CN114918704A - 一种活塞加工用液压夹紧定位装置 - Google Patents

Abstract

一种活塞加工用液压夹紧定位装置，涉及夹持固定装置技术领域，包括水平设置的方形底座，方形底座相对的两端分别铰接设有摆动限位板，方形底座上滑动设有滑动限位板；每块摆动限位板上设有液压伸缩缸，液压伸缩缸的伸缩端延伸至摆动限位板的内侧并固接有竖向的夹持限位板；夹持限位板上设有上下对称的两组夹紧机构；滑动限位板的内侧壁上固接有圆形安装板，圆形安装板上设有卡装限位机构；限位滑槽内设有滑动驱动机构。本发明解决了传统技术中的用于活塞精加工夹持的装置单独使用时夹持效果差；而多个装置共同使用互相之间又容易发生干涉、阻碍加工的进行；夹持装置的夹持力不足导致加工精度下降以及活塞拆装不便的问题。

Description

一种活塞加工用液压夹紧定位装置

技术领域

本发明涉及夹持固定装置技术领域，具体涉及一种活塞加工用液压夹紧定位装置。

背景技术

活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作过程。

活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部。活塞顶部是组成燃烧室的主要部分，其形状与所选用的燃烧室形式有关。

活塞顶是燃烧室的组成部分，因而常制成不同的形状，汽油机活塞顶多采用平顶或凹顶，以便使燃烧室结构紧凑，散热面积小，制造工艺简单。

活塞头部是活塞销座以上的部分，活塞头部安装活塞环，以防止高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时阻止机油窜入燃烧室；活塞顶部所吸收的热量大部分也要通过活塞头部传给汽缸，进而通过冷却介质传走；活塞头部加工有数道安装活塞环的环槽，活塞环数取决于密封的要求，它与发动机的转速和汽缸压力有关。

活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙，其作用是引导活塞在汽缸中作往复运动并承受侧压力。通常情况下，活塞的裙部开设有用于安装活塞销的销孔。

工业生产过程中，通常采用金属铸造、模锻、精锻等方法来获得活塞的毛坯件，再将毛坯件进行包括端面抛磨、镗销孔、铣环槽在内的一系列精加工工艺，最终得到活塞成品。

在进行上述精加工的过程中，都必不可少地需要对活塞进行夹紧定位，而由于活塞自身结构的特点及各种精加工工艺的复杂性，在夹紧定位的过程中难以避免地会出现诸多的问题，包括：

1、现有的一种夹持装置往往无法满足生产加工的多样化的需求，经常需要多种夹持装置配合使用才能达到完全夹持的效果，这就导致对于不同的加工过程需要频繁地更换不同的工装夹具，操作繁琐，耗费大量的时间。

2、多种夹持装置配合使用可能会导致不同夹持装置之间的夹持干涉，反而达不到预期的夹持效果，且不同夹持装置对于待加工活塞的夹持位置具有不确定性，在精加工过程中可能会对刀具的行进产生阻碍，导致精加工无法完成的情况。

3、现有的夹持装置大都采用机械夹持的方式，容易出现因夹持力不足，导致加工过程中活塞发生位移，使得精加工的精度下降的问题，这会使得生产过程中的残品率大大提高，增加了生产成本。

4、由于工厂生产活塞都是大批量生产的，因此对于活塞毛坯件的精加工也是批量单件进行的，而现有的夹持装置在夹持时常常存在对活塞工件的自由度限定过度的问题，这不仅会造成资源的浪费，而且也不便于已完成精加工的单件活塞的拆卸及待进行精加工活塞的安装。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种活塞加工用液压夹紧定位装置，用以解决传统技术中用于活塞精加工夹持的装置单独使用的夹持效果差；而多个装置共同使用互相之间又容易发生干涉、阻碍加工的进行；夹持力不足、加工精度下降以及活塞拆装不便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种活塞加工用液压夹紧定位装置，包括水平设置的方形底座，所述方形底座的两端对称开设有两个圆角凹槽，每个所述圆角凹槽内铰接设有摆动限位板，所述方形底座的上表面开设有限位滑槽，所述限位滑槽内设有滑动限位板。

作为一种优化的方案，每块所述摆动限位板上设有横向的避让孔，每个所述避让孔内分别固接有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的伸缩端延伸至所述摆动限位板的内侧并固接有竖向的夹持限位板；

作为一种优化的方案，所述夹持限位板上设有上下对称的两组夹紧机构，所述夹紧机构包括固接在所述夹持限位板的内侧壁上的夹紧块，待加工的活塞的平面侧壁横向装夹在两块所述夹紧块之间。

作为一种优化的方案，所述夹持限位板的两端分别连接有内折的倾斜折板，每块所述倾斜折板上开设有内螺纹孔，所述内螺纹孔内螺纹连接有调节螺栓。

作为一种优化的方案，所述倾斜折板的内侧壁上固接有内套筒，所述内套筒的外侧滑动套装有外套筒，所述内套筒的外周壁及所述外套筒的内周壁上分别固接有限位环。

作为一种优化的方案，所述外套筒的末端固接有夹紧压板，每块所述夹紧压板的底面上固接有防滑块，所述防滑块与活塞侧壁挤压接触，所述调节螺栓的末端穿过所述内螺纹孔并与所述夹紧压板的顶面相抵。

作为一种优化的方案，所述滑动限位板的内侧壁上固接有圆形安装板，所述圆形安装板上设有卡装限位机构。

作为一种优化的方案，所述限位滑槽内设有滑动驱动机构。

作为一种优化的方案，所述卡装限位机构设有内外两层，并分别横向固接在所述圆形安装板上，其中内层卡装限位机构包括左右对称设置的两块方形卡装板，外层卡装限位机构包括上下对称设置的两块弧形卡装板，所述方形卡装板的外侧壁及所述弧形卡装板的内侧壁分别贴设有用于防滑的磨砂贴纸。

作为一种优化的方案，所述滑动驱动机构包括滑动卡装于所述限位滑槽内的限位滑块，所述限位滑块上开设有水平螺纹孔，所述水平螺纹孔内螺纹连接有水平螺纹杆。

作为一种优化的方案，所述方形底座靠近所述限位滑槽的侧端面上固接有滑动驱动电机，所述滑动驱动电机的输出主轴末端穿过所述方形底座的侧壁并与所述水平螺纹杆的端部相固接；所述限位滑槽的内槽壁上固接有转动支撑座，所述水平螺纹杆的转动端转动支撑在所述转动支撑座上。

作为一种优化的方案，所述限位滑块的上端固接有连接座，所述连接座的下表面与所述方形底座的上表面滑动接触，所述滑动限位板的下端固接于所述连接座的上表面。

作为一种优化的方案，所述方形底座内对于两块摆动限位板开设有两个轴安装孔，每个所述轴安装孔内分别转动安装有传动轴，每块所述摆动限位板的下端开设有连接口，每个连接口与每个所述轴安装孔水平相对设置，所述传动轴的末端固定卡装在所述连接口内。

作为一种优化的方案，所述方形底座的侧端面上对应两根所述传动轴固接有两个摆动驱动电机，每个所述摆动驱动电机的输出主轴与所述传动轴的端部相固接。

作为一种优化的方案，每块所述摆动限位板的上端分别开设有横向的螺纹连接孔，每个所述螺纹连接孔内分别螺纹连接有连接螺栓。

作为一种优化的方案，两块所述摆动限位板之间设有可拆卸的连接横梁，所述连接横梁的两端开设有螺纹口，所述连接螺栓的末端螺纹连接至所述螺纹口。

作为一种优化的方案，所述方形底座的下表面上固接有四个限位安装座，四个所述限位安装座两两相对设置，每个所述限位安装座上设有限位螺栓。

作为一种优化的方案，所述方形底座的下方水平设有工作台，所述工作台的上表面固接有安装轨道，所述安装轨道的外侧设有轨道凹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设置的多组夹持限位机构从多个部位、不同方向对带加工的活塞进行夹紧定位，满足多个精加工过程的多样化夹持需求，使得在进行不同的加工时无需更换夹具，节约时间。

本发明中设置的多组夹持限位机构之间不会产生夹持干涉，在进行活塞精加工的过程中能够主动地进行调整，不会对刀具的行进造成阻碍。例如，当需要对活塞进行端面抛磨加工时，滑动限位板向前滑动，使卡装在滑动限位板上的活塞的顶部露出，此时的摆动限位板在摆动驱动电机的驱动下收拢，通过摆动限位板上设置的液压缸及夹紧机构对活塞的裙部进行夹紧定位；而当需要对活塞头部进行铣环槽加工时，摆动驱动电机可控制摆动限位板摆动展开，对刀具的行进进行避让；相似地，当需要对活塞的裙部进行镗销孔加工时，滑动限位板向后滑动，此时摆动限位板及设置于其上的液压夹紧机构对活塞头部进行夹持。

本发明中夹持机构的主要夹紧力通过液压伸缩缸提供，避免了因夹持力不足，导致加工过程中活塞发生位移，使得精加工的精度下降的问题。

本发明中活塞的拆装方式简单，节约了大量安装和拆卸活塞的时间，减小了批量生产的时间成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明中的各机构在夹持状态下沿主视方向的局部半剖示意图；

图2为本发明在夹持状态下的侧视示意图；

图3为本发明中的摆动夹持机构在展开状态下的主视示意图；

图4为本发明中的各机构在俯视方向上的整体示意图；

图5为图1中A处局部放大示意图；

图6为图2中B处局部放大示意图。

图中：1-方形底座，2-圆角凹槽，3-摆动限位板，4-限位滑槽，5-滑动限位板，6-轴安装孔，7-传动轴，8-连接口，9-摆动驱动电机 ，10-避让孔，11-液压伸缩缸，12-固定板，13-固定螺栓，14-夹持限位板，15-夹紧块，16-活塞，17-倾斜折板，18-内螺纹孔，19-调节螺栓，20-内套筒，21-外套筒，22-限位环，23-夹紧压板，24-防滑块，25-螺纹连接孔，26-连接螺栓，27-连接横梁，28-螺纹口，29-限位滑块，30-水平螺纹孔，31-水平螺纹杆，32-滑动驱动电机，33-转动支撑座，34-连接座，35-圆形安装板，36-方形卡装板，37-弧形卡装板，38-磨砂贴纸，39-限位安装座，40-限位螺栓，41-工作台，42-安装轨道，43-轨道凹槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图6所示，一种活塞16加工用液压夹紧定位装置，包括水平设置的方形底座1，方形底座1的相对的两端开设有对称的两个圆角凹槽2，每个圆角凹槽2内铰接设有摆动限位板3，方形底座1的上表面开设有限位滑槽4，限位滑槽4沿与圆角凹槽2垂直的方向设置，限位滑槽4内滑动设有滑动限位板5。

方形底座1内开设有轴安装孔6，轴安装孔6内转动安装有传动轴7。

摆动限位板3的下端部开设有与轴安装孔6相对的连接口8，传动轴7固接于连接口8内。

方形底座1的侧端面上对应每根传动轴7分别固接有摆动驱动电机9。

摆动驱动电机9的输出主轴延伸至轴安装孔6内的末端与传动轴7的端部相固接，通过摆动驱动电机9的转动及传动轴7的传动，可控制摆动限位板3的摆动角度。

每块摆动限位板3上设有横向的避让孔10，每个避让孔10内设有液压伸缩缸11，液压伸缩缸11通过固定板12及固定螺栓13固接在摆动限位板3的外侧壁上，液压伸缩缸11的伸缩端延伸至摆动限位板3的内侧并固接有竖向的夹持限位板14。

夹持限位板14的内侧壁上固接有夹紧块15，待加工活塞16的平面侧壁横向装夹在两块夹紧块15之间。

夹持限位板14的两端分别连接有向内折起的倾斜折板17，每块倾斜折板17上开设有内螺纹孔18，内螺纹孔18内螺纹连接有调节螺栓19。

倾斜折板17的内侧壁上固接有内套筒20，内套筒20的外侧滑动套装有外套筒21，内套筒20的外周壁及外套筒21的内周壁上分别固接有可进行滑动限位的限位环22。

外套筒21的末端固接有夹紧压板23，每块夹紧压板23与活塞16侧壁挤压接触的底面上固接有防滑块24。

调节螺栓19穿过内螺纹孔18并延伸至内套筒20内的末端与夹紧压板23的顶面相抵。

每块摆动限位板3的上端分别开设有横向的螺纹连接孔25，螺纹连接孔25内螺纹连接有连接螺栓26。

两块摆动限位板3之间设有连接横梁27，连接横梁27的两端开设有螺纹口28，连接螺栓26的末端螺纹连接至螺纹口28，连接横梁27可对摆动限位板3起到连接限位的作用。

限位滑槽4内滑动设置有限位滑块29，限位滑块29上开设有水平螺纹孔30，水平螺纹孔30内螺纹连接有水平螺纹杆31。

方形底座1靠近限位滑槽4的侧端面上固接有滑动驱动电机32，滑动驱动电机32的输出主轴末端穿过方形底座1的槽壁并与水平螺纹杆31的端部相固接。

限位滑槽4的内槽壁上固接有转动支撑座33，水平螺纹杆31的转动端转动支撑在转动支撑座33上。

限位滑块29的上端固接有连接座34，连接座34的下表面与方形底座1的上表面滑动接触。

滑动限位板5竖向固接于连接座34。

滑动限位板5的内侧壁上固接有圆形安装板35，圆形安装板35上横向固接有内外设置的两层卡装板，其中内层卡装板为左右对称设置的两块方形卡装板36，外层卡装板为上下对称设置的两块弧形卡装板37，方形卡装板36的外侧壁及弧形卡装板37的内侧壁分别贴设有用于卡装防滑的磨砂贴纸38。

活塞16的外壳体夹持卡装于方形卡装板36和弧形卡装板37之间。

方形底座1的下表面上固接有限位安装座39，限位安装座39两两相对地设有四个，每个限位安装座39上设有限位螺栓40。

方形底座1的下方水平设有工作台41，工作台41的上表面固接有安装轨道42，安装轨道42的外侧设有轨道凹槽43，装置整体通过限位螺栓40与轨道凹槽43的配合，滑动安装在工作台41上。

本发明在使用时：首先将装置整体通过限位螺栓40安装固定在工作台41上，分别启动两个摆动驱动电机9，使两块摆动限位板3分别摆动展开，将待加工的活塞16装夹在圆形安装板35上，并通过方形卡装板36和弧形卡装板37进行卡装限位；启动滑动驱动电机32，滑动驱动电机32带动水平螺纹杆31转动，并驱动滑动限位板5沿水平方向滑动至合适的加工位置；再次启动摆动驱动电机9并使其反转，使两块摆动限位板3收拢至与方形底座1相垂直的位置，将连接横梁27通过连接螺栓26安装在两块摆动限位板3的上端，对摆动限位板3的摆动进行限定，启动对称设置的液压伸缩缸11，液压伸缩缸11带动夹持限位板14横向移动，通过夹紧块15将活塞16横向夹紧，转动调节螺栓19，调节螺栓19将夹紧压板23旋转顶出，使夹紧压板23的端面与活塞16的外壁相抵，从而实现对活塞16的完全装夹定位。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种活塞加工用液压夹紧定位装置，其特征在于：包括水平设置的方形底座（1），所述方形底座（1）的两端对称开设有两个圆角凹槽（2），每个所述圆角凹槽（2）内铰接设有摆动限位板（3），所述方形底座（1）的上表面开设有限位滑槽（4），所述限位滑槽（4）内设有滑动限位板（5）；

每块所述摆动限位板（3）上设有横向的避让孔（10），每个所述避让孔（10）内分别固接有液压伸缩缸（11），所述液压伸缩缸（11）的伸缩端延伸至所述摆动限位板（3）的内侧并固接有竖向的夹持限位板（14）；

所述夹持限位板（14）上设有上下对称的两组夹紧机构，所述夹紧机构包括固接在所述夹持限位板（14）的内侧壁上的夹紧块（15），待加工的活塞（16）的平面侧壁横向装夹在两块所述夹紧块（15）之间，所述夹持限位板（14）的两端分别连接有内折的倾斜折板（17），每块所述倾斜折板（17）上开设有内螺纹孔（18），所述内螺纹孔（18）内螺纹连接有调节螺栓（19），所述倾斜折板（17）的内侧壁上固接有内套筒（20），所述内套筒（20）的外侧滑动套装有外套筒（21），所述内套筒（20）的外周壁及所述外套筒（21）的内周壁上分别固接有限位环（22），所述外套筒（21）的末端固接有夹紧压板（23），每块所述夹紧压板（23）的底面上固接有防滑块（24），所述防滑块（24）与活塞（16）侧壁挤压接触，所述调节螺栓（19）的末端穿过所述内螺纹孔（18）并与所述夹紧压板（23）的顶面相抵；

所述滑动限位板（5）的内侧壁上固接有圆形安装板（35），所述圆形安装板（35）上设有卡装限位机构；

所述限位滑槽（4）内设有滑动驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种活塞加工用液压夹紧定位装置，其特征在于：所述卡装限位机构设有内外两层，并分别横向固接在所述圆形安装板（35）上，其中内层卡装限位机构包括左右对称设置的两块方形卡装板（36），外层卡装限位机构包括上下对称设置的两块弧形卡装板（37），所述方形卡装板（36）的外侧壁及所述弧形卡装板（37）的内侧壁分别贴设有用于防滑的磨砂贴纸（38）。

3.根据权利要求2所述的一种活塞加工用液压夹紧定位装置，其特征在于：所述滑动驱动机构包括滑动卡装于所述限位滑槽（4）内的限位滑块（29），所述限位滑块（29）上开设有水平螺纹孔（30），所述水平螺纹孔（30）内螺纹连接有水平螺纹杆（31）；所述方形底座（1）靠近所述限位滑槽（4）的侧端面上固接有滑动驱动电机（32），所述滑动驱动电机（32）的输出主轴末端穿过所述方形底座（1）的侧壁并与所述水平螺纹杆（31）的端部相固接；所述限位滑槽（4）的内槽壁上固接有转动支撑座（33），所述水平螺纹杆（31）的转动端转动支撑在所述转动支撑座（33）上；所述限位滑块（29）的上端固接有连接座（34），所述连接座（34）的下表面与所述方形底座（1）的上表面滑动接触，所述滑动限位板（5）的下端固接于所述连接座（34）的上表面。

4.根据权利要求3所述的一种活塞加工用液压夹紧定位装置，其特征在于：所述方形底座（1）内对于两块摆动限位板（3）开设有两个轴安装孔（6），每个所述轴安装孔（6）内分别转动安装有传动轴（7），每块所述摆动限位板（3）的下端开设有连接口（8），每个连接口（8）与每个所述轴安装孔（6）水平相对设置，所述传动轴（7）的末端固定卡装在所述连接口（8）内；所述方形底座（1）的侧端面上对应两根所述传动轴（7）固接有两个摆动驱动电机（9），每个所述摆动驱动电机（9）的输出主轴与所述传动轴（7）的端部相固接。

5.根据权利要求4所述的一种活塞加工用液压夹紧定位装置，其特征在于：每块所述摆动限位板（3）的上端分别开设有横向的螺纹连接孔（25），每个所述螺纹连接孔（25）内分别螺纹连接有连接螺栓（26）；两块所述摆动限位板（3）之间设有可拆卸的连接横梁（27），所述连接横梁（27）的两端开设有螺纹口（28），所述连接螺栓（26）的末端螺纹连接至所述螺纹口（28）。

6.根据权利要求5所述的一种活塞加工用液压夹紧定位装置，其特征在于：所述方形底座（1）的下表面上固接有四个限位安装座（39），四个所述限位安装座（39）两两相对设置，每个所述限位安装座（39）上设有限位螺栓（40）。

7.根据权利要求6所述的一种活塞加工用液压夹紧定位装置，其特征在于：所述方形底座（1）的下方水平设有工作台（41），所述工作台（41）的上表面固接有安装轨道（42），所述安装轨道（42）的外侧设有轨道凹槽（43）。

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