一种连杆胀断用夹具结构及连杆胀断设备的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种连杆胀断用夹具结构及连杆胀断设备。

背景技术：

我国对连杆胀断技术的研究已有一定的成果，其中吉林大学辊锻研究所已经着手开发胀断连杆的自动化生产线。国内上海大众、一起大众轿车发动机均采用胀断连杆，且已经实现国产化，国内连杆胀断技术的发展仍然有很长的路要走。但不可忽视的是现在已经有很多连杆生产厂商已经开始连杆胀断设备的研发。

现有的连杆胀断设备多为只进行连杆大头部分的胀断，但连杆夹具不够灵活，夹持稳定性较差，容易影响连杆大头孔内侧质量，另外，现有的胀断设备不能进行连杆螺栓的回松，从而使连杆胀断时对连杆的内螺纹造成破坏。

因此，需要对一种连杆胀断用夹具结构进行研究。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种连杆胀断用夹具结构，能有效实现连杆的夹持，保证夹持稳定性，而且适用性较广，使连杆在胀断时大头孔内侧受力均匀，不会破坏连杆大头孔内侧的表面质量。

一种连杆胀断用夹具结构的具体方案如下：

一种连杆胀断用夹具结构，包括：

支架；

胀断块，连杆大头孔能套设于胀断块，胀断块与支架之间设置第一弹性件，以使胀断块在外力作用下向两侧张开从而胀断大头孔；

端部弹性件，与胀断块相对设置，设于支架用于抵住连杆一端；

滑块，与动力源连接，滑块活动设于支架且设于胀断块的一侧，用于从胀断块的侧部推动连杆大头孔端部以通过滑块和端部弹性件从两侧夹紧连杆。

上述的夹具结构提供了胀断支撑部分，并通过滑块和端部弹性件从两侧对连杆进行夹持，夹持稳定性高，胀断块的设置，可以使连杆在胀断时大头孔内侧受力均匀，不会破坏连杆大头孔内侧的表面质量。

进一步地，所述胀断块包括两块间隔设定距离设置的l型块，两l型块相对设置，l型块侧部与支架之间设置第一弹性件，第一弹性件为弹簧，以使外力从两l型块之间的空间向两侧推动l型块，l型块侧部为弧形以与连杆大头孔相配合；l型块两侧均设置导向块以使连杆大头孔端部受力时沿着导向块内侧移动，即两导向块从宽度方向对连杆大头孔端部进行限定，两l型块内侧同样为弧形，这样两l型块内部形成的空间形状与推杆下半段尺寸相互配合，初始空间尺寸小于推杆下半段尺寸，用于方便推杆的挤压。

进一步地，所述滑块一侧设置u型槽以与连杆配合，且滑块开有通孔，用于螺栓拧紧机端部的穿过。

进一步地，所述支架端部铰接设置压杆，压杆一端侧部与所述的滑块接触或能够与滑块接触，压杆中部与第一支撑板铰接设置，另一端侧部与所述的动力源连接或接触，动力源推动压杆的一端升高，从而在杠杆作用下压杆另一端推动滑块，滑块与动力源均设于压杆的同一侧；

进一步地，动力源为伸缩杆，伸缩杆设于机架，且设于滑块的下方，伸缩杆与滑块均设于压杆的同一侧，且压杆的上半段与第一支撑板端部铰接，伸缩杆端部设置弹簧，弹簧与伸缩杆设于套筒内，伸缩杆突出套筒设置，且伸缩杆端部与压杆内侧连接或接触设置，弹簧端部与电机连接，由电机控制伸缩杆的伸出动作，进而将压杆一端推出，压杆另一端从而推动滑块压紧连杆大头孔端。

进一步地，所述支架包括第一支撑板，所述胀断块设于第一支撑板的凹槽内，第一支撑板表面设置第二支撑板，第二支撑板一端表面用于支撑所述的导向块底部，另一端用于支撑所述的端部弹性件，第一支撑板通过框架支撑；

进一步地，所述端部弹性件包括设于第一支撑板侧部的弹簧挡块，弹簧挡块与第一支撑板连接，可通过圆柱销连接，弹簧挡块一侧在第二支撑板表面设置第二弹性件，第二弹性件与v型块连接，v型块用于卡设连杆小头孔端部，第二弹性件为弹簧。

进一步地，为了不干扰螺栓拧紧机的动作，压杆内侧设置凸块用于推动所述的滑块，压杆同样设置与滑块通孔相通的通孔。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种连杆胀断设备，包括一种连杆胀断用夹具结构，能够先进行连杆螺栓的部分回松，然后对连杆大头进行胀断，且采用专用的连杆夹具，可大大减少在进行胀断时对连杆大头内表面的破坏。

进一步地，胀断设备还包括设于所述连杆胀断用夹具结构一侧的螺栓拧紧、回松机构；

进一步地，所述螺栓拧紧、回松机构包括螺栓拧紧机。

进一步地，所述螺栓拧紧机通过上夹紧板安装于下夹紧板，下夹紧板与横向进给机构连接；

所述横向进给机构包括电动丝杠，电动丝杠设置与所述下夹紧板连接的螺母，电动丝杠为滚珠丝杠，滚珠丝杠设置螺母副，下夹紧板与螺母副的螺母通过螺钉连接在一起，电动丝杠动作，带动下夹紧板和螺栓拧紧机的前进或后退，从而拓宽了整个机构的适用范围，螺栓拧紧机为现有结构，且在螺栓拧紧机处设置扭矩传感器，用于测定连杆螺栓的拧紧力矩。

进一步地，胀断设备还包括安装于所述胀断块上方的直线推动机构，直线推动机构底端设置推杆，推杆的下半段尺寸逐渐变小，推杆设于两l型块之间形成空间的上方。

直线推动机构与控制器连接，控制器与螺栓拧紧、回松机构(电动丝杠的动力源、螺栓拧紧机)连接。

直线推动机构为液压缸，液压缸通过液压缸架支撑，液压缸架设置与液压缸连接的液压油箱，第一电机安装于上机架，第一电机通过联轴器与齿轮泵连接，齿轮泵与液压油箱连接用于向液压缸供油。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过连杆夹具对连杆进行定位夹紧，采用液压缸推杆与胀断块配合胀断连杆，可以使连杆在胀断时大头孔内侧受力均匀，不会破坏连杆大头孔内侧的表面质量，胀断力沿着连杆的轴向，增强了连杆的刚性。

2)本发明通过杠杆方式设置压杆，进而保持滑块的动作，保证胀断力不会破坏连杆。

3)本发明通过螺栓拧紧、回松机构的设置，可以实现连杆螺栓的回松，从而避免连杆胀断时破坏连杆内螺纹。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明夹具结构侧面剖视图；

图2为本发明夹具结构俯视图；

图3为本发明整体结构示意图；

图4为本发明螺栓拧紧、回松结构示意图；

其中，1.第一支撑板；2.圆柱销；3.弹簧挡块；4.第一弹簧；5.电机；6.第二支撑板；7.第二弹簧；8.导向块；9.胀断块；10.滑块；11.压杆；12.销轴；13.伸缩杆；14.v型块；15.第一液压缸架；16.液压缸；17.第二液压缸架；18.上机架；19.齿轮泵；20.第一联轴器；21.阀箱；22.第一电机；23.挡板；24.支承板；25.控制器；26.螺栓拧紧、回松机构；27.机座；28.夹具结构，29.拧紧头；30.拧紧轴；31.第一滚针轴承；32.轴套；33.扭矩传感器；34.上夹紧板；35.行星齿轮减速器；36.伺服电机；37.第二电机；38.减速器；39.电机支架；40.第二联轴器；41.轴承支架；42.电动丝杠；43.螺母；44.螺母；45.下夹紧板；46.推力轴承。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种连杆胀断用夹具结构。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种连杆胀断用夹具结构，包括支架；胀断块9，连杆大头孔能套设于胀断块9，胀断块9与支架之间设置第一弹性件，以使胀断块9在外力作用下向两侧张开从而胀断大头孔；端部弹性件，与胀断块9相对设置，设于支架用于抵住连杆末端；滑块10，与动力源连接，活动设于支架且设于胀断块9的一侧，用于从胀断块9的侧部推动连杆大头孔端部以通过滑块和端部弹性件从两侧夹紧连杆。

上述的夹具结构28提供了胀断支撑部分，并通过滑块和端部弹性件从两端对连杆进行夹持，夹持稳定性高，胀断块的设置，可以使连杆在胀断时大头孔内侧受力均匀，不会破坏连杆大头孔内侧的表面质量。

支架包括第一支撑板1，所述胀断块9设于第一支撑板1的凹槽内，第一支撑板1表面设置第二支撑板6，第二支撑板6一端表面用于支撑所述的导向块8底部，另一端用于支撑所述的端部弹性件，第一支撑板通过框架支撑，框架设于机座27；

端部弹性件包括设于第一支撑板侧部的弹簧挡块3，弹簧挡块3与第一支撑板1连接，可通过圆柱销2连接，弹簧挡块3一侧在第二支撑板6表面设置第二弹性件，第二弹性件与v型块14连接，第二弹性件为弹簧，v型块用于卡设连杆小头孔端。

胀断块9包括两块间隔设定距离设置的l型块，l型块侧部与支架之间设置第一弹性件，以使外力从两l型块之间的空间向两侧推动l型块，第一弹性件为弹簧，l型块突出于第二支撑板设置，且l型块的内侧和外侧均为弧形；在第二支撑板表面l型块的两侧分别设置导向块8，两l型块内侧分别设置开口，这样两l型块内部形成的空间形状与推杆下半段尺寸相互配合，初始空间尺寸小于推杆下半段尺寸，用于方便推杆的挤压。

滑块10靠近胀断块的端侧设置u型槽以与连杆外端面配合，且滑块开有通孔，用于螺栓拧紧机端部的穿过。

第一支撑板端部铰接设置压杆11，压杆11同样设置与滑块10通孔相通的通孔，压杆11一端侧部与所述的滑块10接触或能够与滑块10接触，另一端侧部与所述的动力源连接或接触，动力源推动压杆的一端推出，从而在杠杆作用下压杆另一端推动滑块，滑块与动力源均设于压杆的同一侧；

动力源为伸缩杆13，伸缩杆13设于支架，且设于滑块10的下方，伸缩杆与滑块均设于压杆11的同一侧，且压杆11的上半段与第一支撑板端部铰接，伸缩杆13端部设置弹簧，弹簧与伸缩杆13设于套筒内，伸缩杆端部13突出套筒设置，弹簧端部与与电机5连接，由电机5推动弹簧和伸缩杆的动作，能实现直线推动的电机5通过框架支撑。上述的夹具机构，通过第一支撑板1进行定位，可对连杆的三个自由度进行限制；通过压杆11的设置对连杆定位，可对连杆的三个自由度进行限制。

为了克服现有技术的不足，本发明还提供了一种连杆胀断设备，包括一种连杆胀断用夹具结构，能够先进行连杆螺栓的部分回松，然后对连杆大头进行胀断，且采用专用的连杆夹具，可大大减少在进行胀断时对连杆大头内表面的破坏。

胀断设备还包括设于连杆胀断用夹具结构一侧的螺栓拧紧、回松机构26，夹具结构28和螺栓拧紧、回松机构26安装于机座27；螺栓拧紧、回松机构26包括螺栓拧紧机。螺栓拧紧机通过上夹紧板34安装于下夹紧板45，下夹紧板45与横向进给机构连接，下夹紧板45与机架通过滑轨连接，这样便于横向进给机构的前进或后退，螺栓拧紧机具体包括伺服电机36，伺服电机36与行星齿轮减速器35连接，行星齿轮减速器35设于上夹紧板34，上夹紧板34与轴套32连接，轴套32通过第一滚针轴承31与拧紧轴30连接，拧紧轴30端部设置用于拧松螺母的拧紧头29，上夹紧板34与下夹紧板45连接，上夹紧板34从螺栓拧紧机上方覆盖部分螺栓拧紧机，下夹紧板设于上夹紧板下方。

横向进给机构包括电动丝杠42，电动丝杠42设置螺母副44，电动丝杠42的端部通过推力轴承46与轴承支架41连接，轴承支架41通过机座支撑，电动丝杠42设置与所述下夹紧板45连接的螺母43，电动丝杠(滚珠丝杠)45动作，带动下夹紧板45和螺栓拧紧机的前进或后退，从而拓宽了整个机构的适用范围，支承板24下方设置可编程plc控制器，控制器与第二电机37连接，第二电机37通过减速器38控制电动丝杠42转动，减速器通过电机支架38支撑于机座27，推动下夹紧板移动，从而带动横向进给机构的移动。

胀断设备还包括安装于所述胀断块9上方的直线推动机构，直线推动机构底端设置推杆，推杆的下半段尺寸逐渐变小，直线推动机构与控制器25连接，实现竖直方向推杆的前进或后退，控制器25与螺栓拧紧、回松机构(电动丝杠的动力源、螺栓拧紧机)连接，控制器为plc可编程控制器。

直线推动机构为液压缸16，液压缸16通过液压缸架支撑，液压缸架与上机架18连接，液压缸架包括第一液压钢架15和第二液压钢架17拼装，液压缸架设置与液压缸16连接的液压油箱，第一电机22安装于支承板24，支承板24设于上机架18，控制器安装于支承板24的下方，第一电机22通过第一联轴器20与齿轮泵19连接，齿轮泵19与液压油箱连接用于向液压缸16供油，液压油箱与安装于上机架18的阀箱连接，阀箱21与控制器连接。

当设备开始工作时，控制器向电动丝杠的第二电机发出控制指令，滚珠丝杠的第二电机37转动，当螺栓拧紧机的拧紧轴头到达指定工位时，控制器向螺栓拧紧机的伺服电机36发出指令，螺栓拧紧机的伺服电机36开始转动，两个电机在控制器的控制下协调运动，将螺栓回松了螺孔的三分之二距离后(通过角度编码器测量转过的角度)，螺栓拧紧机的伺服电机36停止转动，滚珠丝杠的第二电机37继续转动，退让出设定距离后，设备进行连杆的胀断。

液压缸采用单杆双作用液压缸，通过控制器控制各阀来控制液压缸的工进和回退，液压缸设置在连杆夹具的上方，当液压缸的推杆工进时，推杆推动夹具中的胀断块来实现连杆大头孔的胀断，胀断完毕后，推杆回退，胀断块在弹簧的作用下回到初始位置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。