专利名称：一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车削夹具，尤其是涉及一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具。
背景技术：
汽车工业已成为我国重要的支柱产业，薄壁零件具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点，广泛地应用在各汽车部件中。但是，由于薄壁零件刚性差，在加工过程中极容易产生变形，直接影响到薄壁零件的生产质量。是薄壁零件刚性差，强度弱，工件刚性不足，在切削力，特别是径向切削力、夹紧力等的作用下，极容易产生振动和变形，除此之外，在加工过程中，由于主轴高速的转动，从而造成加工后的零件出现椭圆等不规则变形情况，很难保证零件的加工精度，这直接影响到薄壁零件的使用效果。为了减少轿车变速箱中薄壁零件在加工中的形变量，提高薄壁零件使用寿命对车削夹具进行设计和研究至关重要。
在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检测的装置，都可统称为“夹具”。三爪卡盘是大多数车床用户的标准工件夹持装置，这种卡盘具有足够的通用性，可应用于多种车削加工。然而，它不是所有加工任务的最佳夹具。在加工薄壁零件时，选择弹簧夹具作为工件夹持装置，与三爪卡盘相似，也用机械力固定需要车削的零件。它是利用橡胶弹性收缩的特性来夹紧筒体，使筒体受力均匀，可以有效地减小零件在车削过程中的变形，确保零件的加工质量，并能使夹具的寿命延长，达到环保的要求。所以，在车削薄壁零件时，渐渐由普通的夹具发展到弹簧夹具，由弹簧夹具替代了传统的夹具。现有的弹簧夹头存在以下不足之处1、弹性段的弹力过大和应力集中，使形变量不均匀，对工件的损耗和使用寿命极为不利。2、弹性段的硬度难以控制，影响使用寿命。3、不能兼顾弹性段的疲劳寿命和工作孔的耐磨性，对热处理要求较高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种形变量均匀，装夹可靠，寿命长，耐磨性能好，热处理要求低的轿车变速箱薄壁零件车削夹具。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，包括连接杆、连接轴、夹具主体、定位压板、拉杆、弹簧夹头、夹具定位板，所述夹具通过连接杆连接机床，所述的连接轴一端与连接杆连接，另一端伸入夹具主体内与拉杆连接，所述的夹具主体前设有弹簧夹头，所述的定位压板设置在弹簧夹头一端并连接夹具主体，所述的夹具定位板设置在弹簧夹头另一端，工件设置在弹簧夹头上，其特征在于，所述的弹簧夹头中心呈圆锥台中空状，锥角为10°，其外锥面的头部沿轴向开有6条等分槽；夹紧过程，在连接杆和连接轴的作用下，拉杆向左移动，带动弹簧夹头在与之配套的夹具主体内产生收缩变形，使被夹持的工件外圆自动定心并夹紧，弹簧夹头的锥度开口受轴向力，左移过程中产生径向均匀的弹性变形，将薄壁工件涨紧，并借压合处的摩擦力传递扭矩带动工件旋转，夹紧力均匀作用在整个工件圆周的孔壁面积上；
松开过程，在连接杆和连接轴的作用下，拉杆向右移动，使弹簧夹头脱离夹具主体表面，由于弹簧夹头锥角大于斜面自锁角，在轴向外力撤除后，利用弹簧夹头的弹性扩张力，使其自动向右移动，松开工件。所述的夹具主体与弹簧夹头之间设有传动销。所述的连接轴和拉杆之间设有定位销。所述的夹具主体靠近连接杆一端设有法兰，该法兰通过螺钉与夹具主体连接，并且设有与机床连接的螺钉。所述的夹具主体外壁设有吊耳。所述的弹簧夹头的中空处设有填充物，该填充物为聚氨酯橡胶。所述的弹簧夹头的材料为渗碳轴承钢。 与现有技术相比，本发明具有以下优点(I)改进后的弹簧夹头能够满足刚性较差的薄壁零件，在夹紧力的作用下不容易产生振动，且变形量均匀，装夹可靠，等优点(2)改进后的弹簧夹头寿命要比普通的弹簧夹头寿命长，聚氨酯橡胶的疲劳寿命可达100万次以上，橡胶与夹头的粘合部位也有足够的抗剪强度，实践可知，改进后的弹簧夹头寿命可达20万次以上，使用效果很好(3)弹簧夹头能确保了整个弹簧夹头能够富有弹性，以利于收缩和松开，最主要的是这样能使变形量均匀，稳定且弹簧收缩范围大，零件不易变形。
图I为本发明的剖视图；图2为本发明的弹簧夹头的俯视图；图3为本发明的弹簧夹头的侧视图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。如图I 3所示，一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，包括连接杆I、连接轴2、夹具主体5、传动销7、定位压板8、拉杆9、弹簧夹头10、夹具定位板11、定位销16，该夹具通过连接杆I连接机床，所述的连接轴2 —端与连接杆I连接，另一端伸入夹具主体5内，通过螺钉6与夹具主体5连接，并通过螺钉13与拉杆9连接，所述的连接轴2和拉杆9之间设有定位销16。所述的夹具主体5前设有弹簧夹头10，夹具主体5与弹簧夹头10之间设有传动销7，所述的定位压板8设置在弹簧夹头10 —端并连接夹具主体5，所述的夹具定位板11设置在弹簧夹头10另一端，工件12设置在弹簧夹头10上。夹具主体5外壁设有吊耳15，靠近连接杆I的一端设有法兰3，该法兰3 —侧通过螺钉17与夹具主体5连接，另一侧设有固定用螺钉4。所述的弹簧夹头10中心呈圆锥台中空状，锥角为10°，其外锥面的头部沿轴向开有6条等分槽，这既可以有效保证弹簧夹头10能迅速胀开和收缩，又能减小变形过大给工件12定位精度带来的不利影响，提高定心精度。弹簧夹头10内填充聚氨酯橡胶，保了整个弹簧夹头10能够富有弹性，能使形变量均匀、稳定且弹簧收缩范围大，工件12不易变形。弹簧夹头10的材料采用弹性较好的渗碳轴承钢，与聚氨酯橡胶的填充物结合经热处理使其外锥与夹爪内壁有较高硬度以保证坚硬耐磨，而且对热处理的要求低。上述定心快装夹具为用于外圆柱面工件的弹簧夹头定心夹紧机构，工件的定心与夹持利用弹性元件弹簧夹头受力后的弹性变形来实现。工作过程如下(I)夹紧过程弹簧夹头10的收缩变形作用力是通过连接杆I连接夹具与机床，并带动控制拉杆拉件距离的泛动连接轴2使控制弹簧夹头的拉杆9向左移动，利用杠杆铰链增力机构，通过弹簧夹头定位压板8的支撑作用下使拉杆9带动弹簧夹头10在与之配套的夹具主体5间产生收缩变形，使被夹持的工件12外圆自动定心并夹紧。设有锥度开口的弹簧夹头10受轴向力，左移过程中产生径向均匀的弹性变形，将薄壁工件12涨紧，并借压合处的摩擦力传递扭矩带动工件旋转，夹紧力均匀作用在整个圆周的孔壁面积上，故夹紧变形小，弹簧夹头10与工件12基准孔之间没有间隙，所以有很好的定心精度。解决了改进前夹具的定位精度低及装夹变形的问题。 (2)松开过程工件12的松开同样在夹具与机床主轴的连接杆I、控制拉杆拉件距离的泛动连接轴2的作用下，使控制弹簧夹头的拉杆9向右移动，使弹簧夹头定位压板8支撑点脱离夹具的主体5表面，利用弹簧夹头10的弹性扩张力，在轴向外力撤除后，由于弹簧夹头的锥角10°大于斜面自锁角，故在弹簧夹头的弹性张力下会自动向右移动，从而保证弹簧夹头无论在何种状态下左端始终保持向外产生滑移状态，保证夹具伸缩自如，使用安全。松开过程结束，即可将加工好的工件取下。
权利要求
1.一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，包括连接杆、连接轴、夹具主体、定位压板、拉杆、弹簧夹头、夹具定位板，所述夹具通过连接杆连接机床，所述的连接轴一端与连接杆连接，另一端伸入夹具主体内与拉杆连接，所述的夹具主体前设有弹簧夹头，所述的定位压板设置在弹簧夹头一端并连接夹具主体，所述的夹具定位板设置在弹簧夹头另一端，工件设置在弹簧夹头上，其特征在于，所述的弹簧夹头中心呈圆锥台中空状，锥角为10°，其外锥面的头部沿轴向开有6条等分槽； 夹紧过程，在连接杆和连接轴的作用下，拉杆向左移动，带动弹簧夹头在与之配套的夹具主体内产生收缩变形，使被夹持的工件外圆自动定心并夹紧，弹簧夹头的锥度开口受轴向力，左移过程中产生径向均匀的弹性变形，将薄壁工件涨紧，并借压合处的摩擦力传递扭矩带动工件旋转，夹紧力均匀作用在整个工件圆周的孔壁面积上； 松开过程，在连接杆和连接轴的作用下，拉杆向右移动，使弹簧夹头脱离夹具主体表面，由于弹簧夹头锥角大于斜面自锁角，在轴向外力撤除后，利用弹簧夹头的弹性扩张力，使其自动向右移动，松开工件。
2.根据权利要求I所述的一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，其特征在于，所述的夹具主体与弹簧夹头之间设有传动销。
3.根据权利要求I所述的一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，其特征在于，所述的连接轴和拉杆之间设有定位销。
4.根据权利要求I所述的一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，其特征在于，所述的夹具主体靠近连接杆一端设有法兰，该法兰通过螺钉与夹具主体连接，并且设有与机床连接的螺钉。
5.根据权利要求I所述的一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，其特征在于，所述的夹具主体外壁设有吊耳。
6.根据权利要求I所述的一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，其特征在于，所述的弹簧夹头的中空处设有填充物，该填充物为聚氨酯橡胶。
7.根据权利要求I所述的一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，其特征在于，所述的弹黃夹头的材料为渗碳轴承钢。
全文摘要
本发明涉及一种轿车变速箱薄壁零件车削夹具，包括连接杆、连接轴、夹具主体、定位压板、拉杆、弹簧夹头、夹具定位板，所述夹具通过连接杆连接机床，所述的连接轴一端与连接杆连接，另一端伸入夹具主体内与拉杆连接，所述的夹具主体前设有弹簧夹头，所述的定位压板设置在弹簧夹头一端并连接夹具主体，所述的夹具定位板设置在弹簧夹头另一端，工件设置在弹簧夹头上，所述的弹簧夹头中心呈圆锥台中空状，锥角为10°，其外锥面的头部沿轴向开有6条等分槽。与现有技术相比，本发明具有形变量均匀，装夹可靠，寿命长，耐磨性能好，热处理要求低等优点。
文档编号B23Q3/06GK102806480SQ20111014534
公开日2012年12月5日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者李聪 申请人:上海工程技术大学