本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)鋁活塞制造領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具及實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

1、內(nèi)燃機(jī)鋁活塞一般在頭部外圓上鑲嵌有高鎳鑄鐵環(huán)，該鑄鐵環(huán)在活塞鑄造時(shí)與活塞鋁本體澆鑄在一起；頭部?jī)?nèi)鑄有環(huán)形內(nèi)冷油道，如附圖1所示，活塞銷孔內(nèi)側(cè)邊緣一般設(shè)計(jì)有機(jī)加工倒圓角，活塞銷孔外側(cè)設(shè)計(jì)有倒斜角。當(dāng)活塞壁厚差較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致如下問(wèn)題：如附圖2所示，導(dǎo)致高鎳鑄鐵環(huán)傾斜度、位置難以滿足設(shè)計(jì)要求，引發(fā)鑄鐵環(huán)槽上下側(cè)面鑄鐵材料厚薄不均的問(wèn)題，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致鐵環(huán)槽下側(cè)面無(wú)鑄鐵材料可加工；也會(huì)導(dǎo)致頭部?jī)?nèi)的環(huán)形內(nèi)冷油道偏斜超差，引發(fā)活塞頭部冷卻不良導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象；如附圖3所示，同樣也會(huì)導(dǎo)致活塞內(nèi)側(cè)鑄造面、外側(cè)鑄造面偏斜，引發(fā)活塞銷孔內(nèi)側(cè)邊緣機(jī)加工倒圓角、活塞銷孔外側(cè)倒斜角對(duì)稱性差的問(wèn)題，活塞其余機(jī)加工表面與鑄造表面相接的部位都會(huì)發(fā)生偏斜的情況，內(nèi)燃機(jī)活塞內(nèi)頂厚度對(duì)活塞成品重量有直接影響，在機(jī)加過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會(huì)導(dǎo)致活塞重量不合格。

2、但實(shí)際生產(chǎn)中，活塞內(nèi)頂表面為非加工鑄造表面，活塞頂面為機(jī)加工表面，活塞頂厚尺寸為內(nèi)頂中心鑄造表面至活塞機(jī)加工頂面的距離，一般公差要求較高，因鑄造公差較大，導(dǎo)致最后形成的頂厚公差控制困難，最終影響產(chǎn)品重量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提出一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具及實(shí)現(xiàn)方法。

2、一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，包括定位體、定位軸頂桿、短軸前定位塊、短軸后定位塊、長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊、前頂桿、后頂桿、定位體過(guò)渡盤、彈簧安裝體、長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧頂蓋、長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿、長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧、彈簧頂蓋、彈簧底蓋、彈簧、長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊彈簧蓋、限位銷、拉桿連接桿、主軸過(guò)渡體；

3、所述定位體包括導(dǎo)向面、導(dǎo)向孔、異形安裝腔、前頂桿導(dǎo)向孔、后頂桿導(dǎo)向孔、安裝孔、連接止口；

4、所述定位軸頂桿通過(guò)導(dǎo)向孔設(shè)置在定位體上，短軸前定位塊、短軸后定位塊分別連接固定在定位軸頂桿；

5、所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊通過(guò)導(dǎo)向面設(shè)置在定位體上，限位銷通過(guò)安裝孔設(shè)置在定位體上；

6、所述前頂桿通過(guò)前頂桿導(dǎo)向孔設(shè)置在定位體，后頂桿通過(guò)后頂桿導(dǎo)向孔設(shè)置在定位體上，定位體過(guò)渡盤通過(guò)連接止口和定位體連接固定；

7、所述彈簧安裝體和定位體過(guò)渡盤連接固定，長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿連接定位體過(guò)渡盤；

8、所述彈簧、彈簧頂蓋、彈簧底蓋、長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧頂蓋、長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧、長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊彈簧蓋設(shè)置在彈簧安裝體上；

9、所述限位銷安裝在定位體和長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊上，拉桿連接桿設(shè)置于主軸過(guò)渡體上，主軸過(guò)渡體連接彈簧安裝體與機(jī)床主軸。

10、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述定位軸頂桿包括定位軸孔位；

11、短軸前定位塊包括短軸前導(dǎo)向孔、短軸前斜面、前頂孔，短軸后定位塊包括短軸后導(dǎo)向孔、短軸后斜面、后頂孔；

12、所述定位體中心軸線設(shè)置有導(dǎo)向孔，通過(guò)定位軸孔位設(shè)置在導(dǎo)向孔使定位軸頂桿設(shè)置在定位體上自由滑動(dòng)；

13、所述短軸前定位塊、短軸后定位塊安裝于異形安裝腔內(nèi)，短軸前導(dǎo)向孔和短軸后導(dǎo)向孔串接定位軸孔位使短軸前定位塊、短軸后定位塊定位軸頂桿上自由滑動(dòng)。

14、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊包括長(zhǎng)軸導(dǎo)向孔、圓錐面；

15、所述長(zhǎng)軸導(dǎo)向孔安裝于導(dǎo)向面上，使長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊在定位體上自由滑動(dòng)，導(dǎo)向面控制長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊的運(yùn)動(dòng)位置和角度；

16、所述安裝孔設(shè)置于導(dǎo)向面上；

17、所述定位體的長(zhǎng)軸方向?qū)ΨQ設(shè)置有2個(gè)前頂桿導(dǎo)向孔，使前頂桿在前頂桿導(dǎo)向孔的孔內(nèi)自由滑動(dòng)；

18、所述定位體的短軸方向?qū)ΨQ設(shè)置有2個(gè)后頂桿導(dǎo)向孔，使后頂桿在后頂桿導(dǎo)向孔的孔內(nèi)自由滑動(dòng)。

19、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述短軸前定位塊、短軸后定位塊在定位軸頂桿的自由軸向滑動(dòng)，定位軸頂桿在定位體的導(dǎo)向孔中自由軸向滑動(dòng)；

20、所述短軸前斜面上的k0、k1面分別與活塞上的β斜面接觸定位；

21、所述短軸后斜面上的k2、k3面分別與活塞上的β斜面接觸定位；

22、所述長(zhǎng)軸導(dǎo)向孔安裝于定位體的導(dǎo)向面的柱面上，圓錐面分別與活塞上的α圓錐斜面接觸定位。

23、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述彈簧安裝體包括前彈簧過(guò)孔、后彈簧過(guò)孔、彈簧安裝孔、浮動(dòng)彈簧安裝孔、彈簧前止口、底蓋安裝孔、彈簧后止口、彈簧蓋沉孔；

24、所述彈簧安裝體上對(duì)稱設(shè)置有4個(gè)彈簧安裝孔、安裝彈簧和彈簧頂蓋；

25、所述底蓋安裝孔安裝彈簧底蓋，彈簧底蓋固定彈簧一端；

26、所述彈簧安裝體上對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)浮動(dòng)彈簧安裝孔，浮動(dòng)彈簧安裝孔安裝長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧頂蓋、長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧；

27、所述彈簧安裝體的彈簧蓋沉孔安裝長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊彈簧蓋，通過(guò)螺釘固定；

28、所述彈簧安裝體前端設(shè)置彈簧前止口，后端設(shè)置彈簧后止口，彈簧前止口與定位體過(guò)渡盤的后端止口裝配并通過(guò)螺釘固定，彈簧后止口與主軸過(guò)渡體的上止口裝配并通過(guò)螺釘固定。

29、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧頂蓋包括長(zhǎng)袖浮動(dòng)彈簧頂蓋柱面、長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧孔；

30、所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿包括長(zhǎng)袖外圓柱面，彈簧頂蓋包括頂蓋柱面、彈簧孔，彈簧底蓋包括彈簧安裝孔；

31、所述長(zhǎng)袖浮動(dòng)彈簧頂蓋柱面安裝于彈簧安裝體的浮動(dòng)彈簧安裝孔中，使長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧頂蓋在浮動(dòng)彈簧安裝孔的孔中自由軸向滑動(dòng)；

32、所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧頂蓋k8面與長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿尾端端面接觸；

33、所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧安裝于長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧孔中，長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧推動(dòng)長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧頂蓋軸向移動(dòng)，推動(dòng)長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿、長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊軸向移動(dòng)，使長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊的圓錐面與活塞內(nèi)腔側(cè)壁斜面α定位；

34、所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧推動(dòng)長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊軸向移動(dòng)，長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧推動(dòng)長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿軸向移動(dòng)；

35、所述彈簧頂蓋的頂蓋柱面安裝于彈簧安裝體的彈簧安裝孔中，使彈簧頂蓋在彈簧安裝孔的孔中自由軸向滑動(dòng)；

36、所述彈簧頂蓋k6面與前頂桿、后頂桿尾端端面接觸；

37、所述彈簧安裝于彈簧孔中，推動(dòng)前頂桿、后頂桿、短軸前定位塊、短軸前定位塊軸向移動(dòng)，使短軸前定位塊的短軸前斜面、短軸后斜面與活塞內(nèi)腔側(cè)壁斜面β定位；

38、所述彈簧底蓋的彈簧安裝孔安裝彈簧，固定彈簧一端，彈簧推動(dòng)彈簧頂蓋、前頂桿、后頂桿、短軸前定位塊、短軸后定位塊軸向運(yùn)動(dòng)；

39、所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊彈簧蓋限制長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧行程位置；

40、所述長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊彈簧蓋設(shè)有長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿過(guò)孔，長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿尾端穿過(guò)長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊彈簧蓋。

41、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述定位體過(guò)渡盤包括前定位過(guò)孔、后定位過(guò)孔、導(dǎo)向通孔、后端止口、前端止口；

42、所述定位體過(guò)渡盤前端設(shè)有前端止口，后端設(shè)有后端止口；

43、所述前端止口與定位體的連接止口裝配并通過(guò)螺釘固定，后端止口與彈簧安裝體的彈簧前止口裝配并通過(guò)螺釘固定；

44、定位體過(guò)渡盤上對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)導(dǎo)向通孔，長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿的長(zhǎng)袖外圓柱面安裝于導(dǎo)向通孔孔中，使長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿軸向自由滑動(dòng)。

45、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述前頂桿安裝于定位桿的前頂桿導(dǎo)向孔中，前頂桿穿過(guò)短軸前定位塊的前頂孔；

46、所述前頂桿的前端面與短軸前定位塊上k5面接觸，后端依次穿過(guò)定位體過(guò)渡盤的前定位過(guò)孔和彈簧安裝體的前彈簧過(guò)孔，后端面與彈簧頂蓋的k6面接觸；

47、所述后頂桿安裝于定位體的后頂桿導(dǎo)向孔中，前端面與短軸后定位塊的k7面接觸；

48、所述后頂桿后端依次穿過(guò)定位體過(guò)渡盤的后定位過(guò)孔和彈簧安裝體的后彈簧過(guò)孔，后端面與彈簧頂蓋的k6面接觸。

49、進(jìn)一步的，一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述限位銷包括限位外圓柱面，拉桿連接桿包括前端螺紋孔、后端螺紋孔，所述主軸過(guò)渡體包括上止口；

50、限位銷安裝于定位體上的安裝孔中，限位銷安裝于長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊上角向復(fù)位槽中，在彈簧力作用下長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊上的k4面與限位銷的限位外圓柱面接觸，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位角向位置；

51、所述前端螺紋孔與定位軸頂桿尾端螺紋連接，后端螺紋孔與主軸油缸拉桿連接，傳遞油缸推力；

52、所述拉桿連接桿安裝于主軸過(guò)渡體孔中，主軸過(guò)渡體孔中k9面限制拉桿連接桿軸向行程，防止拉桿連接桿帶動(dòng)定位軸頂桿過(guò)度位移使短軸前定位塊、短軸后定位塊從定位軸頂桿上脫出。

53、一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具實(shí)現(xiàn)方法，步驟為：

54、s1：活塞加工前：

55、s11：主軸油缸拉桿縮回，帶動(dòng)定位軸頂桿向后退回；

56、s12：在彈簧力作用下前頂桿向前推出，推動(dòng)短軸前定位塊向前移動(dòng)，直至短軸前定位塊被定位體阻擋不能移動(dòng)為止；

57、同時(shí)，在彈簧力作用下后頂桿向前推出，推動(dòng)短軸后定位塊向前移動(dòng)，直至短軸后定位塊被短軸前定位塊阻擋不能移動(dòng)為止；

58、s13：在長(zhǎng)軸浮動(dòng)彈簧作用下，長(zhǎng)軸浮動(dòng)頂桿向前推出，推動(dòng)長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊前移，直至長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊被安裝于定位體上的限位銷阻擋不能移動(dòng)為止；

59、同時(shí)，在限位銷作用下，長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊在圓周方向角向復(fù)位至設(shè)計(jì)位置；

60、s14：短軸前定位塊與短軸后定位塊定位斜面出現(xiàn)高低落差，短軸后定位塊定位斜面高于短軸前定位塊定位斜面；長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊定位斜面與定位體斜面也出現(xiàn)高低落差，長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊定位斜面高于定位體斜面；

61、s2：活塞加工時(shí)：

62、s21：活塞內(nèi)腔套入夾具上，活塞止口端長(zhǎng)軸方向斜面與長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊定位圓錐面貼合定位，活塞止口端短軸方向斜面與短軸后定位塊上的斜面k2、k3斜面貼合定位；

63、s22：尾座壓盤壓緊頂面，在壓緊過(guò)程中，壓盤推動(dòng)活塞向主軸端移動(dòng)，活塞反向推動(dòng)長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊、短軸后定位塊向后移動(dòng)同時(shí)壓縮對(duì)應(yīng)彈簧，直至短軸前定位塊與短軸后定位塊定位斜面高低落差值消除；

64、s23：尾座壓盤繼續(xù)向主軸端移動(dòng)壓緊活塞頂面，活塞反向推動(dòng)長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊、短軸前定位塊、短軸后定位塊向后移動(dòng)同時(shí)壓縮對(duì)應(yīng)彈簧，直至定位體前端定位點(diǎn)斜面與活塞內(nèi)腔側(cè)面定位點(diǎn)斜面接觸，此時(shí)活塞處于最終夾緊狀態(tài)，可進(jìn)行活塞外圓及頂面的粗加工；

65、s3：活塞加工完成后：

66、s31：尾座壓盤后退松開活塞，因活塞內(nèi)腔與長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊、短軸前定位塊、短軸后定位塊緊密貼合在一起無(wú)法脫離開，在彈簧推力作用下向遠(yuǎn)離主軸方向移動(dòng)直至短軸前定位塊行程極限位置；

67、s32：主軸油缸推動(dòng)定位軸頂桿向尾座方向移動(dòng)將活塞并使活塞從長(zhǎng)軸浮動(dòng)塊、短軸前定位塊、短軸后定位塊脫離開來(lái)，取下完成加工后的活塞，準(zhǔn)備下一次加工。

68、本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)一種針對(duì)內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具及實(shí)現(xiàn)方法，根據(jù)活塞內(nèi)腔側(cè)壁具有的拔模斜度特點(diǎn)，夾具定位點(diǎn)采用與活塞對(duì)應(yīng)定位點(diǎn)相同尺寸的斜度，利用斜面來(lái)漲緊活塞內(nèi)側(cè)壁，實(shí)現(xiàn)定活塞內(nèi)腔軸線作用；夾具定位點(diǎn)輪廓形狀、尺寸、斜度與活塞內(nèi)腔側(cè)壁對(duì)應(yīng)位置相同，保證夾具上定位位置形狀與活塞內(nèi)腔定位位置形狀完全匹配，有效提高定位精度；在活塞毛坯內(nèi)腔側(cè)壁實(shí)際尺寸變化較大的情況下，因夾具定位元件在彈簧力作用下可自動(dòng)向前滑動(dòng)，定位元件斜面始終被推向活塞內(nèi)側(cè)壁拔模斜面，保證活塞內(nèi)側(cè)壁始終處于被漲緊狀態(tài)，自動(dòng)適應(yīng)毛坯尺寸的變化，保證定位準(zhǔn)確可靠，從而控制活塞內(nèi)腔壁厚差。