用於發動機缸體加工的組合夾具的製作方法

2023-06-16 05:21:06 1

本實用新型屬於發動機缸體的加工夾具技術領域，特別涉及發動機缸體端面和曲軸孔的加工，具體為用於發動機缸體加工的組合夾具。

背景技術：

缸體作為汽車發動機的五大核心部件之一，其加工工藝一直是發動機生產中的重點和難點，現有技術中，在銑削髮動機缸體的各端面和加工曲軸孔時，一般是手動將缸體從外側裝夾，然後用2個圓孔壓板將缸體壓緊，再用扳手順時針將2個螺母擰緊以完全固定缸體，存在諸多問題：

1.在對汽車發動機進行裝夾耗時耗力；

2.在用壓板對汽車發動機的缸體外側進行壓緊及固定時，導致汽車發動機缸體外側的剩餘空間小，進而導致對汽車發動機進行銑削的刀具的布置不便，因此，最終使得在對汽車發動機缸體的各端面進行加工過程中，往往需要多臺加工中心才能完成，且需要反覆地對汽車發動機缸體進行固定，空出不同方向上的汽車發動機缸體的側面，以便完成對其的加工；

3.採用上述的加工方式，周期長、佔用設備多，以對我司生產的G60汽油發動機為例，對缸體進行銑削端面和加工曲軸孔的加工，需要9臺加工中心，才能完成。顯而易見，這嚴重導致企業的投入資本大，資源消耗量大，給企業帶來沉重的負擔，限制了發動機的加工和生產規模。

為此，如果能夠針對汽車發動機設計一套工裝，減小裝夾的工作強度的同時，增大發動機缸體的外露面積，從而使得單個加工中心能對加工的區域多、進而減少加工中心的使用量，提高公司單位時間內的加工量與加工效率，降低設備成本。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供用於發動機缸體加工的組合夾具，以解決裝夾效率低，佔用空間大的問題，使得整個缸體的加工僅利用2臺加工中心即可完成全部發動機缸體的加工。而現有技術中，缸體的加工需要8臺以上的加工中心才能構完成。因此，本實用新型具有資源消耗小，設備利用率高，減輕了企業先期投入的經濟負擔，加快發動機行業的發展。

本實用新型具體結構如下：

用於發動機缸體加工的組合夾具，包括拉杆組件、壓板組件、支撐架組件。

所述拉杆組件包括底座101、上支撐杆102、下支撐杆103、定位機構。其中，底座101由豎直板和水平板構成，呈L形狀。

在底座101的豎直板上設有上支撐杆102、下支撐杆103、定位機構。所述定位機構為塊體。上支撐杆102的長度、下支撐杆103的長度不小於700mm。在上支撐杆102、下支撐杆103的上均配有螺母。優選的方案是，上支撐杆102的長度、下支撐杆103的長度在850～950mm之間。

所述壓板組件為矩形塊體201。在壓板組件上開有2個異形孔202和1個壓點203。壓板組件上的異形孔202由兩個圓孔構成。構成壓板組件上異形孔202的兩個圓孔一大一小，且大圓孔與小圓孔相互連通，近似呈葫蘆形。壓點為一個六角實心螺母。

所述支撐架組件包括支撐座301、支撐柱302、支撐體303。其中，支撐座301為臺階狀的塊體。在支撐座301的頂部上開有孔並配有支撐柱302。在支撐柱302的端部設有支撐體303。支撐柱302的長度不小於100mm。支撐座301的底面與支撐體303的頂面的間距在150～200mm之間。優選的方案是：支撐座301由上小下大的2個矩形體組成，支撐柱302是短螺紋柱，支撐體303是圓柱體。

使用時，將拉杆組件、支撐架組件放置在加工中心的工作檯上，將與上支撐杆102和下支撐杆103的螺母取下後，將需要加工的發動機缸體、壓板組件依次套在上支撐杆102和下支撐杆103上，隨後裝配上螺母並擰緊，從而將需要加工的發動機缸體夾在拉杆組件與壓板組件之間。支撐架組件的頂部抵在需要加工的發動機缸體下方，自下而上地支撐住需要加工的發動機缸體。

有益效果

本實用新型提供的夾具，屬於從內部對缸體進行裝夾的夾具，使得加工空間更大，加工更靈活，裝夾更緊湊，更牢固。尤其是壓板的大小孔設計，裝夾的時候，本來需要用拆裝2個螺母才能裝夾或卸載完成的，這裡通過將壓板順時針或逆時針轉動，只需要拆裝1個螺母就能完成，大大提高了拆裝效率。由於從內部進行裝夾缸體的方式，對加工中心的需求大大降低：利用2臺加工中心即可對缸體進行加工，大幅度降低了資源消耗，設備利用率高，減輕了企業先期投入的經濟負擔，加快發動機行業的發展。

以我司G600汽油發動機為例，在投入相同人力、時間的情況下，採用本實用新型提供的夾具組合後，能夠加工某些原先條件下難以加工的結構，例如：鏜曲軸孔的加工等變成可能。發動機缸體在加工時外露的表面積較傳統工裝條件下顯著提升，且外露區域無遮擋，能夠採用加工中心在不拆裝的情況下連續加工，節約時間、人力。

特別要指出的是，本實用新型中的壓板是最大的亮點之一，市場上從沒有過的。壓板是從外端壓緊發動機缸體的夾具，壓板壓上後，再將支撐杆上面的螺母上緊，即可固定發動機缸體。

附圖說明

圖1是本實用新型中拉杆組件的立體示意圖。

圖2是本實用新型中壓板組件的主視圖。

圖3是本實用新型中支撐架組件的立體示意圖。

圖4是圖1的主視圖。

圖5是圖1的側視圖。

圖6是圖1的俯視圖。

具體實施方式

現結合附圖詳細說明本實用新型的結構特點。

參見圖1、2和3，用於發動機缸體加工的組合夾具，包括拉杆組件、壓板組件、支撐架組件。

參見圖1、4、5和6，所述拉杆組件包括底座101、上支撐杆102、下支撐杆103、定位機構。其中，底座101由豎直板和水平板構成，呈L形狀。底座101的豎直板和水平板互呈90°。

在底座101的豎直板上設有上支撐杆102、下支撐杆103、定位機構。所述定位機構為塊體。上支撐杆102的長度、下支撐杆103的長度不小於700mm。在上支撐杆102、下支撐杆103的上均配有螺母。

參見圖2，所述壓板組件為矩形塊體201。在壓板組件上開有2個異形孔202和1個壓點203。壓板組件上的異形孔202由兩個圓孔構成。構成壓板組件上異形孔202的兩個圓孔一大一小，且大圓孔與小圓孔相互連通，近似呈葫蘆形。壓點為一個六角實心螺母。

參見圖3，所述支撐架組件包括支撐座301、支撐柱302、支撐體303。其中，支撐座301為臺階狀的塊體。在支撐座301的頂部上開有孔並配有支撐柱302。在支撐柱302的端部設有支撐體303。支撐柱302的長度不小於150mm。支撐座301的底面與支撐體303的頂面的間距在150～200mm之間。優選的方案是：支撐座301由上小下大的2個矩形體組成，支撐柱302是短螺紋柱，支撐體303是圓柱體。

使用時，將拉杆組件、支撐架組件放置在加工中心的工作檯上。將與上支撐杆102和下支撐杆103的螺母取下後，將需要加工的發動機缸體、壓板組件依次套在上支撐杆102 和下支撐杆103上，隨後裝配上螺母並擰緊，從而將需要加工的發動機缸體夾在拉杆組件與壓板組件之間。支撐架組件的頂部抵在需要加工的發動機缸體下方，自下而上地支撐住需要加工的發動機缸體。

進一步說，定位機構包括第一定位塊1041、第二定位塊1042、第三定位塊1043、第四定位塊1044、第五定位塊1045。其中，

第五定位塊1045與第四定位塊1044均安裝在底座101的豎直板的中部。第三定位塊1043的安裝位置與第四定位塊1044的安裝位置相互水平。

在第五定位塊1045上方的豎直板上設有第一定位塊1041、第二定位塊1042。第一定位塊1041的安裝位置與第二定位塊1042的安裝位置相互水平。

在第五定位塊1045下方的豎直板上設有第五定位塊1045。

換言之，定位機構為3面2銷的結構件。其中，第一定位塊1041、第二定位塊1042的上表面是小平面，整體是類圓柱體和類圓臺組成，且有3個孔。

第三定位塊1043由圓柱形和圓臺組成，有4個孔。

第四定位塊1044、第五定位塊1045均為局部的第三定位塊1043。

進一步說，以底座101的豎直板長度方向的中分線為對稱軸線，第一定位塊1041與第二定位塊1042、第五定位塊1045與第四定位塊1044分別沿該對稱軸線對稱。

第三定位塊1043與第二定位塊1042、第四定位塊1044均位於上述對稱軸線的同側。

上支撐杆102、下支撐杆103均設置在豎直板長度方向的中分線上。

進一步說，第一定位塊1041由圓柱體和錐形圓臺兩部分構成。在第一定位塊1041中，圓柱體的一個端面和錐形圓臺的圓形端面相連接。第二定位塊1042由圓柱體和圓錐體兩部分構成。在第二定位塊1042中，圓柱體的一個端面和圓錐體的圓形端面相連接。第一定位塊1041的一側軸向端面、第二定位塊1042的一側軸向端面分別與豎直板相連接。在第一定位塊1041的另一側軸向端面設有錐形凸臺。

進一步說，第一定位塊1041的頂部均被削去一塊，分形成一個切面。第一定位塊1041的切面與第二定位塊1042的頂部相互水平。

在第一定位塊1041的錐形圓臺、第二定位塊1042的圓錐體上分別開有3個孔。

進一步說，第五定位塊1045、第四定位塊1044均呈圓柱體。第五定位塊1045的一側軸向端面、第四定位塊1044的一側軸向端面分別與豎直板相連接。在第五定位塊1045的另一側軸向端面、第四定位塊1044的另一側軸向端面設有錐形凸臺。

進一步說，第五定位塊1045的左側、第四定位塊1044的右側均被削去一塊，分別形成一個切面。第五定位塊1045的切面與第四定位塊1044的切面相互平行，且均與底座101的水平板垂直。在第五定位塊1045的錐形凸臺、第四定位塊1044的錐形凸臺上分別開有3個孔。

進一步說，第三定位塊1043呈圓柱體。第三定位塊1043的一側軸向端面與豎直板相連接。在第三定位塊1043的另一側軸向端面設有圓錐體。在第三定位塊1043的圓錐體上均布有4個孔。

進一步說，上支撐杆102由上支撐塊體、上支撐杆體兩部分構成。上支撐塊體為矩形塊。上支撐塊體的一端與底座101的豎直板相

連接，上支撐塊體的另一端與上支撐杆體的一端相連接。在上支撐杆體上配有1個固定螺母。優選的方案是採用1個長六角形螺母。

下支撐杆103由下支撐塊體、下支撐杆體兩部分構成。下支撐塊體為矩形塊。下支撐塊體的一端與底座101的豎直板相連接，下支撐塊體的另一端與下支撐杆體的一端相連接。在下支撐杆體上配有2個固定缸體用的螺母。優選的方案是採用2個短六角形螺母。

當拉杆組件與需要加工的發動機缸體連接時，將上支撐杆102、下支撐杆103分別穿過需要加工的發動機缸體。隨後，在上支撐杆102的末端、旋緊下支撐杆103的末端裝配上壓板組件，旋緊位於上支撐杆102上的單顆固定螺母，旋緊下支撐杆103上的2個固定螺母，從而將需要加工的發動機缸體夾在拉杆組件與壓板組件之間，從而固定缸體。

在上支撐塊體、下支撐塊體上分別挖有孔。

上支撐杆102的長度、下支撐杆103的長度在850～950mm之間。

進一步說，壓點位於壓板組件長度方向的中心線上。

2個異形孔202位於壓點的兩側，且相對於壓板組件長度方向的中心線對稱。

構成異形孔202的大圓孔的直徑不小於40mm，構成異形孔202的小圓孔的直徑不大於20mm。

具體操作方法

加工時，是將發動機缸體的缸孔從上、下支撐杆穿過，將拉杆組件中的定位機構與缸體上的基準孔進行配合，然後將壓板的大孔部分穿過螺母，壓在缸體端面，然後順時針轉動壓板，轉到小孔部分對準螺母，以防脫落，然後擰緊上螺母，再將支撐架放置於下平面，對缸體進行支撐，裝夾完成，即可進行加工。卸載時，先將支撐架去掉，然後用扳手鬆動上螺母，再將壓板逆時針轉動，使得大孔對準螺母，去除壓板，即可卸除發動機缸體。

進一步說，所述底座的水平板與加工中心的臺面用螺釘連接，上下矩形體之間用螺釘連接，底座的豎直板垂直於水平板，方便連接定位機構和長螺杆。

進一步說，定位機構上開的孔都是螺栓過孔，通過螺栓和垂直放置的底板相連。裝夾缸體時，定位機構與缸體上的基準孔進行配合，來定位缸體。

進一步說，所述上支撐杆和下支撐杆結構相同，豎直排列，由帶中間挖空的矩形體和長螺紋杆組成。上支撐杆和下支撐杆通過螺栓和垂直放置的底座相連，矩形體中間挖空的形狀用於讓位和容納鏜刀，用於加工曲軸孔。

進一步說，所述壓板是一矩形體上挖去2個由中間連通的大小孔(整體類似於葫蘆形狀的孔)組成，矩形體中心是壓點，由一六角形實心螺母組成。

進一步說，支撐架用於對缸體進行局部支撐定位用。