CN213945718U - 一种内燃机活塞半成品加工夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压缩机活塞机械加工的技术领域，更具体地，涉及一种内燃机活塞半成品加工夹具，安装于主轴，加工夹具包括锥套、夹头、拉钉以及带动拉钉前进或后退的伸缩组件，锥套的一端安装于主轴的端部，夹头安装于锥套的另一端，拉钉活动设于夹头的内部且拉钉的一端与伸缩组件连接，伸缩组件拉动拉钉后退时夹头胀开，伸缩组件推动拉钉前进时夹头收紧。工作时将活塞工件安装于夹头，拉动拉钉后退夹头胀开，进行加工；加工结束后，伸缩组件前进复位，推动拉钉前进夹头复位松开活塞工件；在针对不同型号活塞工件加工时，拆卸拉钉、更换夹头，即可满足换型需要、换型快。本实用新型结构简单、装夹操作便捷、能够提高工作效率、保证加工精度。

Description

一种内燃机活塞半成品加工夹具

技术领域

本实用新型涉及内燃机活塞机械加工的技术领域，更具体地，涉及一种内燃机活塞半成品加工夹具。

背景技术

活塞是耐燃机中极为重要的机械零件，是压缩机的心脏，承受交变的机械负荷的热负荷，是内燃机中工作条件最恶劣的关键部件之一。活塞的作用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转。因此，活塞及活塞的加工工艺非常关键。内燃机活塞的加工一般是多种类、小批量的生产模式，活塞加工中常根据生产的需要更换活塞的种类，相应地更换加工夹具并且需要重新对刀，即确定切削进刀的加工零点，装夹复杂易操作，对刀的速度慢、耗时长，导致无效工作时间长，工作效率低。

中国专利CN208131996U公开了一种压缩机滚动活塞半成品加工工装，包括设备本体，所述设备本体设有空腔，内置有拉杆，所述拉杆的一端与主轴连接，另一端设置有拉销，所述拉销的中心线与拉杆的中心线垂直相交；所述拉销的两端连接有固定及定位装置，所述固定及定位装置能够利用拉杆传递的作用力夹紧或松开活塞工件，且所述固定及定位装置远离所述拉销的一端与活塞工件的端面配合。上述方案虽可提高活塞产品的加工效率，然而，上述工装结构复杂、多重连接、精度难以保证；且在更换加工活塞的种类时，需要更换一组设备工装，工装效率低、换型慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于加工产品外圆和端面的内燃机活塞半成品加工夹具，装夹操作便捷、能够提高工作效率、保证加工精度，且结构简单、换型快、可提高工作效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种内燃机活塞半成品加工夹具，安装于主轴，加工夹具包括锥套、夹头、拉钉以及带动拉钉前进或后退的伸缩组件，所述锥套的一端安装于主轴的端部，所述夹头安装于锥套的另一端，所述拉钉活动设于夹头的内部且拉钉的一端与伸缩组件连接，伸缩组件拉动拉钉后退时夹头胀开，所述伸缩组件推动拉钉前进时夹头收紧。

本实用新型的内燃机活塞半成品加工夹具，工作时将活塞工件安装于夹头并向主轴方向推进，伸缩组件后退，拉动拉钉后退夹头胀开，将活塞工件固定夹紧，此时进行活塞工件的加工；加工结束后，伸缩组件前进复位，推动拉钉前进夹头复位松开活塞工件，此时可取出活塞工件。在针对不同型号活塞工件加工时，拆卸拉钉、更换夹头，即可满足换型需要。本实用新型结构简单、装夹操作便捷、能够提高工作效率、保证加工精度，且结构简单、换型快、可提高工作效率。

进一步地，所述锥套的一端设有与主轴连接的第一锥部，锥套的另一端设有与夹头连接的锥孔，锥套的中部设有第一连接部。

进一步地，所述第一连接部连接有连接法兰，所述连接法兰安装于第一连接部与主轴之间，且所述锥套的一端穿过连接法兰与主轴连接。

进一步地，所述第一锥部远离第一连接部的一端设有与第一锥部同轴设置的引导部，所述引导部的直径小于第一锥部末端的直径。

进一步地，所述夹头包括夹持部及第二连接部，所述夹持部与第二连接部连接固定，所述第二连接部设有与所述锥孔匹配连接的第二锥部，且所述第二连接部的端部突出于锥套的端部设置。

进一步地，所述夹持部包括若干均匀环绕为柱形结构的夹爪，相邻夹爪之间设有间隙；所述夹持部中心轴处设有容拉钉活动的腔体。

进一步地，所述拉钉包括变形部和杆部，所述变形部直径尺寸自端部向主轴方向逐渐均匀减小的椎台结构，所述杆部直径与变形部末端直径相等；所述变形部及部分杆部嵌于所述腔体中。

进一步地，所述第二连接部的直径大于所述夹持部的直径，所述第二连接部与夹持部的连接处形成有台阶面。

进一步地，所述伸缩组件包括拉杆及油缸，所述拉杆活动连接于主轴内部，所述拉杆的一端与拉钉固定连接，拉杆的另一端连接于油缸的输出端。

进一步地，所述主轴和所述拉杆之间设有至少两组导向环，所述导向环、主轴及拉杆同轴设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的内燃机活塞半成品加工夹具，结构简单，减少了连接层数，一次装夹即可满足加工精度要求，装夹操作便捷、可提高工作效率、保证加工精度；

本实用新型的内燃机活塞半成品加工夹具，在针对不同型号活塞工件加工时，拆卸拉钉、更换夹头，即可满足换型需要，换型简便、换型时间短。

附图说明

图1为本实用新型的内燃机活塞半成品加工夹具的安装示意图；

图2为本实用新型的内燃机活塞半成品加工夹具的结构示意图；

图3为内燃机活塞半成品加工夹具连接法兰的结构示意图；

图4为内燃机活塞半成品加工夹具锥套的结构示意图；

图5为内燃机活塞半成品加工夹具夹头的结构示意图；

图6为内燃机活塞半成品加工夹具拉钉的结构示意图；

附图中：1-主轴；2-锥套；21-第一锥部；22-锥孔；23-第一连接部；24-引导部；3-夹头；31-夹持部；32-第二连接部；33-第二锥部；34-夹爪；35-第一腔；36-第二腔；37-台阶面；4-拉钉；41-变形部；42-杆部；5-伸缩组件；51-拉杆；52-油缸；53-导向环；6-连接法兰；61-第一螺孔；62-第二螺孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例

如图1至图2所示为本实用新型的内燃机活塞半成品加工夹具的实施例，安装于主轴1，加工夹具包括锥套2、夹头3、拉钉4以及带动拉钉4前进或后退的伸缩组件5，锥套2的一端安装于主轴1的端部，夹头3安装于锥套2的另一端，拉钉4活动设于夹头3的内部且拉钉4的一端与伸缩组件5连接，伸缩组件5拉动拉钉4后退时夹头3胀开，伸缩组件5推动拉钉4前进时夹头3收紧。

本实施例工作时将活塞工件安装于夹头3并向主轴1方向推进，伸缩组件5后退，拉动拉钉4后退夹头3胀开，将夹头3固定夹紧，此时进行活塞工件的加工；加工结束后，伸缩组件5前进复位，推动拉钉4前进夹头3复位松开活塞工件，此时可取出活塞工件。在针对不同型号活塞工件加工时，拆卸拉钉4、更换夹头3，即可满足换型需要。

在其中一个实施例中，如图4所示，锥套2的一端设有与主轴1连接的第一锥部21，锥套2的另一端设有与夹头3连接的锥孔22，锥套2的中部设有第一连接部23。锥套2是保证产品精度的关键部分，在主轴1内部设有与第一锥部21外锥面匹配的内锥面，外锥面和内锥面紧密贴合，保证锥套2的中心线与主轴1的中心线共线或无限接近，保证产品型位精度。

在其中一个实施例中，第一连接部23连接有连接法兰6，连接法兰6安装于第一连接部23与主轴1之间，且锥套2的一端穿过连接法兰6与主轴1连接，如图1所示。本实施例中，连接法兰6是连接主轴1与锥套2以保证工作稳定性和准确度的核心，在连接法兰6设置三个呈正三角形分布的第一螺孔61，通过螺纹件牢靠地将连接法兰6与主轴1连接在一起；同时在连接法兰6上设置多个第二螺孔62，通过螺纹件牢靠地将连接法兰6与锥套2连接在一起，如图3所示；如此，本实施例便通过连接法兰6将锥套2和主轴1稳固地连接，可有效保证产品精度和工作的稳定性。

在其中一个实施例中，第一锥部21远离第一连接部23的一端设有与第一锥部21同轴设置的引导部24，引导部24的直径小于第一锥部21末端的直径。引导部24的设置是为了便于第一锥部21与主轴1内孔之间装配而做出的优选，并不作为本实用新型的限制性规定。

在其中一个实施例中，如图5所示，夹头3包括夹持部31及第二连接部32，夹持部31与第二连接部32连接固定，第二连接部32设有与锥孔22匹配连接的第二锥部33，且第二连接部32的端部突出于锥套2的端部设置。第二锥部33的外锥面与锥孔22的内锥面紧密贴合，可有效保证夹头3与锥套2的同轴；夹持部31与活塞工件的内壁面直接接触，夹持部31张开可固定住活塞工件，夹持部31收紧即可松开活塞工件。

在其中一个实施例中，夹持部31包括若干均匀环绕为柱形结构的夹爪34，相邻夹爪34之间设有间隙。如图6所示，拉钉4包括变形部41和杆部42，变形部41直径尺寸自端部向主轴1方向逐渐均匀减小的椎台结构，杆部42直径与变形部41末端直径相等；夹持部31中心轴处设有容拉钉4活动的腔体，腔体包括与变形部41外形适配的第一腔35以及与杆部42外形适配的第二腔36：在伸缩组件5拉动拉钉4后退时，拉钉4的变形部41缓慢进入第二腔36，夹爪34逐渐被撑开，对活塞工件起到固定的作用；在伸缩组件5推动拉钉4前进时，拉钉4的变形部41缓慢回位到第一腔35中，夹爪34逐渐收拢为柱形结构结束对活塞工件的固定作用，可方便地取出工件。需要说明的是，本实施例中夹爪34可采用具有一定延展性的金属材料制作，防止夹爪34在频繁张开与收紧的过程中出现断裂现象。

在其中一个实施例中，第二连接部32的直径大于夹持部31的直径，第二连接部32与夹持部31的连接处形成有台阶面37。将活塞工件先套至夹持部31外周，并将活塞工件往主轴1方向推进，直至活塞工件端面紧贴台阶面37，本实施例在安装活塞工件时，活塞工件主体及活塞工件的端面均与夹头3配合，避免目前工装结构复杂、多重连接对精度的不良影响。换型时，拆卸拉钉4、更换夹头3即可完成转型，不同型号的夹头3可保持第二连接部32一致，换型时便不用改变锥套2和连接法兰6的结构，换型操作简便、换型时间短。

在其中一个实施例中，伸缩组件5包括拉杆51及油缸52，拉杆51活动连接于主轴1内部，拉杆51的一端与拉钉4固定连接，拉杆51的另一端连接于油缸52的输出端，如图1所示。实施时，油缸52工作带动拉杆51，通过拉杆51将油缸52力的作用传递给夹头3带动夹头3张开或收紧。

在其中一个实施例中，主轴1和拉杆51之间设有至少两组导向环53，导向环53、主轴1及拉杆51同轴设置。导向环53的设置是为了保证拉钉4运动的平稳性及夹头3对活塞工件夹持的稳定性而做出的优选，并不作为本实用新型的限制性规定。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内燃机活塞半成品加工夹具，安装于主轴(1)，其特征在于，加工夹具包括锥套(2)、夹头(3)、拉钉(4)以及带动拉钉(4)前进或后退的伸缩组件(5)，所述锥套(2)的一端安装于主轴(1)的端部，所述夹头(3)安装于锥套(2)的另一端，所述拉钉(4)活动设于夹头(3)的内部且拉钉(4)的一端与伸缩组件(5)连接，伸缩组件(5)拉动拉钉(4)后退时夹头(3)胀开，所述伸缩组件(5)推动拉钉(4)前进时夹头(3)收紧。

2.根据权利要求1所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述锥套(2)的一端设有与主轴(1)连接的第一锥部(21)，锥套(2)的另一端设有与夹头(3)连接的锥孔(22)，锥套(2)的中部设有第一连接部(23)。

3.根据权利要求2所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述第一连接部(23)连接有连接法兰(6)，所述连接法兰(6)安装于第一连接部(23)与主轴(1)之间，且所述锥套(2)的一端穿过连接法兰(6)与主轴(1)连接。

4.根据权利要求2所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述第一锥部(21)远离第一连接部(23)的一端设有与第一锥部(21)同轴设置的引导部(24)，所述引导部(24)的直径小于第一锥部(21)末端的直径。

5.根据权利要求2所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述夹头(3)包括夹持部(31)及第二连接部(32)，所述夹持部(31)与第二连接部(32)连接固定，所述第二连接部(32)设有与所述锥孔(22)匹配连接的第二锥部(33)，且所述第二连接部(32)的端部突出于锥套(2)的端部设置。

6.根据权利要求5所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述夹持部(31)包括若干均匀环绕为柱形结构的夹爪(34)，相邻夹爪(34)之间设有间隙；所述夹持部(31)中心轴处设有容拉钉(4)活动的腔体。

7.根据权利要求6所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述拉钉(4)包括变形部(41)和杆部(42)，所述变形部(41)直径尺寸自端部向主轴(1)方向逐渐均匀减小的椎台结构，所述杆部(42)直径与变形部(41)末端直径相等；所述变形部(41)及部分杆部(42)嵌于所述腔体中。

8.根据权利要求5至7任一项所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述第二连接部(32)的直径大于所述夹持部(31)的直径，所述第二连接部(32)与夹持部(31)的连接处形成有台阶面(37)。

9.根据权利要求1所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述伸缩组件(5)包括拉杆(51)及油缸(52)，所述拉杆(51)活动连接于主轴(1)内部，所述拉杆(51)的一端与拉钉(4)固定连接，拉杆(51)的另一端连接于油缸(52)的输出端。

10.根据权利要求9所述的内燃机活塞半成品加工夹具，其特征在于，所述主轴(1)和所述拉杆(51)之间设有至少两组导向环(53)，所述导向环(53)、主轴(1)及拉杆(51)同轴设置。

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