。

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