內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具及製造方法
2023-07-11 21:00:41
專利名稱：內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具及製造方法
技術領域：
本發明涉及內燃機節氣門橢圓檔片的製造領域。
技術背景節氣門橢圓檔片是一種內燃機用以有選擇的調節流入該內燃機內的燃燒空氣流量的執行組件。請參閱圖1及圖2，該橢圓檔片6是一個由相對 剛硬的金屬或其它材料製成，其具有兩個安裝孔61，且該橢圓檔片的大端 面與其自身外圓軸線之間具有一個為銳角的夾角。目前，大部分的汽車內 燃機上都安裝了帶有所述橢圓檔片的節氣門。該橢圓檔片在製造方法上卻各有不同，有的用先加工一個圓柱再用線 切割割成片狀，這樣加工方法太費時間、效率低、成本高但精度可以保證，產品可以使用；有的數控工具機用專用的成型夾具加工，但這種加工方法的 加工成本更高、效率更低、產品精度不完全滿足設計要求且合格率低；有 的採用鑄造或注塑，但精度達不到要求，需要在周邊上繞至少大部分緣邊 延伸的周邊密封材料，這種在周邊上繞至少大部分緣邊延伸的周邊密封材 料的工藝比較複雜，效率非常低。如果沒有好的機加裝置，會導致精度難 以保證並且不方便測量，這樣就給加工過程的複雜化，產品合格率低導致 產品的製造成本居高不下，在市場經濟的競爭中帶來很大的不利因素。 如果用前面所述的線切割加工，先加工一個圓柱再用線切割線成片，這樣一次只能加工一件，加工一件的時間至少要30分鐘以上，精度是沒有問題，但效率太低，成本太高；採用成型夾具在數控銑床上加工， 一次可 以加工數片，加工一次至少要15分鐘以上，由於現代數控工具機是利用步進 插補的方式銑圓形的，由於這個所述橢圓檔片中的兩個定位孔不大，外圓 真圓度要求高，加工進給量不能過大，又因現在這類數控加工的價格相對 較高，這種加工的效率不是很高，產品外圓的真圓度和表面粗糙度也都難 以保證，因此，產品合格率不是很高，從而造成產品製造成本較高且不易發明內容本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種合格 率高、成本較低且加工效率高的內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具及製造 方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是該內燃機節氣門橢圓檔 片的製造夾具包括用於固定在車床卡盤上的主夾具體、用於與主夾具體配 合夾緊橢圓檔片坯料的副夾具體、及用於導正橢圓檔片坯料及副夾具體的 至少一個定位銷，該主夾具體面向副夾具體的端側具有傾斜的第一夾緊面， 該第一夾緊面與主夾具體的迴轉軸線的夾角等於橢圓檔片成品的大端面與 其自身外圓軸線的夾角，該副夾具體面向主夾具體的端側具有傾斜的第二 夾緊面，該第二夾緊面與副夾具體的迴轉軸線的夾角等於橢圓檔片成品的 大端面與其自身外圓軸線的夾角，該第一、第二夾緊面平行，該定位銷固定在主夾具體上，該副夾具體活套在定位銷上。所述的定位銷通過過盈配合固定在主夾具體上。所述的主夾具體的第一夾緊面設有盲孔，該定位銷與該盲孔過盈配合， 副夾具體的第二夾緊面設有貫穿的通孔，該通孔與定位銷間隙配合。所述的主夾具體為臺階軸，其包括同軸線且直徑較小的第一軸體和直 徑較大的第二軸體，該第一夾緊面為第二軸體的表面。所述的副夾具體為光軸。所述的主、副夾具體的第一、第二夾緊面上還分別設有第一、第二凹 槽，該第一、第二凹槽的內徑分別小於主、副夾具體的外徑而分別形成環 狀的第--、第二凸緣。該內燃機節氣門橢圓檔片的製造方法包括如下步驟l)衝壓出具有安 裝孔的橢圓檔片坯料；2)將主夾具體安裝在車床的卡盤上；3)將橢圓檔片 坯料和副夾具體順次套在固定於主夾具體上的定位銷上；4)將車床尾座的活動頂尖頂住副夾具體並向車床主軸箱方向持續施加夾緊力，使橢圓檔片被夾緊在主、副夾具體的第一、第二夾緊面之間；5)車橢圓檔片坯料的外圓直至達到所需要的外徑，即得橢圓檔片成品。本發明的有益效果是，通過衝壓加工出橢圓檔片坯料，並通過將橢圓 檔片坯料安裝在該製造夾具上進行車削加工，即可得到所需要外徑的橢圓 檔片，從而保證了橢圓檔片的合格率，降低了成本並提高了加工效率。
圖1及圖2分別是橢圓檔片的主視圖和側視圖。 圖3及圖4是本發明在車床上安裝的總體示意圖。
圖5是本發明在車床上加工橢圓檔片坯料的總體示意圖。圖6至圖8是本發明的主夾具體的三視圖。 圖9至圖11是本發明的副夾具體的三視圖。 圖12是本發明的定位銷的主視圖。 圖13是本發明的流程圖。
具體實施方式
請參閱圖3至圖12，本發明內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具包括主 夾具體2、副夾具體3及兩個定位銷4，該主夾具體2、副夾具體3及定位 銷4均需要經過淬火處理。該主夾具體2為臺階軸，其由同軸線的第一軸 體50和第二軸體51組成，該第一軸體50的直徑較第二軸體51的直徑小。 該第二軸體51遠離第一軸體50 —側的端面57為-一個斜面57，該斜面57 與該主夾具體的軸線(即其迴轉軸線)的夾角等於橢圓檔片成品的大端面與 其自身外圓軸線的夾角。第二軸體51的該端面57凹設有第--凹槽58，該 第一凹槽58的底面581與該主夾具體的軸線的夾角也等於橢圓檔片成品的 大端面與其自身外圓軸線的夾角，且該第一凹槽58的內徑小於第二軸體 51的直徑，從而形成一環狀的第一凸緣53，通過設置該環狀第一凸緣53， 可以提高被加工零件接觸面單位面積內的夾緊力。該第一凹槽的底面581 還設有兩個盲孔54，該兩個盲孔54的軸線與該主夾具體2的軸線平行。副夾具體3為光軸，該光軸遠離主夾具體一側的端面設有用於夾緊使 用的中心孔52，該光軸靠近主夾具體一側的端面59為與其軸線成一定角 度的斜面59，該角度等於橢圓檔片成品的大端面與其自身外圓軸線的夾 角。該斜面59凹設有第二凹槽60，該第二凹槽60的底面601與該副夾具 體的軸線(即其迴轉軸線)的夾角也等於橢圓檔片成品的大端面與其自身外 圓軸線的夾角，且該第二凹槽的內徑小於該光軸的直徑，從而形成一環狀 的第二凸緣55，通過設置該環狀第二凸緣55，可以提高被加工零件接觸面 單位面積內的夾緊力。該第二凹槽的底面601還設有兩個貫通的通孔56， 該兩個通孔56的軸線均與該副夾具體的軸線平行。定位銷4為圓柱形，其 兩個端面上設有利於裝配和加工時裝夾零件的圓角，該兩個定位銷4分別 與主夾具體的兩個盲孔54過盈配合，該兩個定位銷分別與副夾具體的兩個 通孔56間隙配合。該製造夾具的操作步驟如下主夾具體的第一軸體50被夾在車床的 三爪自定心卡盤1上，用百分表打在第二軸體51外徑處調正，夾緊主夾具體2;將橢圓檔片坯料6裝在通過過盈配合安裝在主夾具體上的兩定位銷4上；再將副夾具體3導正安裝在兩個定位銷4上(兩個定位銷分別與副夾具 體的兩個通孔間隙配合)，用安裝在車床尾座上的活動頂尖5頂入副夾具體 3的中心孔52中，用車床尾座向主軸箱方向施加一定量的持續夾緊力F， 鎖緊車床尾座，裝上車刀；開動車床主軸正轉900rpm左右，控制一定量 的進給量，加工所述橢圓檔片坯料到所要求的外徑尺寸就可以得到所需要 的橢圓檔片。請參閱圖13，該內燃機節氣門橢圓檔片的製造方法包括如下步驟1) 衝壓出具有兩個安裝孔的橢圓檔片坯料；2) 將主夾具體的第一軸體夾在車床的三爪自定心卡盤上；3) 將橢圓檔片坯料和副夾具體順次套在固定於主夾具體上的兩個定位 銷上；4) 將車床尾座的活動頂尖頂入副夾具體的中心孔中，用車床尾座向主 軸箱方向施加一定量的持續夾緊力F，鎖緊車床尾座，再裝上車刀；5) 車橢圓檔片坯料的外圓直至達到所需要的外徑，即得橢圓檔片成品。 本發明中，主、副夾具體的端面57、59平行且用於夾緊橢圓檔片坯料，所以該端面57、 59可分別定義為第一、第二夾緊面57、 59;主夾具體的 第二軸體的直徑與副夾具體的直徑相等，並小於橢圓檔片成品的外徑；在 製造時，可一次性在定位銷上套多個橢圓檔片坯料，從而可以一次加工多 片橢圓檔片成品，提高加工效率。本發明拓展了車床的加工工藝範圍，用普通或數控車床加工所述橢圓 檔片就相當於在車床上加工--個圓柱一樣簡單的操作，而產品外圓的尺寸 精度能達到GB/T 1800.3-1998的IT7級甚至IT6級，表面粗糙度能達到 Ral.6以上("以上"是指Ra值越小)；這個精度完全滿足橢圓檔片的設計 和使用要求。本發明可一次可以加工十片，只要一分鐘高能完成十件產品， 又因為夾具本身的製造成本很低，從而降低了該橢圓檔片的製造成本。利 用外徑千分尺測量所述橢圓檔片的外徑也是即準確又方便。本發明橢圓檔片的加工工藝流程簡單、低成本、高品質化，S卩衝壓(衝 孔落料，下圓坯料及兩個安裝孔)一車外圓(車加工橢圓檔片坯料的外圓)一 檢驗；衝壓加工的生產效率是很高的，在本發明製造夾具上只車加工一個 外圓，其加工精度、生產效率和合格率都是很高的，外圓的尺寸及表面精 度得到了保證，也不用在所述橢圓檔片的周邊設法加上周邊延伸密封的材料了。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若 幹簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明由所提交的權利要求書確定的 專利保護範圍。
權利要求
1.一種內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具，其特徵在於包括用於固定在車床卡盤上的主夾具體、用於與主夾具體配合夾緊橢圓檔片坯料的副夾具體、及用於導正橢圓檔片坯料及副夾具體的至少一個定位銷，該主夾具體面向副夾具體的端側具有傾斜的第一夾緊面，該第一夾緊面與主夾具體的迴轉軸線的夾角等於橢圓檔片成品的大端面與其自身外圓軸線的夾角，該副夾具體面向主夾具體的端側具有傾斜的第二夾緊面，該第二夾緊面與副夾具體的迴轉軸線的夾角等於橢圓檔片成品的大端面與其自身外圓軸線的夾角，該第一、第二夾緊面平行，該定位銷固定在主夾具體上，該副夾具體活套在定位銷上。
2. 按照權利要求1所述的內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具，其特徵在於所述的定位銷通過過盈配合固定在主夾具體上。
3. 按照權利要求2所述的內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具，其特徵在於所述的主夾具體的第一夾緊面設有盲孔，該定位銷與該盲孔過盈配 合，副夾具體的第二夾緊面設有貫穿的通孔，該通孔與定位銷間隙配合。
4. 按照權利要求1所述的內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具，其特徵 在於所述的主夾具體為臺階軸，其包括同軸線且直徑較小的第一軸體和 直徑較大的第二軸體，該第一夾緊面為第二軸體的表面。
5. 按照權利要求1所述的內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具，其特徵 在於所述的副夾具體為光軸。
6. 按照權利要求1-5中任意一項所述的內燃機節氣門橢圓檔片的製造 夾具，其特徵在於所述的主、副夾具體的第一、第二夾緊面上還分別設 有第一、第二凹槽，該第一、第二凹槽的內徑分別小於主、副夾具體的外 徑而分別形成環狀的第一、第二凸緣。
7. —種內燃機節氣門橢圓檔片的製造方法，其特徵在於包括如下步驟1) 衝壓出具有安裝孔的橢圓檔片坯料；2) 將主夾具體安裝在車床的卡盤上；3) 將橢圓檔片坯料和副夾具體順次套在固定於主夾具體上的定位銷上；4) 將車床尾座的活動頂尖頂住副夾具體並向車床主軸箱方向持續施加夾緊力，使橢圓檔片被夾緊在主、副夾具體的第一、第二夾緊面之間；5)車橢圓檔片坯料的外圓直至達到所需要的外徑，即得橢圓檔片成品。
全文摘要
本發明公開了一種內燃機節氣門橢圓檔片的製造夾具，它包括用於固定在車床卡盤上的主夾具體、用於與主夾具體配合夾緊橢圓檔片坯料的副夾具體、及用於導正副夾具體的至少一個定位銷，該主夾具體面向副夾具體的端側具有傾斜的第一夾緊面，該第一夾緊面與主夾具體的迴轉軸線的夾角等於橢圓檔片成品的大端面與其自身外圓軸線的夾角，該副夾具體面向主夾具體的端側具有傾斜的第二夾緊面，該第二夾緊面與副夾具體的迴轉軸線的夾角等於橢圓檔片成品的大端面與其自身外圓軸線的夾角，該第一第二夾緊面平行，該定位銷固定在主夾具體上，該副夾具體活套在定位銷上。通過該夾具，可以在保證合格率的前提下，低成本高效率的加工出橢圓檔片。
文檔編號B23Q3/00GK101152696SQ20061006285
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月26日 優先權日2006年9月26日
發明者張先華, 王小健 申請人:比亞迪股份有限公司