一种发动机气缸体缸孔定位装置制造方法
【专利摘要】一种发动机气缸体缸孔定位装置，用于提高发动机气缸体加工的初始定位精度。它包括气缸体顶面定位机构、缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构和底板，所述缸孔第一定位机构包括布置在缸孔第二定位机构左、右侧的两部分，它们分别与发动机气缸体两端的缸孔匹配，所述缸孔第二定位机构与发动机缸体中间部位两个缸孔匹配。本发明不仅提升发动机气缸体缸孔定位的准确性，从而提高发动机气缸体加工质量，而且具有通用性能好的特点，可适用于不同缸径尺寸气缸体工件的加工，降低了发动机气缸体的加工成本。
【专利说明】一种发动机气缸体缸孔定位装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机加工工件定位装置，尤其是一种适用于对发动机气缸体加工的定位装置，属于燃烧发动机【技术领域】。
【背景技术】
[0002]发动机气缸体是承载和装配发动机各机构和系统的基体，并且发动机活塞在气缸体缸孔内作高速往复运动，因此，在发动机气缸体加工过程中，对气缸内壁工作表面的粗糙度、形状和尺寸精度要求较高。
[0003]目前，发动机气缸体加工的定位原则为:首先以缸孔作为粗定位基准加工工件定位销孔，然后再以工件定位销孔作为精定位基准对工件进行加工，由此可见缸孔作为气缸体加工的初始基准，其定位精度对缸体加工质量影响很大。如附图1、图2所示，在四缸发动机气缸体I的加工过程中，一般利用气缸体的第一缸孔1-1、第四缸孔1-4和气缸体顶面1-5作为粗基准来加工底面工艺销孔(精基准)，传统的定位方式是通过一面两销(一个圆柱销2和一个菱形销3)定位机构实现气缸体缸孔与气缸体顶面1-5的定位。但是采用传统的一面两销定位机构加工工艺销孔(精基准)，存在以下问题:一是由于发动机气缸体为铸造件，缸孔铸造毛坯面凹凸不平，定位精度一致性难以保证，甚至会导致气缸体报废；二是定位销制作难度大，定位销直径尺寸不易控制；三是定位销通用性能差，不同缸径尺寸的缸体需配置专用定位销。
[0004]专利申请号为201120453707.X的中国专利公开了一种发动机汽缸体定位工装，该发动机汽缸体定位工装包括支撑平台，所述的支撑平台上设有缸孔定位装置；所述的缸孔定位装置包括垂直固定在支撑平台上的拉杆套，套在拉杆套中的拉杆，拉杆的下端穿过拉杆套和支撑平台后与支撑平台活动固定，所述的拉杆上具有若干锥形曲面；所述的拉杆套与拉杆上的锥形曲面相对的侧壁上径向地设有若干套孔，套孔中固定有涨紧套；所述的涨紧套中穿有与拉杆上的锥形曲面相抵的涨紧销，所述的涨紧销上套有与涨紧套底端内壁相抵的弹簧。虽然该专利以发动机汽缸体上的缸孔作为定位基准，具有定位准确，加工精度高的优点，但因其结构复杂，装配及设备维护难度大，并且该专利技术方案只适用于对特定尺寸缸体的定位，其通用性能较差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种结构简单、通用性能好的发动机气缸体缸孔定位装置，它将发动机气缸体缸孔面接触定位优化为缸孔点接触定位，提升发动机气缸体缸孔定位的准确性,从而提高发动机气缸体加工质量。
[0006]本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
一种发动机气缸体缸孔定位装置，它包括气缸体顶面定位机构、缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构和底板，所述缸孔第一定位机构包括布置在缸孔第二定位机构左、右侧的两部分，它们分别与发动机气缸体两端的缸孔匹配，所述缸孔第二定位机构与发动机缸体中间部位两个缸孔匹配。
[0007]上述发动机气缸体缸孔定位装置，所述缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构均包括驱动单元、执行单元、侧护板、上护板和支撑座，所述执行单元包括推杆轴和对称布置的两组摇臂组件，其中每一组摇臂组件均由摇臂本体和销轴组成，所述摇臂本体通过销轴安装在侧护板上，对称布置的两个摇臂本体的主动臂通过推杆轴铰接，在摇臂本体从动臂的顶部设置可调节结构的定位钉。
[0008]上述发动机气缸体缸孔定位装置，所述缸孔第一定位机构执行单元的定位钉安装在摇臂本体从动臂顶部外侧。
[0009]上述发动机气缸体缸孔定位装置，所述缸孔第二定位机构执行单元的定位钉安装在摇臂本体从动臂顶部内侧。
[0010]上述发动机气缸体缸孔定位装置，所述缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构的驱动单元均由油缸和推杆座组成，所述油缸固定在支撑座上，油缸的伸缩臂与推杆座固定装配，所述推杆座为U型槽结构，它与执行单元配装。
[0011]上述发动机气缸体缸孔定位装置，所述缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构的侧护板固定在支撑座上，在侧护板上面安装上护板。
[0012]上述发动机气缸体缸孔定位装置，所述气缸体顶面定位机构包括三组定位块组件，它们呈三角形分布状态固定在底板上。
[0013]上述发动机气缸体缸孔定位装置，所述底板固定在水平面上。
[0014]本发明采用气缸体顶面定位机构对发动机气缸体顶面平面定位，限定了气缸体上下方向的位置，采用缸孔第二定位机构对发动机中间部位的两个缸孔侧壁夹紧定位，限定了气缸体左右方向的位置，采用缸孔第一定位机构对发动机两端的两个缸孔侧壁撑紧定位，限定了气缸体前后方向的位置，通过上述措施保证了发动机气缸体加工过程中初始定位位置的可靠性；本发明在缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构中均采用定位钉的点接触定位方式，消除了传统定位结构中圆柱销外圆柱面定位的缺陷，并通过对定位钉位置的调整来满足不同缸径尺寸气缸体工件的加工要求，提高了定位装置的通用性能；本发明以液压油缸驱动摇臂组件动作来完成气缸体缸孔定位，使缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构的执行单元与工件柔性接触，并可对工件放置位置进行微量矫正调整，进一步保证了工件定位的准确性。总之，本发明不仅提升发动机气缸体缸孔定位的准确性，从而提高发动机气缸体加工质量，而且具有通用性能好的特点，可适用于不同缸径尺寸气缸体工件的加工，降低了发动机气缸体的加工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0016]图1是传统发动机气缸体加工粗定位结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明结构示意图；
图4是缸孔第一定位机构示意图；
图5是缸孔第一定位机构内部结构示意图；
图6是缸孔第二定位机构示意图； 图7是驱动单元、执行单元动作示意图；
图8是缸孔第一定位机构、缸孔第二定位机构工作状态示意图；
图9是图8的K向视图；
图10是图9的俯视图。
[0017]图中各标号清单为:1、发动机气缸体，1-1、第一缸孔，1-2、第二缸孔，1-3、第三缸孔，1-4、第四缸孔,1_5、气缸体顶面,2、圆柱定位销,3、菱形定位销,4、底板,5、气缸体顶面定位机构，6、缸孔第一定位机构，7、缸孔第二定位机构，8、定位钉，9、摇臂本体，10、支撑座，
11、上护板，12、侧护板，13、销轴，14、推杆轴，15、推杆座，16、油缸。
【具体实施方式】
[0018]参看图3，本发明包括气缸体顶面定位机构5、缸孔第一定位机构6、缸孔第二定位机构7和底板4，所述缸孔第一定位机构6包括布置在缸孔第二定位机构7左、右侧的两部分，它们分别与发动机气缸体I两端的缸孔匹配，所述缸孔第二定位机构7与发动机缸体I中间部位两个缸孔匹配。
[0019]参看图3、图4、图5、图6，本发明的缸孔第一定位机构6、缸孔第二定位机构7均包括驱动单元、执行单元、侧护板12、上护板11和支撑座10，所述执行单元包括推杆轴14和对称布置的两组摇臂组件，其中每一组摇臂组件均由摇臂本体9和销轴13组成，所述摇臂本体9通过销轴13安装在侧护板上，对称布置的两个摇臂本体9的主动臂通过推杆轴14铰接，在摇臂本体9从动臂的顶部设置可调节结构的定位钉8 ;所述缸孔第一定位机构6执行单元的定位钉8安装在摇臂本体9从动臂顶部外侧；所述缸孔第二定位机构7执行单元的定位钉8安装在摇臂本体9从动臂顶部内侧。
[0020]参看图4、图5、图6、图7，本发明的缸孔第一定位机构6、缸孔第二定位机构7的驱动单元均由油缸16和推杆座15组成，所述油缸16固定在支撑座10上，油缸16的伸缩臂与推杆座15固定装配，所述推杆座15为U型槽结构，它与执行单元配装；缸孔第一定位机构6、缸孔第二定位机构7的侧护板12固定在支撑座10上，在侧护板12上面安装上护板11。
[0021]参看图3，本发明的气缸体顶面定位机构5包括三组定位块组件，它们呈三角形分布状态固定在底板4上；所述底板4固定在水平面上。
[0022]参看图8、图9、图10，本发明的一个具体实施例是适用于四缸发动机气缸体缸孔的定位装置，它采用缸孔第二定位机构7对发动机第二缸孔1-2、第三缸孔1-3的侧壁夹紧定位，限定了发动机气缸体I左右方向的位置，米用缸孔第一定位机构6分别对发动机第一缸孔1-1、第四缸孔1-4侧壁撑紧定位，限定了发动机气缸体I前后方向的位置，它配合气缸体顶面定位机构5对发动机气缸体顶面1-5平面定位，限定了发动机气缸体I上下方向的位置，通过上述措施保证了发动机气缸体加工过程中初始定位位置的可靠性。
[0023]参看图7，本发明在控制系统控制下油缸16的伸缩臂动作，带动推杆座15上下运动，推杆座15推动推杆轴14向下运动，使铰接在推杆轴14上的两个摇臂本体9绕销轴13旋转，从而带动两个摇臂本体9从动臂上的定位钉8向外侧撑开或向内侧夹紧，实现了对发动机气缸体I缸孔的定位。
[0024]缸孔第一定位机构6的工作过程为:油缸16的伸缩臂伸出，带动推杆座15上升，推杆座15推动推杆轴14向上运动，使铰接在推杆轴14上的两个摇臂本体9绕销轴13旋转，从而带动两个摇臂本体9从动臂上的定位钉8向外侧撑开或向内侧夹紧，实现了对发动机气缸体I第一缸孔1-1及第四缸孔1-4的前后位置定位。
[0025]缸孔第二定位机构7的工作过程为:油缸16的伸缩臂缩回出，带动推杆座15下降，推杆座15推动推杆轴14向下运动，使铰接在推杆轴14上的两个摇臂本体9绕销轴13旋转，从而带动两个摇臂本体9从动臂上的定位钉8向内侧夹紧，实现了对发动机气缸体I第二缸孔1-2与第三缸孔1-3内侧壁的夹紧定位，限定了发动机气缸体I的左右位置。
【权利要求】
1.一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，它包括气缸体顶面定位机构(5)、缸孔第一定位机构(6)、缸孔第二定位机构(7)和底板(4),所述缸孔第一定位机构(6)包括布置在缸孔第二定位机构(7)左、右侧的两部分，它们分别与发动机气缸体(I)两端的缸孔匹配，所述缸孔第二定位机构(7)与发动机缸体(I)中间部位两个缸孔匹配。
2.根据权利要求1所述的一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，所述缸孔第一定位机构(6 )、缸孔第二定位机构(7 )均包括驱动单元、执行单元、侧护板(12 )、上护板(11)和支撑座(10)，所述执行单元包括推杆轴(14)和对称布置的两组摇臂组件，其中每一组摇臂组件均由摇臂本体(9)和销轴(13)组成，所述摇臂本体(9)通过销轴(13)安装在侧护板上，对称布置的两个摇臂本体(9)的主动臂通过推杆轴(14)铰接，在摇臂本体(9)从动臂的顶部设置可调节结构的定位钉(8)。
3.根据权利要求2所述的一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，所述缸孔第一定位机构(6)执行单元的定位钉(8)安装在摇臂本体(9)从动臂顶部外侧。
4.根据权利要求2所述的一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，所述缸孔第二定位机构(7)执行单元的定位钉(8)安装在摇臂本体(9)从动臂顶部内侧。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，所述缸孔第一定位机构(6)、缸孔第二定位机构(7)的驱动单元均由油缸(16)和推杆座(15)组成，所述油缸(16)固定在支撑座(10)上，油缸(16)的伸缩臂与推杆座(15)固定装配，所述推杆座(15)为U型槽结构，它与执行单元配装。
6.根据权利要求5所述的一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，所述缸孔第一定位机构(6)、缸孔第二定位机构(7)的侧护板(12)固定在支撑座(10)上，在侧护板(12)上面安装上护板(11)。
7.根据权利要求1或6所述的一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，所述气缸体顶面定位机构(5)包括三组定位块组件，它们呈三角形分布状态固定在底板(4)上。
8.根据权利要求7所述的一种发动机气缸体缸孔定位装置，其特征是，所述底板(4)固定在水平面上。
【文档编号】B23Q3/08GK103465073SQ201310379048
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】杨将英, 张贺民, 陈小平, 刘伟光 申请人:长城汽车股份有限公司