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；頭部內(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題，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致鐵環(huán)槽下側(cè)面無鑄鐵材料可加工；也會(huì)導(dǎo)致頭部內(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)倒斜角對稱性差的問題，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)頂厚度對活塞成品重量有直接影響，在機(jī)加過程中應(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，針對以上現(xiàn)有技術(shù)問題，提出一種針對內(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、長軸浮動(dòng)塊、前頂桿、后頂桿、定位體過渡盤、彈簧安裝體、長軸浮動(dòng)彈簧頂蓋、長軸浮動(dòng)頂桿、長軸浮動(dòng)彈簧、彈簧頂蓋、彈簧底蓋、彈簧、長軸浮動(dòng)塊彈簧蓋、限位銷、拉桿連接桿、主軸過渡體；

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、所述長軸浮動(dòng)塊通過導(dǎo)向面設(shè)置在定位體上，限位銷通過安裝孔設(shè)置在定位體上；

6、所述前頂桿通過前頂桿導(dǎo)向孔設(shè)置在定位體，后頂桿通過后頂桿導(dǎo)向孔設(shè)置在定位體上，定位體過渡盤通過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渡盤連接固定，長軸浮動(dòng)頂桿連接定位體過渡盤；

8、所述彈簧、彈簧頂蓋、彈簧底蓋、長軸浮動(dòng)彈簧頂蓋、長軸浮動(dòng)彈簧、長軸浮動(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軸浮動(dòng)塊上，拉桿連接桿設(shè)置于主軸過渡體上，主軸過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，一種針對內(nèi)腔側(cè)壁有拔模斜度活塞的夾具，所述長軸浮動(dòng)塊包括長軸導(dǎo)向孔、圓錐面；

15、所述長軸導(dǎo)向孔安裝于導(dǎo)向面上，使長軸浮動(dòng)塊在定位體上自由滑動(dòng)，導(dǎo)向面控制長軸浮動(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孔、后彈簧過孔、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)彈簧安裝孔安裝長軸浮動(dòng)彈簧頂蓋、長軸浮動(dòng)彈簧；

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

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渡盤的后端止口裝配并通過螺釘固定，彈簧后止口與主軸過渡體的上止口裝配并通過螺釘固定。

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

30、所述長軸浮動(dòng)頂桿包括長袖外圓柱面，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、所述長軸浮動(dòng)彈簧頂蓋k8面與長軸浮動(dòng)頂桿尾端端面接觸；

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

34、所述長軸浮動(dòng)彈簧推動(dòng)長軸浮動(dòng)塊軸向移動(dòng)，長軸浮動(dòng)彈簧推動(dòng)長軸浮動(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、所述長軸浮動(dòng)塊彈簧蓋限制長軸浮動(dòng)彈簧行程位置；

40、所述長軸浮動(dòng)塊彈簧蓋設(shè)有長軸浮動(dòng)頂桿過孔，長軸浮動(dòng)頂桿尾端穿過長軸浮動(dòng)塊彈簧蓋。

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

42、所述定位體過渡盤前端設(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螺釘固定；

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

45、進(jìn)一步的，一種針對內(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，后端依次穿過定位體過渡盤的前定位過孔和彈簧安裝體的前彈簧過孔，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定位體過渡盤的后定位過孔和彈簧安裝體的后彈簧過孔，后端面與彈簧頂蓋的k6面接觸。

49、進(jìn)一步的，一種針對內(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，限位銷安裝于長軸浮動(dòng)塊上角向復(fù)位槽中，在彈簧力作用下長軸浮動(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渡體孔中，主軸過渡體孔中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：在長軸浮動(dòng)彈簧作用下，長軸浮動(dòng)頂桿向前推出，推動(dòng)長軸浮動(dòng)塊前移，直至長軸浮動(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；長軸浮動(dòng)塊定位斜面與定位體斜面也出現(xiàn)高低落差，長軸浮動(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，活塞止口端長軸方向斜面與長軸浮動(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，在壓緊過程中，壓盤推動(dòng)活塞向主軸端移動(dòng)，活塞反向推動(dòng)長軸浮動(dòng)塊、短軸后定位塊向后移動(dòng)同時(shí)壓縮對應(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軸浮動(dòng)塊、短軸前定位塊、短軸后定位塊脫離開來，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：通過一種針對內(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)采用與活塞對應(yīng)定位點(diǎn)相同尺寸的斜度，利用斜面來漲緊活塞內(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。