專利名稱:發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座加工方法及專用設(shè)備。
背景技術(shù):
如附圖1所示,曲軸箱體軸承座由諸多軸承座2和軸承蓋3組成(一個(gè)六缸發(fā)動機(jī)曲軸箱體具有七個(gè)軸承座和七個(gè)軸承蓋),軸承孔直徑為D。傳統(tǒng)加工方法為分體加工,即軸承蓋與軸承座(軸承座與曲軸箱體為一整體鑄件)分別鑄造成形,然后分別對軸承蓋與軸承座及結(jié)合面進(jìn)行銑削和磨削加工,同時(shí)要分別加工螺栓孔。上述傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)效率低,制造成本高,裝配精度較差,廢品率也較高。
發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工技術(shù)是首先在整體鑄造成形并經(jīng)半精加工的曲軸箱體上諸多軸承孔中心處兩側(cè)加工初始裂解槽1,然后在裂解專用設(shè)備上對軸承座孔施加垂直于裂解槽1的正應(yīng)力,實(shí)現(xiàn)軸承蓋3與曲軸箱體軸承座2的裂解分離,利用裂解裂解面犬牙交錯(cuò)的特征,再將裂解分離后的軸承蓋與箱體軸承座精確復(fù)位,并穿入螺栓擰緊,最后進(jìn)行曲軸箱體軸承座孔的后續(xù)精加工。裂解加工新技術(shù)具有加工工序少,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,裝配精度高的優(yōu)勢。
已公開的涉及曲軸箱體軸承座裂解加工的專利有美國專利US 4569109、德國專利DE 19547388、美國專利US 5462366、德國專利DE 19918067、美國專利US 5716145、德國專利DE 19978063、美國專利US2004011842。
上述專利技術(shù)中,US4569109、DE19918067為機(jī)械式芯軸裂解機(jī)構(gòu)。DE19547388為裂解槽拉刀機(jī)構(gòu),需要單獨(dú)一道工序才能完成裂解槽的拉削。US5462366將曲軸軸承座整體從箱體分離出來,并不能減少軸承蓋與軸承座定位面的加工,并且使定位面的加工量反而增加。US 5716145將斷裂剖分面的設(shè)計(jì)成傾斜的,不利于裂解,同時(shí)安裝螺栓困難。DE19978063、US2004011842在裂解芯軸前端安裝拉刀,穿入多工件內(nèi)孔過程中加工裂解槽,然后由液壓缸推動芯軸內(nèi)的推桿水平運(yùn)動,使半環(huán)形套作上、下運(yùn)動達(dá)到工件的斷裂剖分目的。該裂解裝置中每個(gè)軸承蓋上方均安裝有支撐油缸,不適于多品種的生產(chǎn),而且刀具磨損將影響裂解槽加工精度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服目前發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工存在的缺點(diǎn),提出一種新的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法及裝置。
本發(fā)明本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,結(jié)合
如下發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法按以下步驟進(jìn)行a.由縱向液壓缸12驅(qū)動的背壓機(jī)構(gòu)下行,其壓緊塊體中的壓緊塊7通過背壓彈簧9對軸承座2施加一定的背壓力,并在曲軸箱體軸承座裂解過程中始終保持背壓裂解作用。
b.在橫向液壓缸17作用下,將與滑塊體15相連接的拉刀桿5及高壓軟管6穿入曲軸箱體軸承座2內(nèi)孔,穿入過程中鑲嵌并固定在拉刀桿5前端的諸多拉刀4完成軸承座孔中心處兩側(cè)的裂解槽加工。
c.經(jīng)增壓缸16增壓后的高壓液體通過拉刀桿5上的進(jìn)油口進(jìn)入高壓軟管內(nèi),在壓力高達(dá)80~120MPa的高壓液體作用下,軟管膨脹,使軸承座孔從裂解槽處斷裂,將軸承蓋3從曲軸箱體軸承座2上斷裂分離,高壓軟管6的膨脹率在10%~15%之間為宜。
本發(fā)明的用于本發(fā)明所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法的加工裝置主要包括機(jī)架20、拉削及高壓軟管6內(nèi)高壓脹形裂解機(jī)構(gòu)、增壓缸16及由壓緊塊體8、背壓支座13等組成的背壓機(jī)構(gòu)。在機(jī)架20上方設(shè)有曲軸箱體定位板21與定位夾緊機(jī)構(gòu),機(jī)架20右側(cè)的滑塊底座18上設(shè)有可水平運(yùn)動的滑塊體15,滑塊體15內(nèi)裝有增壓缸16,裝有拉刀4的拉刀桿5固接于滑塊體15前端,其內(nèi)可高壓脹形的高壓軟管6與增壓缸16相連接,背壓機(jī)構(gòu)設(shè)在曲軸箱體上方,由兩側(cè)支架10支撐并可沿兩個(gè)導(dǎo)向柱11導(dǎo)向作上、下運(yùn)動。
本發(fā)明裂解加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)動特征為本發(fā)明裂解加工設(shè)備為順序動作。安裝有拉刀4及高壓軟管內(nèi)高壓脹形裂解機(jī)構(gòu)的滑塊作x方向的水平運(yùn)動,背壓機(jī)構(gòu)在z軸方向上作上下運(yùn)動。其主運(yùn)動為拉刀與內(nèi)高壓軟管裂解機(jī)構(gòu)的水平運(yùn)動,背壓機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動為輔助運(yùn)動。在橫向和縱向液壓油缸的分別驅(qū)動下,滑塊機(jī)構(gòu)與背壓機(jī)構(gòu)分別沿x、z方向運(yùn)動。曲軸箱體放于機(jī)架定位板21上后,由定位夾緊油缸19夾緊定位。曲軸箱體定位后,背壓機(jī)構(gòu)沿z方向向下運(yùn)動,其上的壓緊塊7依靠蝶形彈簧的背壓彈簧9壓緊軸承蓋3。由橫向液壓缸17驅(qū)動滑塊體15沿x軸方向移動,其上的拉刀4與高壓軟管6由箱體一側(cè)穿入的同時(shí),拉刀4將軸承座孔中心處兩側(cè)各加工一條裂解槽1?;瑝K體15水平運(yùn)動結(jié)束后,由增壓缸16中流入高壓軟管6內(nèi)的高壓液體迅速膨脹軟管,使軸承座孔從兩側(cè)裂解槽處斷裂,在保持背壓得條件下,將軸承蓋3與軸承座2斷裂分離。軸承蓋3與軸承座2斷裂分離后,高壓軟管6內(nèi)的高壓油卸荷,高壓軟管6收縮恢復(fù)初始直徑。與此同時(shí)軸承蓋3在彈簧力作用下復(fù)位,并與軸承座2在斷裂面處嚙合。軸承蓋3復(fù)位并與軸承座2嚙合后,滑塊體15在橫向油缸17作用下返回初始位置,背壓機(jī)構(gòu)在縱向油缸12作用下也返回初始位置。此后,由另外的自動上螺栓裝置與自動擰緊螺栓裝置將螺栓穿入軸承座螺栓孔內(nèi)并按定位扭矩要求擰緊。
本發(fā)明提供了一種完全新穎的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法及裝置,由于采用液體靜壓載荷,保證軸承孔在裂解加工時(shí)的變形很小,可調(diào)式背壓裂解機(jī)構(gòu)明顯改善斷裂面嚙合質(zhì)量,通過更換背壓壓緊塊體、拉刀桿及高壓軟管,可方便地實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的曲軸箱體的裂解加工。拉刀機(jī)構(gòu)與內(nèi)高壓脹形機(jī)構(gòu)組合安裝在滑塊座上,可減少單獨(dú)拉削裂解槽工序。裂解槽拉削與裂解工序合二為一,節(jié)省了單獨(dú)拉削工序和相應(yīng)的設(shè)備。采用高壓軟管內(nèi)高壓脹形方式的裂解機(jī)構(gòu)克服了機(jī)械式裂解機(jī)構(gòu)脹套與楔形推桿間磨損嚴(yán)重的問題。本發(fā)明方法及裝置可顯著提高裂解質(zhì)量,減少軸承座孔由裂解力引起的變形。
圖1是曲軸箱體軸承座裂解加工過程示意圖。
圖2是裂解芯軸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是高壓軟管剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明方法的裂解加工設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是軸承蓋背壓壓緊結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。
圖中1.裂解槽 2.軸承座 3.軸承蓋 4.拉刀 5.拉刀桿 6.高壓軟管 7.壓緊塊 8.壓緊塊體 9.背壓彈簧 10.支架 11.導(dǎo)向柱 12.縱向液壓缸 13.背壓支座 14.背壓支座側(cè)壁 15.滑塊體 16.增壓缸 17.橫向液壓缸 18.滑塊底座 19.夾緊油缸 20.機(jī)架21.定位板具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對本發(fā)明方法及裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法,按以下步驟進(jìn)行由壓緊塊體8、背壓支座13等組成的背壓機(jī)構(gòu)下行,壓緊塊7通過背壓彈簧9對軸承蓋3施加背壓力。
在橫向液壓缸17作用下滑塊體15及拉刀桿5、外徑為D0的高壓軟管6由初始位置穿入直徑為D的軸承孔內(nèi),拉刀4完成初始裂解槽1的加工。
經(jīng)增壓缸16增壓后的高壓油進(jìn)入高壓軟管6內(nèi),內(nèi)高壓使軟管膨脹變形,由初始直徑D0增至D1,使軸承蓋3從箱體軸承座2上分離開。
增壓缸16的高壓卸荷后,高壓軟管6由直徑D1收縮至初始直徑D0,增壓缸16在背壓彈簧9作用下復(fù)位至軸承座2上,滑塊體15橫向在液壓缸17作用下返回初始位置。背壓機(jī)構(gòu)在縱向油缸12作用下返回初始位置,從而完成一個(gè)工作循環(huán)。
本發(fā)明具有下列特征采用高壓軟管內(nèi)高壓脹形方法,實(shí)現(xiàn)軸承蓋與箱體軸承座的斷裂分離。參照圖3,高壓軟管內(nèi)層采用橡膠材料,外層采用合成纖維材料,如聚酰亞銨等,其膨脹率控制在10%~15%為宜,其關(guān)系為D0<D<D1。
鑲嵌拉刀4的拉刀桿5設(shè)在高壓軟管6內(nèi)。在將高壓軟管6穿入軸承座孔的過程中,拉刀4將軸承座孔中心處兩側(cè)拉削加工出裂解槽。
使高壓軟管6膨脹的液體油壓在80~120Mpa之間,由滑塊體15內(nèi)的增壓缸16產(chǎn)生。
為獲得完全嚙合的斷裂面,提高軸承座2斷裂質(zhì)量,采用由蝶形彈簧的背壓彈簧9對軸承蓋3施加背壓力,參照圖5。通過更換背壓壓緊塊7實(shí)現(xiàn)不同品種曲軸箱體軸承座的裂解加工。
參照圖3,一種用于上述曲軸箱體軸承座裂解加工方法的裝置按如下方式組成在機(jī)架20上方設(shè)有曲軸箱體定位板21;曲軸箱體傳送至定位板21上后,由夾緊油缸19夾緊定位。壓緊塊體8嵌入背壓支座13中,縱向液壓缸12與背壓支座13相連,并附設(shè)2個(gè)導(dǎo)向柱11,使固設(shè)在支架10上的背壓機(jī)構(gòu)作上下精確運(yùn)動。
滑塊底座18與機(jī)架20相連,其上方安裝由一橫向液壓缸17驅(qū)動可沿水平方向運(yùn)動的滑塊體15,所述的拉刀桿5與內(nèi)可高壓脹形的高壓軟管6固設(shè)在滑塊體15前端,增壓缸16安裝在滑塊體15內(nèi)。
背壓機(jī)構(gòu)中的壓緊塊7與背壓彈簧9裝于壓緊塊體8內(nèi),壓緊塊體8嵌入背壓支座13的梯形槽中,背壓支座13固設(shè)在支架10上,由縱向液壓缸12驅(qū)動。
背壓機(jī)構(gòu)中的多個(gè)壓緊塊7可更換。通過更換背壓壓緊塊實(shí)現(xiàn)對不同品種不同規(guī)格發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承蓋的背壓壓緊。
諸多片狀拉刀4鑲嵌在拉刀桿5前端兩側(cè)槽內(nèi),并用螺栓緊固,拉刀桿5上開有高壓液體進(jìn)、出油道。
滑塊底座18與機(jī)架20相連接,其上的滑塊體15由橫向液壓缸17驅(qū)動沿滑塊底座18上的四個(gè)矩形導(dǎo)軌作水平運(yùn)動。
定位夾緊機(jī)構(gòu)為定位夾緊油缸19。
高壓軟管6內(nèi)層材料可為橡膠,外層材料為合成纖維,合成纖維材料包覆在橡膠管體外層。
采用本發(fā)明設(shè)備對曲軸箱體軸承座進(jìn)行裂解加工過程首先將曲軸箱體傳送在定位板21上,夾緊油缸19將箱體夾緊定位后,由壓緊塊體8、背壓支座13等組成的背壓機(jī)構(gòu)由縱向油缸12驅(qū)動下行,壓緊塊7通過壓緊塊體8內(nèi)的背壓彈簧9將軸承蓋3壓緊,拉刀桿5和高壓軟管6由橫向液壓缸17驅(qū)動穿入曲軸箱體軸承座孔內(nèi),與此同時(shí),拉刀4將軸承座孔中心處兩側(cè)的裂解槽1加工完畢。
穿入軸承座孔和壓緊塊體8上導(dǎo)向孔內(nèi)的高壓軟管6在由增壓缸16產(chǎn)生的高壓液體作用下膨脹變形,使軸承座孔從裂解槽1處斷裂,并將軸承蓋3從軸承座2上斷裂分離。裂解過程中壓緊塊7在背壓彈簧9作用下始終壓緊在軸承蓋3兩端螺栓孔的平面上達(dá)到背壓裂解的目的。
軸承蓋3與軸承座2斷裂分離后,增壓缸16卸荷,膨脹變形的高壓軟管收縮回原始狀態(tài),軸承蓋3在背壓彈簧9作用下與軸承座2復(fù)位嚙合。待拉刀桿5和高壓軟管6在橫向液壓缸17驅(qū)動下返回后,背壓機(jī)構(gòu)在縱向液壓缸12的驅(qū)動下上行至初始位置,至此,完成曲軸箱體軸承座裂解加工一個(gè)循環(huán)過程。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法,其特征在于按以下步驟進(jìn)行a.由縱向液壓缸(12)驅(qū)動的背壓機(jī)構(gòu)下行,其壓緊塊體中的壓緊塊(7)通過背壓彈簧(9)對軸承座(2)施加一定的背壓力,并在曲軸箱體軸承座裂解過程中始終保持背壓裂解作用。b.在橫向液壓缸(17)作用下,將與滑塊體(15)相連接的拉刀桿(5)及高壓軟管(6)穿入曲軸箱體軸承座(2)內(nèi)孔,穿入過程中鑲嵌并固定在拉刀桿(5)前端的諸多拉刀(4)完成軸承座孔中心處兩側(cè)的裂解槽加工。c.經(jīng)增壓器(16)增壓后的高壓液體通過拉刀桿(5)上的進(jìn)油口進(jìn)入高壓軟管內(nèi),在壓力高達(dá)80~120MPa的高壓液體作用下,軟管膨脹,使軸承座孔從裂解槽處斷裂,將軸承蓋(3)從曲軸箱體軸承座(2)上斷裂分離,高壓軟管(6)的膨脹率在10%~15%之間為宜。
2.用于權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工方法的加工裝置,它是由主機(jī)和背壓機(jī)構(gòu)組成,其特征在于在機(jī)架(20)上方設(shè)有曲軸箱體定位板(21)與定位夾緊機(jī)構(gòu),機(jī)架(20)右側(cè)的滑塊底座(18)上設(shè)有可水平運(yùn)動的滑塊體(15),滑塊體(15)內(nèi)裝有增壓缸(16),裝有拉刀(4)的拉刀桿(5)固接于滑塊體(15)前端,其內(nèi)可高壓脹形的高壓軟管(6)與增壓缸(16)相連接,背壓機(jī)構(gòu)設(shè)在曲軸箱體上方,由兩側(cè)支架(10)支撐并可沿兩個(gè)導(dǎo)向柱(11)導(dǎo)向作上、下運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工裝置,其特征在于所述的背壓機(jī)構(gòu)中的壓緊塊(7)與背壓彈簧(9)裝于壓緊塊體(8)內(nèi),壓緊塊體(8)嵌入背壓支座(13)的梯形槽中,背壓支座(13)固設(shè)在支架(10)上,由縱向液壓缸(12)驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工裝置,其特征在于所述的背壓機(jī)構(gòu)中的多個(gè)壓緊塊(7)可更換。
5.據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工裝置,其特征在于諸多片狀拉刀(4)鑲嵌在拉刀桿(5)前端兩側(cè)槽內(nèi),并用螺栓緊固,拉刀桿(5)上開有高壓液體進(jìn)、出油道。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工裝置,其特征在于所說的滑塊底座(18)與機(jī)架(20)相連接,其上的滑塊體(15)由橫向液壓缸(17)驅(qū)動沿滑塊底座(18)上的四個(gè)矩形導(dǎo)軌作水平運(yùn)動。
7.據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工裝置,其特征在于所說的定位夾緊機(jī)構(gòu)采用定位夾緊油缸(19)。
8.據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座裂解加工裝置,其特征在于高壓軟管(6)內(nèi)層材料可為橡膠,外層材料為合成纖維,合成纖維材料包覆在橡膠管體外層。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)曲軸箱體軸承座加工方法及專用設(shè)備。可有效解決進(jìn)一步提高曲軸箱體軸承座裂解加工質(zhì)量問題。其加工方法為a.在曲軸箱體軸承座裂解過程中始終由背壓機(jī)構(gòu)對軸承座施加并保持一定的背壓力,b.由裝有拉刀桿的滑塊機(jī)構(gòu)完成軸承座孔中心處兩側(cè)的裂解槽加工;c.經(jīng)增壓后的高壓液體使軸承座孔從裂解槽處從曲軸箱體軸承座上斷裂分離。加工裝置由主機(jī)和背壓機(jī)構(gòu)組成,在機(jī)架上方設(shè)有曲軸箱體定位板與定位夾緊機(jī)構(gòu),機(jī)架右側(cè)的滑塊底座上設(shè)有可水平運(yùn)動的滑塊體,滑塊體內(nèi)裝有增壓缸,裝有拉刀的拉刀桿固接于滑塊體前端,其內(nèi)高壓軟管與增壓缸相連接,背壓機(jī)構(gòu)設(shè)在曲軸箱體上方,由兩側(cè)支架支撐并可沿導(dǎo)向柱導(dǎo)向作上、下運(yùn)動。
文檔編號B23P23/04GK1611323SQ20041001082
公開日2005年5月4日 申請日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者楊慎華, 寇淑清, 趙勇, 鄭祺峰 申請人:吉林大學(xué)