一种自动变速箱壳体机加工用夹具的制作方法

1.本实用新型涉及变速箱壳体夹具领域，具体是一种自动变速箱壳体机加工用夹具。


背景技术：

2.随着汽车工业的发展，越来越多的车开始配置自动变速箱。液力自动变速箱(at)作为自动变速箱的一个重要分支，由早期的4at已发展至了8at、9at甚至13at，其应用也越来越多。at由液力变矩器、行星齿轮机构和液压操纵系统组成。如图4和图5所示，at自动变速箱的壳体一般设计为一整体式结构，将这三大机构完整地包覆在变速箱内部；亦有设计为两段式的结构，如图6所示，即包覆行星齿轮机构、液压操纵系统的部分设计为一段壳体(此段壳体为主壳体)，包覆液力变矩器的部分设计为一段壳体，两段壳体通过螺栓连接在一起。
3.无论整体式壳体还是两段式的主壳体，其包覆行星齿轮机构的部位内腔为中空圆柱状，用于容纳做回转运动的行星齿轮机构。其偏置于该中空圆柱状内腔一侧的为一矩形空腔，用于包覆液压操纵系统的液压阀板。该空腔的内底平面上设置有众多的油孔油道，此底平面用于安装液压阀板，外底平面用于安装油底壳。
4.at壳体沿其轴向方向较长，长径比一般大于2。为了减重，其壁厚一般为4mm甚至局部薄至2mm。
5.at壳体矩形空腔方向需要机加工两个大平面和大量的油道、油孔，外圆周上亦有大量的小平面和油孔需要机加工，这些待加工的孔位、平面的几何尺寸和形位公差要求均较高。
6.机械加工时，一般做法是将其与发动机接合的喇叭口朝下立式摆放，以喇叭口平面为定位基准面，再以喇叭口圆周方向上的某两个孔为定位孔，一面两销定位，再用压爪夹紧。由于壳体轴向方向较长，加工远离定位夹紧的部位时，存在壳体局部支撑刚性不足而影响加工精度的问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种自动变速箱壳体机加工用夹具，以解决现有技术中的问题。
8.一种自动变速箱壳体机加工用夹具，包括底板、圆柱形立柱、菱形销、支撑立柱、压爪、右立柱、左立柱和横梁，
9.所述圆柱形立柱设置于底板中部，
10.所述菱形销和支撑立柱周向设置于圆柱形立柱外侧，
11.所述压爪对应设置于支撑立柱外侧，
12.所述右立柱、左立柱与底板固定连接，
13.所述横梁一端与右立柱转动连接，另一端与左立柱可拆卸连接，
14.所述支撑立柱至少设置3有个，所述支撑立柱上表面位于同一平面，
15.在符合壳体类零件一面两销定位原理的前提下，将壳体的大回转内腔孔作为其中的一个定位孔，以大的圆柱座体进行初定位，喇叭口外围的某个通孔套于菱形销上，喇叭口平面贴合在3个支撑立柱上端面形成的平面上，圆柱形立柱、菱形销分别充当两个定位销，即能够实现一面两销定位。
16.作为上述技术方案的进一步改进，所述圆柱形立柱包括圆柱座体，所述圆柱座体包括上涨紧机构和下涨紧机构，
17.所述上涨紧机构包括第一水平导向孔和第一竖直导向孔，
18.所述第一水平导向孔轴线相交于圆柱座体轴心线一点，
19.所述第一水平导向孔至少设置有3个，且各第一水平导向孔间轴线夹角相等，
20.所述第一竖直导向孔设置于圆柱座体轴心线上，
21.所述第一竖直导向孔末端与第一水平导向孔轴线交点相交，
22.所述下涨紧结构包括第二水平导向孔、第二竖直导向孔和第三水平导向孔，
23.所述第二水平导向孔轴线相交于圆柱座体轴心线一点，
24.所述第二水平导向孔至少设置有3个，且各第二水平导向孔间轴线夹角相等，
25.所述第二竖直导向孔设置于圆柱座体轴心线上，
26.所述第二竖直导向孔末端与第二水平导向孔轴线交点相交，
27.所述第三水平导向孔末端与第二水平导向孔相交，
28.所述第一水平导向孔内滑动连接有第一水平顶杆，
29.所述第一竖直导向孔内活动连接有第一竖直顶杆，
30.所述第一竖直顶杆与第一水平顶杆触接，
31.所述第二水平导向孔内滑动连接有第二水平顶杆，
32.所述第二竖直导向孔内滑动连接有第二竖直顶杆，
33.所述第三水平导向孔内活动连接有旋紧顶杆，
34.所述第二竖直顶杆与第二水平顶杆触接。
35.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一水平顶杆内端部为圆锥形，
36.所述第一竖直顶杆一端为圆锥形，
37.所述第一竖直顶杆锥端在第一水平导向孔轴线交点处与第一水平顶杆锥端触接，
38.所述第二水平顶杆内端部为圆锥形，
39.所述第二竖直顶杆一端为圆锥形，
40.所述第二竖直顶杆锥端在第二水平导向孔轴线交点处与第二水平顶杆锥端触接，
41.圆柱座体上设置两处三点联动涨紧机构，两处三点联动涨紧机构通过旋紧顶杆作用支撑与壳体回转腔内壁，实现精准定位，同时起到支撑夹紧作用。
42.作为上述技术方案的进一步改进，所述圆柱座体还包括细柄，所述第一竖直顶杆另一端与细柄螺纹连接，
43.所述第一竖直顶杆于细柄外部为六边形。
44.作为上述技术方案的进一步改进，所述第二竖直顶杆另一端为锥形，
45.所述旋紧顶杆一端为锥形，
46.所述第二竖直顶杆锥端与旋紧顶杆触接，
47.所述旋紧顶杆另一端与第三水平导向孔螺纹连接，
48.所述旋紧顶杆于圆柱座体外部为六边形。
49.作为上述技术方案的进一步改进，所述横梁一端通过销轴与右立柱转动连接，
50.所述横梁另一端设置有缺口槽，所述缺口槽通过螺栓与左立柱固定连接，
51.两个立柱加一个横梁的门框形结构，可以提高加工油底壳安装平面、液压阀板安装平面及其相应孔系时壳体矩形腔部位的支撑夹紧刚性。
52.作为上述技术方案的更进一步改进，所述左立柱和右立柱近圆柱座体一侧设置有至少两处弹性辅助支撑，所述横梁近圆柱座体一侧设置有至少2个螺旋顶杆，门框形上的辅助支撑和螺旋顶杆大大提高了壳体矩形腔体的夹紧支撑刚性和可靠性。
53.针对at自动变速箱壳体轴向方向尺寸较长、容纳行星齿轮机构的回转内腔直径较大、容纳液压阀板机构矩形空腔尺寸较大的结构特点，本实用新型的有益效果是：
54.1、本实用新型在符合壳体类零件一面两销定位原理的前提下，将壳体的大回转内腔孔作为其中的一个定位孔，以大的圆柱座体进行初定位，座体上设置两处三点联动涨紧机构，两处三点联动涨紧机构通过旋紧顶杆作用支撑与壳体回转腔内壁，实现精准定位，同时起到支撑夹紧作用；
55.2、本实用新型设置可开关的门框形结构，在门框上设置若干处弹性辅助支撑或螺旋顶杆辅助支撑机构，大大提高了壳体侧面矩形空腔体的夹紧支撑刚度和可靠性，保证了壳体侧面平面和孔系的加工精度；同时本实用新型夹具结构简单，成本较低。
附图说明
56.图1为本实用新型一种自动变速箱壳体机加工用夹具的整体结构示意图；
57.图2为本实用新型一种自动变速箱壳体机加工用夹具的圆柱形立柱的剖视图；
58.图3为本实用新型一种自动变速箱壳体机加工用夹具的顶杆示意图；
59.图4为整体式自动变速器壳体案例一示意图；
60.图5为整体式自动变速器壳体案例二示意图；
61.图6为分段式自动变速器壳体示意图。
62.图中：1、底板，2、圆柱形立柱，3、菱形销，4、支撑立柱，5、压爪，6、右立柱，7、左立柱，8、横梁，9、销轴，10、螺栓，11、辅助支撑，12、螺旋顶杆，20、圆柱座体，21、细柄，22、第一水平顶杆，23、第一竖直顶杆，24、第二水平顶杆，25、第二竖直顶杆，26、旋紧顶杆。
具体实施方式
63.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
64.实施例：如图1所示，一种自动变速箱壳体机加工用夹具，包括底板1、圆柱形立柱2、菱形销3、支撑立柱4、压爪5、右立柱6、左立柱7和横梁8，
65.圆柱形立柱2设置于底板1中部，
66.菱形销3和支撑立柱4周向设置于圆柱形立柱2外侧，
67.压爪5对应设置于支撑立柱4外侧，
68.右立柱6、左立柱7与底板1固定连接，
69.横梁8一端与右立柱6转动连接，另一端与左立柱7可拆卸连接，
70.支撑立柱4至少设置有3个，支撑立柱4上表面位于同一平面，
71.壳体装夹时，将壳体喇叭口朝下竖立放置，回转内腔套于圆柱形立柱2上，喇叭口外围的某个通孔套于小菱形销3上，喇叭口平面贴合在3个支撑立柱4上端面形成的平面上，大圆柱形立柱2、菱形销3分别充当两个定位销，即一面两销定位。
72.如图2所示，圆柱形立柱2包括圆柱座体20，圆柱座体20包括上涨紧机构和下涨紧机构，
73.上涨紧机构包括第一水平导向孔和第一竖直导向孔，
74.第一水平导向孔轴线相交于圆柱座体20轴心线一点，
75.第一水平导向孔至少设置有3个，且各第一水平导向孔间轴线夹角相等，
76.第一竖直导向孔设置于圆柱座体20轴心线上，
77.第一竖直导向孔末端与第一水平导向孔轴线交点相交，
78.下涨紧结构包括第二水平导向孔、第二竖直导向孔和第三水平导向孔，
79.第二水平导向孔轴线相交于圆柱座体20轴心线一点，
80.第二水平导向孔至少设置有3个，且各第二水平导向孔间轴线夹角相等，
81.第二竖直导向孔设置于圆柱座体20轴心线上，
82.第二竖直导向孔末端与第二水平导向孔轴线交点相交，
83.第三水平导向孔末端与第二水平导向孔相交，
84.第一水平导向孔内滑动连接有第一水平顶杆22，
85.第一竖直导向孔内活动连接有第一竖直顶杆23，
86.第一竖直顶杆23与第一水平顶杆22触接，
87.第二水平导向孔内滑动连接有第二水平顶杆24，
88.第二竖直导向孔内滑动连接有第二竖直顶杆25，
89.第三水平导向孔内活动连接有旋紧顶杆26，
90.第二竖直顶杆25与第二水平顶杆24触接。
91.如图3所示，第一水平顶杆22内端部为圆锥形，
92.第一竖直顶杆23一端为圆锥形，
93.第一竖直顶杆23锥端在第一水平导向孔轴线交点处与第一水平顶杆22锥端触接，
94.第二水平顶杆24内端部为圆锥形，
95.第二竖直顶杆25一端为圆锥形，
96.第二竖直顶杆25锥端在第二水平导向孔轴线交点处与第二水平顶杆24锥端触接。
97.圆柱座体20还包括细柄21，第一竖直顶杆23另一端与细柄21螺纹连接，
98.第一竖直顶杆23于细柄21外部为六边形。
99.第二竖直顶杆25另一端为锥形，
100.旋紧顶杆26一端为锥形，
101.第二竖直顶杆25锥端与旋紧顶杆26触接，
102.旋紧顶杆26另一端与第三水平导向孔螺纹连接，
103.旋紧顶杆26于圆柱座体20外部为六边形。
104.由于壳体回转内腔直径尺寸较大，存在一定的公差。为了精准定位，将圆柱形立柱2分为上下两段，上下两段各设置一处三点联动涨紧机构，三点涨紧后支撑住壳体大圆柱形
空腔内壁，完全消除配合间隙实现轴线上准确定位。
105.上段的上涨紧机构为：在圆柱座体20的横截面上三等分开三个第一水平导向孔，每个导向孔内各置一个等长的第一水平顶杆22，三个顶杆的内端部为圆锥形，三个锥端汇交于大圆柱座体20的轴心线处；圆柱座体20的轴心线上竖直设第一竖直导向孔，内置第一竖直顶杆 23，第一竖直顶杆23下端为圆锥形，与3个第一水平顶杆22的内锥端相接触，第一竖直顶杆23的上端为外螺纹，与圆柱座体20上端细柄21内的内螺纹配合。竖直顶杆23和圆柱座体20的上端细柄21穿过壳体末端的输出孔裸露在壳体外。旋拧第一竖直顶杆23的六边形尾部，其轴向向下移动，其下锥端部顶着三个水平顶杆22沿圆柱座体20的半径方向均匀向外运动，进而三个第一水平顶杆22的外端顶靠在壳体回转内腔壁上，将壳体定位并撑紧。
106.下段的下涨紧机构与上段的上涨紧机构类似，但第二竖直顶杆25的两端均为锥形，在下方另设置一水平旋紧顶杆26以顶升竖直顶杆25进而顶升上方的三个水平顶杆24径向联动运动而涨紧壳体内壁。具体为：在圆柱座体下段的水平横截面上三等分开三个导向孔，每孔内各置一等长的顶杆24，三个顶杆24的内端为圆锥形，三个锥端汇交于圆柱体的轴心线处；圆柱座体20的轴心线上竖直设一导向孔，内置一上下两端均为圆锥形的竖直顶杆25，竖直顶杆25上锥端顶在三个水平顶杆24的内锥端，其下锥端与下方的旋紧顶杆26的内锥端相接触。下方旋紧顶杆26的外端为外螺纹，与圆柱座体20的第三水平导向孔上的内螺纹配合。旋拧旋紧顶杆26的六边形尾部，旋紧顶杆26向圆柱座体20轴心线方向移动，其顶着第二竖直顶杆25向上运动，第二竖直顶杆25的上锥端部顶着三个第二水平顶杆24沿圆柱座体20 的半径方向均匀向外运动，进而撑紧在壳体回转内腔壁上，将壳体定位并撑紧。
107.再配以菱形销3的作用即可实现圆周方向完全定位，菱形销销的菱形结构又可以防止过定位。在壳体一面两销定位之后，将三个压爪5对应3个支撑立柱4压紧在壳体喇叭口外围的相应小凸台上。
108.横梁8一端通过销轴9与右立柱6转动连接，
109.横梁8另一端设置有缺口槽，缺口槽通过螺栓10与左立柱7固定连接。
110.由于at壳体侧面的矩形空腔体较大，为提高加工油底壳安装平面、液压阀板安装平面及其相应孔系时壳体矩形腔部位的支撑夹紧刚性，在夹具底板上另设置“两个立柱+一根横梁”的门框形结构，左右两个立柱7、6与底板1固定连接，横梁8右端设通孔与右立柱6上端的销轴9铰接式连接，横梁8绕右立柱6可回转，横梁8左端设有缺口槽，螺栓10通过此缺口槽拧入左立柱7上端的螺纹孔中，将横梁8与两立柱形成一封闭的门框。装夹壳体前，横梁 8绕右立柱6先转动一定角度使门框不封闭，将壳体套装于大圆柱形立柱2上一面两销定位，三爪夹紧后，再将横梁8转动使其左端缺口槽卡在左立柱上端的螺栓10上，拧紧螺栓10，封闭门框为一整体。
111.左立柱7和右立柱6近圆柱座体20一侧设置有至少两处弹性辅助支撑11，横梁8近圆柱座体20一侧设置有至少2个螺旋顶杆12。
112.根据壳体尺寸，在左右立柱上各设置2处或3处辅助支撑11，辅助支撑11为弹性辅助支撑，在横梁上设置2处螺旋顶杆12。立柱上的辅助支撑11端部支撑在壳体侧面的矩形空腔外围，旋紧弹性辅助支撑座上的螺杆，辅助支撑11端部即可靠地抵紧在壳体侧面。旋紧横梁上的两个螺旋顶杆12，顶杆末端顶在壳体矩形空腔外围的上侧面，将壳体可靠地压向夹具底板。门框形上的辅助支撑大大提高了壳体矩形腔体的夹紧支撑刚性和可靠性。
113.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。