CN210173008U - 一种钢质活塞销孔加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢质活塞销孔加工工装，包括承载本体，承载本体设有：用于对钢质活塞的内腔顶面进行定位的第一基准件；可上下活动的第二基准件，第二基准件包括用于与内腔的弧形侧面贴合接触的弧形定位部；可上下活动的第三基准件，第三基准件包括用于与内腔的锥形裙部内侧面贴合接触的锥形定位块。第二基准件和第三基准件均可上下活动，钢质活塞定位时，钢质活塞的内腔将对第二基准件和第三基准件施加压力，使第二基准件和/或第三基准件将随钢质活塞一同向下运动，直至第一基准件的顶部与内腔顶面贴合接触，从而使内腔顶面定位；可使不同批次的活塞锻件均能精确定位，保证销孔加工精度的稳定性。

Description

一种钢质活塞销孔加工工装

技术领域

本实用新型涉及工艺装备技术领域，更具体地说，涉及一种钢质活塞销孔加工工装。

背景技术

活塞作为汽车发动机的核心零部件，其性能的好坏，对发动机的性能具有重要影响。随着发动机爆发力及升功率的不断提高，具有耐高温耐高压特性的钢质活塞得到越来越广泛的应用。

在加工钢质活塞的销孔时，首先需要采用工装将钢质活塞进行定位夹紧，以保证销孔加工的位置度及加工精度。

然而，现有技术中的钢质活塞销孔加工工装通常为固定式结构，对不同批次的活塞锻件的适应性差。而实际生产中，虽然不同批次的活塞锻件的内腔尺寸均在公差范围内，但是不同批次的活塞锻件的内腔尺寸之间，通常存在较大偏差。对于内腔尺寸较小的活塞锻件，容易造成安装不到位的缺陷，从而导致销孔的位置度超差。

因此，如何提供一种对不同批次的活塞锻件的定位精度均较高的钢质活塞销孔加工工装，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种钢质活塞销孔加工工装，其通用性强，能够对不同批次的活塞锻件进行精准定位，保证钢质活塞销孔的加工精度。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种钢质活塞销孔加工工装，包括承载本体，所述承载本体设有：

用于对钢质活塞的内腔顶面进行定位的第一基准件；

可上下活动的第二基准件，所述第二基准件包括用于与所述内腔的弧形侧面贴合接触的弧形定位部；

可上下活动的第三基准件，所述第三基准件包括用于与所述内腔的锥形裙部内侧面贴合接触的锥形定位块。

优选地，所述第一基准件包括三个等高且平行设置的基准柱，三个所述基准柱的顶端不共线。

优选地，所述基准柱的顶端为锥形。

优选地，所述基准柱的侧面设有两个相对设置的直平面，以便于拆装所述基准柱。

优选地，所述承载本体设有导向块，所述第二基准件设有用于与所述导向块滑动配合的滑槽，以使所述第二基准件在所述钢质活塞的压力下随所述钢质活塞同步下移；

所述承载本体和所述第二基准件之间设有用于驱使所述第二基准件复位至最高位置的第一弹性复位件。

优选地，所述导向块的两端分别设有用于对所述滑槽进行横向限位的限位立柱。

优选地，还包括用于对所述第二基准件的上下活动高度进行限位的限位螺栓，所述导向块的顶部设有至少一个用于固定所述限位螺栓的限位螺纹孔，所述滑槽的槽底设有与所述限位螺纹孔一一对应且用于穿设所述限位螺栓的滑动连接孔。

优选地，所述第二基准件用于朝向所述待加工销孔的两侧分别设有用于容纳加工屑的容屑槽。

优选地，所述承载本体设有导向槽，所述第三基准件还包括用于与所述导向槽滑动配合的底盘，所述底盘与所述锥形定位块垂直相连；

所述导向槽的槽底与所述底盘之间设有用于驱使所述第三基准件复位至最高位置的第二弹性复位件。

优选地，所述承载本体包括：

与所述底盘平行设置的底部凸缘；

与所述底部凸缘螺纹连接以形成所述导向槽的调整圈，所述调整圈设有用于对所述第三基准件的上下活动高度进行限位的止挡环。

本实用新型提供的钢质活塞销孔加工工装，采用第一基准件对钢质活塞的内腔顶面进行定位，采用第二基准件对内腔的弧形侧面进行定位，并采用第三基准件对内腔的锥形裙部内侧面进行定位，也即，通过第一基准件、第二基准件和第三基准件实现钢质活塞的完全定位。

钢质活塞定位时，在外力作用下，钢质活塞的内腔将对第二基准件和第三基准件施加压力，由于第二基准件和第三基准件均可上下活动，因此，在该压力作用下，第二基准件和/或第三基准件将随钢质活塞一同向下运动，直至第一基准件的顶部与内腔顶面贴合接触，从而使内腔顶面定位。

由此可以看出，本实用新型中的第二基准件和第三基准件的高度位置可随钢质活塞的内腔压力来调整，从而使第一基准件的基准面与内腔顶面贴合接触，实现对内腔顶面的定位，也即，该钢质活塞销孔加工工装可适用于不同批次的活塞锻件，使不同批次的活塞锻件均能精确定位，从而保证不同批次的活塞锻件的销孔中心线与内腔顶面的距离的一致性，保证销孔加工精度的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞销孔加工工装的结构示意图(调整圈未示出)；

图2为图1的侧视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图1中承载本体的结构示意图；

图5为图1中基准柱的结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为图1中第二基准件的结构示意图；

图8为图7的左视图；

图9为图7的主视图；

图10为图1中第三基准件的结构示意图；

图11为图10中底盘的结构示意图；

图12为图3中调整圈的结构示意图。

图1至图12中的附图标记如下：

1为承载本体、11为导向块、111为限位螺栓孔、12为限位立柱、121为定位块导向槽、13为底部凸缘、14为调整圈、141为止挡环、2为第一基准件、21为基准柱、3为第二基准件、31为弧形定位部、32为滑槽、33为滑动连接孔、34为容屑槽、4为第三基准件、41为锥形定位块、42为底盘、43为L型连接块、5为限位螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种钢质活塞销孔加工工装，其通用性强，能够对不同批次的活塞锻件进行精准定位，保证钢质活塞销孔的加工精度。

请参考图1-图12，图1为本实用新型具体实施例所提供的钢质活塞销孔加工工装的结构示意图(调整圈未示出)；图2为图1的侧视图；图3为图2中A-A剖视图；图4为承载本体的结构示意图；图5为基准柱的结构示意图；图6为图5的主视图；图7为第二基准件的结构示意图；图8为图7的左视图；图9为图7的主视图；图10为第三基准件的结构示意图；图11为底盘的结构示意图；图12为调整圈的结构示意图。

本实用新型提供一种钢质活塞销孔加工工装，包括承载本体1、第一基准件2、第二基准件3和第三基准件4，第一基准件2、第二基准件3和第三基准件4均设置在承载本体1上。

承载本体1主要起到支撑和固定第一基准件2、第二基准件3和第三基准件4的作用。加工时，承载本体1与销孔加工设备连接，优选地，承载本体1通过均布螺栓与销孔加工设备连接。考虑到承载本体1定位的方便性，优选地，承载本体1的底部设有用于方便其在销孔加工设备上定位的止口。

第一基准件2、第二基准件3和第三基准件4共同作用，以限定钢质活塞的六个自由度，从而保证钢质活塞的销孔的加工精度。

具体地，第一基准件2用于对钢质活塞的内腔顶面进行定位，以限定钢质活塞沿空间直角坐标系的Z轴的移动自由度以及钢质活塞分别绕空间直角坐标系的X轴和Y轴的转动自由度，以保证内腔顶面的平面度以及内腔平面的高度。

需要说明的是，加工时，第一基准件2用于与钢质活塞内腔顶面贴合接触的基准面与销孔加工刀具之间具有预设距离，也即，第一基准件2的基准面的高度，决定了销孔中心线到内腔顶面的距离，因此，可通过控制第一基准件2基准面的高度，来保证销孔中心线的高度。

也就是说，本实施例通过第一基准件2对内腔顶面的定位，来实现待加工销孔的轴线加工位置的确定。

考虑到第一基准件2具体结构的简单及定位的准确性，作为一种优选方案，第一基准件2包括三个等高且平行设置的基准柱21，三个基准柱21的顶端不共线。

也就是说，本实施例采用三点定位的方式，使三个基准柱21的顶端与内腔顶面贴合接触，实现内腔顶面的定位；并通过控制三个基准柱21的高度，来保证销孔中心线到内腔顶面的距离。

为了提高定位精度，优选地，基准柱21的顶端为锥形。也即，定位时，使锥形顶端的顶面位置与内腔顶面贴合接触。

考虑到基准柱21安装的方便性，优选地，基准柱21的侧面设有两个相对设置的直平面，以便于拆装基准柱21。

为了保证基准柱21的抗压耐磨性及韧性，优选地，基准柱21为Gcr15质基准柱21，且基准柱21为淬火处理40HRC的基准柱21。

第二基准件3用于对钢质活塞的内腔的弧形侧面进行定位，第二基准件3包括用于与内腔的弧形侧面贴合接触的弧形定位部31，以限定钢质活塞沿X轴的移动自由度以及钢质活塞绕Z轴的转动自由度。

第三基准件4用于对内腔的锥形裙部内侧面进行定位，第三基准件4包括用于与内腔的锥形裙部内侧面贴合接触的锥形定位块41，以限定钢质活塞沿Y轴的移动自由度。

也就是说，本实用新型通过第一基准件2、第二基准件3和第三基准件4可以实现钢质活塞的完全定位，以保证销孔的加工精度。

考虑到对不同批次的活塞锻件来说，活塞锻件的内腔尺寸存在较大偏差，当活塞锻件的内腔尺寸较小时，将卡在第二基准件3和/或第三基准件4上，而无法下降到位，也即，无法使第一基准件2的基准面与内腔顶面贴合接触，从而使钢质活塞的内腔顶面无法定位，最终导致不同批次的活塞锻件的销孔中心线与内腔顶面的距离不一致，无法保证不同批次间销孔加工精度的稳定性。

为此，本实用新型中的第二基准件3和第三基准件4均可上下活动的设置在承载本体1上。

也即，钢质活塞定位时，在外力作用下，钢质活塞的内腔将对第二基准件3和第三基准件4施加压力，由于第二基准件3和第三基准件4均可上下活动，因此，在该压力作用下，第二基准件3和/或第三基准件4将随钢质活塞一同向下运动，直至第一基准件2的顶部与内腔顶面贴合接触，从而使内腔顶面定位。

由此可以看出，本实用新型中的第二基准件3和第三基准件4的高度位置可随钢质活塞的内腔压力来调整，从而使第一基准件2的基准面与内腔顶面贴合接触，实现对内腔顶面的定位，也即，该钢质活塞销孔加工工装可适用于不同批次的活塞锻件，使不同批次的活塞锻件均能精确定位，从而保证不同批次的活塞锻件的销孔中心线与内腔顶面的距离的一致性，保证销孔加工精度的稳定性。

考虑到第二基准柱21可上下活动的实现方式，在上述任意一项实施例的基础之上，承载本体1设有导向块11，第二基准件3设有用于与导向块11滑动配合的滑槽32，以使第二基准件3在钢质活塞的压力下随钢质活塞同步下移；承载本体1和第二基准件3之间设有用于驱使第二基准件3复位至最高位置的第一弹性复位件。

也即，本实施例通过滑槽32与导向块11的滑动配合连接，实现第二基准件3相对承载本体1的上下活动。

在对钢质活塞进行定位时，钢质活塞内腔的弧形侧面与第二基准件3的弧形定位部31贴合接触，在外力作用下，弧形侧面对弧形定位部31产生压力，在该压力作用下，使滑槽32沿着导向块11向下滑动，从而使第二基准件3随着钢质活塞一起向下移动，以避免由于内腔的弧形侧面尺寸偏小而第二基准件3无法活动，导致钢质活塞无法下降到位，使得内腔顶面无法定位。

为了保证第二基准件3在自由状态时处于最高位置，本实施例通过第一弹性复位件来驱使随钢质活塞下移后的第二基准件3的复位。

优选地，第一弹性复位件为碟簧。

为了避免滑槽32的横向位置错位，优选地，导向块11的两端分别设有用于对滑槽32进行横向限位的限位立柱12。

也就是说，滑槽32与导向块11配合后，滑槽32的两端卡在两个限位立柱12之间，两个限位立柱12可避免滑槽32的横向错位。

优选地，第一基准件2设置在限位立柱12上。例如，两个限位立柱12的一者上设有一个安装螺纹孔，另一个上设有两个安装螺纹孔，三个基准柱21的下部分别设有用于与安装螺纹孔螺纹连接的外螺柱，三个基准柱21通过外螺柱与安装螺纹孔的连接分别固定在两个限位立柱12上。

进一步优选地，锥形定位块41的数量为两个，分别与两个限位立柱12一一对应设置，优选地，两个限位立柱12分别设有用于对锥形定位块41的上下活动进行导向的定位块导向槽121。

为了限定第二基准件3的活动范围，在上述实施例的基础之上，还包括用于限定第二基准件3的上升高度的第一限位件。

考虑到第一限位件的具体设置方式，作为一种优选方案，第一限位件为用于对第二基准件3的上下活动高度进行限位的限位螺栓5，导向块11的顶部设有至少一个用于固定限位螺栓5的限位螺纹孔，滑槽32的槽底设有与限位螺纹孔一一对应且用于穿设限位螺栓5的滑动连接孔33。

也就是说，本实施例通过调整限位螺栓5与导向块11的限位螺纹孔的螺纹旋合长度，来调整限位螺栓5的螺帽高度，并通过限位螺栓5的螺帽来限定第二基准件3向上活动的最高位置。

可以理解的是，滑动连接孔33与限位螺栓5间隙配合，以避免限位螺栓5干涉第二基准件3的上下活动。

优选地，碟簧穿设于限位螺栓5的外周部，以使限位螺栓5对碟簧的弹性移动起到导向的作用。

进一步地，为了解决销孔加工完成后顶出的加工屑飞速旋转造成打刀频繁的问题，作为一种优选方案，第二基准件3用于朝向待加工销孔的两侧分别设有用于容纳加工屑的容屑槽34。

也就是说，容屑槽34具有容纳加工屑的作用，使销孔加工过程中被销孔加工刀具顶出的加工屑飞入容屑槽34内，避免加工屑飞速旋转造成打刀频繁。

优选地，容屑槽34的直径比待加工销孔的理论直径大2mm。

考虑到第三基准件4可上下活动的具体实现方式，在上述任一项实施例的基础之上，承载本体1设有导向槽，第三基准件4还包括用于与导向槽滑动配合的底盘42，底盘42与锥形定位块41垂直相连；导向槽的槽底与底盘42之间设有用于驱使第三基准件4复位至最高位置的第二弹性复位件。

也即，本实施例通过底盘42与导向槽的滑动配合连接，实现第三基准件4相对承载本体1的上下活动。

在对钢质活塞进行定位时，钢质活塞内腔的锥形裙部内侧面与锥形定位块41贴合接触，在外力作用下，锥形裙部内侧面对锥形定位块41产生压力，在该压力作用下，使底盘42沿着导向槽向下滑动，从而使第三基准件4随着钢质活塞一起向下移动，以避免由于内腔的锥形裙部内侧面尺寸偏小而第三基准件4无法活动，导致钢质活塞无法下降到位，使得内腔顶面无法定位。

为了保证第三基准件4在自由状态时处于最高位置，本实施例通过第二弹性复位件来驱使随钢质活塞下移后的第三基准件4的复位。

优选地，第二弹性复位件为弹簧。

考虑到第三基准的拆卸和调节方便性，优选地，锥形定位块41通过L型连接块43与底盘42固定连接。

优选地，锥形定位块41与L型连接块43的一个直角边通过螺栓连接；L型连接块43的另一个直角边与底盘42通过螺栓连接。也即，锥形定位块41、L型连接块43和底盘42通过螺栓连接为一体式浮动结构，拆卸和调节方便，节省了工装更换时间。

为了限定第三基准件4的活动范围，在上述实施例的基础之上，还包括用于限定第三基准件4的上升高度的第二限位件。

考虑到第二限位件的具体设置方式，作为一种优选方案，承载本体1包括与底盘42平行设置的底部凸缘13，第二限位件为与底部凸缘13螺纹连接以形成导向槽的调整圈14，调整圈14设有用于对第三基准件4的上下活动高度进行限位的止挡环141。

也就是说，本实施例中的调整圈14与底部凸缘13通过螺纹连接形成一体结构，以形成上述导向槽，底盘42位于调整圈14与底部凸缘13形成的导向槽内。并通过在调整圈14的顶部设置止挡环141来限定第三基准件4上升的最大高度。同时，通过改变调整圈14与底部凸缘13的螺纹旋合长度来改变止挡环141的高度位置，从而可调节第三基准件4上升的最大高度的范围。

考虑到弹簧的设置方式，优选地，在底部凸缘13和底盘42的对应位置分别设有用于容纳弹簧两端的弹簧容纳孔，弹簧的两端分别嵌入底部凸缘13和底盘42的弹簧容纳孔中，以对弹簧进行定位。

为了便于导向槽对底盘42的导向及止挡环141对底盘42的限位，优选地，底盘42为阶梯形底盘42。装配后，止挡环141与阶梯形底盘42的阶梯连接面相对。

为了避免销孔加工过程中钢质活塞发生错位，在上述各实施例的基础之上，钢质活塞销孔加工工装还包括用于压紧钢质活塞顶部的压盘和用于抱紧钢质活塞的裙部两侧的抱爪。也即，在将钢质活塞定位后，采用压盘下压压紧钢质活塞的顶部，再利用抱爪抱紧钢质活塞裙部的两侧，从而实现钢质活塞定位后的牢固夹紧，即可保证销孔加工过程中钢质活塞的位置稳定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的钢质活塞销孔加工工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，包括承载本体(1)，所述承载本体(1)设有：

用于对钢质活塞的内腔顶面进行定位的第一基准件(2)；

可上下活动的第二基准件(3)，所述第二基准件(3)包括用于与所述内腔的弧形侧面贴合接触的弧形定位部(31)；

可上下活动的第三基准件(4)，所述第三基准件(4)包括用于与所述内腔的锥形裙部内侧面贴合接触的锥形定位块(41)。

2.根据权利要求1所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述第一基准件(2)包括三个等高且平行设置的基准柱(21)，三个所述基准柱(21)的顶端不共线。

3.根据权利要求2所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述基准柱(21)的顶端为锥形。

4.根据权利要求2所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述基准柱(21)的侧面设有两个相对设置的直平面，以便于拆装所述基准柱(21)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述承载本体(1)设有导向块(11)，所述第二基准件(3)设有用于与所述导向块(11)滑动配合的滑槽(32)，以使所述第二基准件(3)在所述钢质活塞的压力下随所述钢质活塞同步下移；

所述承载本体(1)和所述第二基准件(3)之间设有用于驱使所述第二基准件(3)复位至最高位置的第一弹性复位件。

6.根据权利要求5所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述导向块(11)的两端分别设有用于对所述滑槽(32)进行横向限位的限位立柱(12)。

7.根据权利要求5所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，还包括用于对所述第二基准件(3)的上下活动高度进行限位的限位螺栓(5)，所述导向块(11)的顶部设有至少一个用于固定所述限位螺栓(5)的限位螺纹孔，所述滑槽(32)的槽底设有与所述限位螺纹孔一一对应且用于穿设所述限位螺栓(5)的滑动连接孔(33)。

8.根据权利要求5所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述第二基准件(3)用于朝向待加工销孔的两侧分别设有用于容纳加工屑的容屑槽(34)。

9.根据权利要求5所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述承载本体(1)设有导向槽，所述第三基准件(4)还包括用于与所述导向槽滑动配合的底盘(42)，所述底盘(42)与所述锥形定位块(41)垂直相连；

所述导向槽的槽底与所述底盘(42)之间设有用于驱使所述第三基准件(4)复位至最高位置的第二弹性复位件。

10.根据权利要求9所述的钢质活塞销孔加工工装，其特征在于，所述承载本体(1)包括：

与所述底盘(42)平行设置的底部凸缘(13)；

与所述底部凸缘(13)螺纹连接以形成所述导向槽的调整圈(14)，所述调整圈(14)设有用于对所述第三基准件(4)的上下活动高度进行限位的止挡环(141)。

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