缸盖碗堵压装定位工装的制作方法

本实用新型属于发动机气缸盖技术领域，具体涉及一种缸盖碗堵压装定位工装。

背景技术：

目前，在发动机气缸盖的设计中，缸盖水套的密封通常采用碗堵的方式，碗堵主要分布在缸盖前后端面和排气面，受高温、高压等恶劣工况的要求，碗堵压装工艺至关重要。如果碗堵歪斜或深度不足会使承压面过小或碗堵局部变形，导致发动机运行过程中碗堵处出现漏冷却液、碗堵移位甚至脱落，造成试验暂停或发动机损坏。

碗堵为薄壁件，采用过盈安装，为保证足够的密封压力，安装精度要求较高。目前缸盖样件试制中碗堵安装主要有两种方式，第一：手动工装，人工压入。第二种方法：设计专用工装，缸盖顶面朝下平放在工装上，采用缸盖顶面工艺销孔定位，压装设备压紧缸盖，再通过液压缸推动碗堵压头均匀压入，完成碗堵压装。

第一种方法缺陷：手动工装，压装过程中受力不均，碗堵有歪斜的现象，压装精度不高；将碗堵拆下后，发现碗堵局部发生挤压变形，缸盖上有单边压痕，压装一致性和精度无法保证。

第二种方法缺陷：①因机加基准为底面，使得压装与机加基准不一致，影响压装精度。②该方法只能对轴盖安装前的半成品缸盖进行碗堵压装，后续缸盖加工中铝屑会进入缸盖水套，在采用iem技术的缸盖成品清洗时，因碗堵已压装导致缸盖水道清洗困难，清洁度无法保障。为保证清洁度，改为成品状态下压装，需将轴盖及定位销进行拆除再进行压装，这样效率较低。

因此，有必要开发一种新的缸盖碗堵压装定位工装。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种缸盖碗堵压装定位工装，利用它对碗堵和缸盖进行定位，以确保碗堵能准确压入到缸盖的碗堵孔内。

本实用新型所述的一种缸盖碗堵压装定位工装，包括基座单元、定位单元和碗堵压头单元；

所述基座单元包括基座底板、支撑板、至少两根立柱、前端压头支撑座、后端压头支撑座、排气侧压头支撑座和导杆；所述基座底板和支撑板上下相对设置；各立柱的上端分别与支撑板固定连接，各立柱的下端分别与基座底板固定连接；所述基座底板上设有定位槽；所述前端压头支撑座和后端压头支撑座分别固定在基座底板上，且前端压头支撑座和后端压头支撑座分别位于所述定位槽的左右两侧；所述导杆的下端穿过支撑板与排气侧压头支撑座固定连接，且排气侧压头支撑座位于定位槽的上方；

所述定位单元包括工装底板、侧板、定位销、垫块、压板组件和辅助支撑块；所述工装底板的底部设有与所述定位槽相配合的定位凸台；所述侧板的下端与工装底板固定连接；所述定位销、垫块、压板组件和辅助支撑块均固定在侧板上，且定位销、垫块和压板组件均位于辅助支撑块的上方；所述压板组件为两个，定位销和垫块均位于两个压板组件之间；

所述碗堵压头单元包括能沿左右方向滑动安装在前端压头支撑座上的压头，能沿左右方向滑动安装在后端压头支撑座上的压头，以及固定在排气侧压头支撑座的底面上的压头，且设置在前端压头支撑座上的压头的数量和位置与位于缸盖的前端面上的碗堵孔的数量和位置相对应，设置在后端压头支撑座上的压头的数量和位置与位于缸盖的后端面上的碗堵孔的数量和位置相对应，设置在排气侧压头支撑座上的压头的数量和位置与位于缸盖的排气面上的碗堵孔的数量和位置相对应。

进一步，所述定位销为两个，两个定位销分别与设置在缸盖的底面的两个定位孔一一对应配合。

进一步，所述垫块为三块，三块垫块平行间隔设置在侧板上，且垫块沿上下方向延伸。

进一步，所述压板组件包括压板支撑和压板，所述压板支撑固定在侧板上，所述压板的一端通过螺杆、铰链固定在压板支撑上。

进一步，所述立柱为四根，其中两根位于基座单元的左端部，另外两根位于基座单元的右端部。

本实用新型具有以下优点：

（1）采用侧放方式放置缸盖，轴盖和工装各部件不会发生干涉，能够在不拆卸轴盖的情况下实现成品缸盖的碗堵压装，满足缸盖水套清洗工艺的要求。

（2）本工装的定位基准与碗堵孔的加工基准统一，能够确保压装精度高；

（3）本工装为模块化结构，各部件更换快捷，缸盖开发中碗堵孔位置、尺寸设计变更或新项目的压装堵碗，通过更换或者调整各个压头的相对位置，更换定位基准销，满足不同项目、状态缸盖碗堵的压装定位，能够极大地降低工装制作成本和周期。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图之一；

图2是本实用新型的结构示意图之二；

图3是本实用新型中定位单元的结构示意图；

图4是本实用新型中缸盖装夹的示意图；

图5是本实用新型中缸盖示意图；

图6是本实用新型中缸盖碗堵压装示意图；

图中，1-基座单元、11-支撑板、12-立柱、13-排气侧压头支撑座、14-螺帽、15-基座底板、16-前端压头支撑座、17-后端压头支撑座、18-导杆、2-定位单元、21-定位销、22-螺栓、23-垫块、24-侧板、25-压板支撑、26-压板、27-辅助支撑块、28-工装底板、28a-定位凸台、3-压头、4-缸盖、41-前端面、42-进气面、43-底面、44-顶面、45-排气面、46-后端面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图6所示，一种缸盖碗堵压装定位工装，包括基座单元1、定位单元2和碗堵压头单元。

如图1和图2所示，所述基座单元1包括基座底板15、支撑板11、至少两根立柱12、前端压头支撑座16、后端压头支撑座17、排气侧压头支撑座13和导杆18。所述基座底板15和支撑板11上下相对设置。各立柱12的上端分别与支撑板11固定连接，各立柱12的下端分别与基座底板15固定连接。所述基座底板15上设有定位槽；所述前端压头支撑座16和后端压头支撑座17分别固定在基座底板15上，且前端压头支撑座16和后端压头支撑座17分别位于所述定位槽的左右两侧。所述导杆18的下端穿过支撑板11与排气侧压头支撑座13固定连接，且排气侧压头支撑座13位于定位槽的上方。

本实施例中，所述立柱12为四根，其中两根位于基座单元1的左端部，另外两根位于基座单元1的右端部。各立柱12的下端分别通过螺纹固定在基座底板15上，各立柱12的上端穿过支撑板11并用螺帽14固定。

如图3所示，所述定位单元2包括工装底板28、侧板24、定位销21、垫块23、压板组件和辅助支撑块27。所述工装底板28的底部设有与所述定位槽相配合的定位凸台28a。所述侧板24的下端与工装底板28固定连接。所述定位销21、垫块23、压板组件和辅助支撑块27均通过螺栓22固定在侧板24上，且定位销21、垫块23和压板组件均位于辅助支撑块27的上方。所述压板组件为两个，定位销21和垫块23均位于两个压板组件之间。

本实施例中，所述压板组件包括压板支撑25和压板26，所述压板支撑25固定在侧板24上，所述压板26的一端通过螺杆、铰链固定在压板支撑25上。

如图5所示，缸盖4包括前端面41、后端面46、顶面44、底面43、排气面45和进气面42。

本实施例中，选取缸盖4的底面43上的两个机加工艺孔作为定位孔，所述定位销21为两个，两个定位销21分别与设置在缸盖4的底面43的两个定位孔一一对应配合。所述垫块23为三块，三块垫块23平行间隔设置在侧板24上，且垫块23沿上下方向延伸。通过两个定位销21和三块垫块23对缸盖4进行定位。为了防止压装力过大导致定位孔变形，在进气侧增加辅助支撑块27。

如图1和图2所示，所述碗堵压头单元包括能沿左右方向滑动安装在前端压头支撑座16上的压头3，能沿左右方向滑动安装在后端压头支撑座17上的压头3，以及固定在排气侧压头支撑座13的底面上的压头3；且设置在前端压头支撑座16上的压头3的数量和位置与位于缸盖4的前端面41上的碗堵孔的数量和位置相对应；设置在后端压头支撑座17上的压头3的数量和位置与位于缸盖4的后端面46上的碗堵孔的数量和位置相对应；设置在排气侧压头支撑座13上的压头3的数量和位置与位于缸盖4的排气面45上的碗堵孔的数量和位置相对应。

本实施例中，设置在前端压头支撑座16上的压头3为一个，设置在后端压头支撑座17上的压头3为一个，设置在排气侧压头支撑座13上的压头3为四个。针对不同的缸盖4，可以调整压头3的位置实现压装前的定位。

如图4和图6所示，碗堵压装过程如下：首先将定位单元2外移，将缸盖4的排气面45朝上侧放在定位单元2上，通过两个定位销21和三块垫块23进行定位，并通过压板组件自动夹紧。将缸盖4固定在定位单元2上后，移动定位单元2到指定位置，即将工装底板28的定位凸台28a置入基座底板15的定位槽内，确认各压头3均已对准缸盖4上对应的碗堵孔后，将碗堵放置于压头3上，定位装夹完成。然后将压装设备（图中未示出）的第一液压缸的活塞杆与导杆的上端连接，将压装设备的第二液压缸的活塞杆与设置在前端压头支撑座16上的压头3连接，将压装设备的第三液压缸的活塞杆与设置在后端压头支撑座17上的压头3连接，启动压装设备，通过第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸推动对应的压头3进行碗堵压装，一次性满足精度要求。