专利名称：一种裂断加工机床的制作方法
技术领域：
本发明是一种裂断(或称之为裂解、涨断)加工机床，特别是一种用于连杆加工的 裂断加工机床，属于裂断加工机床的改造技术。
背景技术：
裂断(或称之为裂解、涨断)加工是连杆制造的一种全新工艺，其中裂断机床又是 其中的核心设备。其作用是对预先切有应力槽的连杆大头孔由内向外施加作用力，使杆体 和杆盖在应力槽处产生脆性断裂、分离。裂断工艺是连杆加工的一项重大技术突破，它在大幅简化制造过程，降低制造费 用的同时，还使连杆的杆体和杆盖之间的定位精度提高，连杆本身的承载能力增强。自美国1986年首先申请连杆裂断技术专利以来，围绕裂断技术世界各国相继 提出了多种断裂机床专利。如美国通用汽车公司的US4768694，美国福特汽车公司的 US5105538A，美国MTS公司的US47M906，德国ALFLING公司的US5169046，日本专利特开平 11-245122，P2005-7561A，美国专利 US2002/0104864A，US2006/0175371A1，中国实用新型专 利01271935. 8。上述机床采用的油缸数从4 10个不等，液压系统除了配备基本的单向 阀，比例阀等外，还需要为每一个油缸相对应地配置一个电磁阀。上述专利的共同特点就是 结构复杂，机床成本高，辅助动作多，维护使用烦琐，另外受结构限制，对小规格连杆加工效 果不好。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种简洁，高效的裂断加工机床。本发明 节省空间、成本低、使用安全、操作方便，使用寿命长。本发明的技术方案是本发明的裂断加工机床，包括有裂断油缸、油缸支架、油缸 活塞杆、连接块、裂断斜楔、工作台、顶销支撑块、小滑台、顶销、小滑台涨套、大滑台涨套、大 滑台、小头销，其中油缸支架固定在工作台的下方，裂断油缸固定在油缸支架上，油缸活塞 杆通过连接块与裂断斜楔连接，工作台上设有能在其上移动的大滑台及小滑台，大滑台上 固定有大滑台涨套和小头销，小滑台上固定有小滑台涨套，大滑台上固定的大滑台涨套与 小滑台上固定的小滑台涨套配合构成一个大圆销，连杆的大、小头孔分别套在大滑台涨套 与小滑台涨套构成的大圆销和小头销上，裂断斜楔装在大滑台涨套与小滑台涨套构成的大 圆销之内，其中工作台在小滑台的一端固定有顶销支撑块，顶销支撑块上设有对连杆进行 限位及限制滑台在该方向移动的顶销，大滑台及小滑台的两端分别布置有推动两滑台沿导 轨运动的施力机构，连接块与油缸活塞杆连接，裂断斜楔与连接固定块通过滑槽滑动连接， 连接块与裂断斜楔在大、小滑台方向上能相对滑动，但在其它两个方向相互约束，不可分
1 O上述裂断斜楔与连接固定块采用T型槽、燕尾槽滑动连接，斜楔沿连接固定所设 滑动槽独立移动。
上述连接块与油缸活塞杆采用固定连接，或采用能调整的固定连接。上述顶销安装在顶销支撑块所设的安装槽中。上述推动大滑台沿导轨运动的施力机构通过背压弹簧对大滑台施加作用力，其中 背压弹簧的一端抵住大滑台，另一端置于背压弹簧固定块所设的安装孔中，背压弹簧固定 块固定在工作台上。上述背压弹簧固定块所设的安装孔中还装设有调整弹簧力大小的调节螺栓，调节 螺栓从背压弹簧固定块所设安装孔的另一端旋入，并挤压背压弹簧的一端。上述顶销包括有2个顶销，分别安装在顶销支撑块所设的安装槽中，2个顶销能根 据不同规格连杆的两个肩面的距离调整中心距。上述背压弹簧包括有2个背压弹簧，背压弹簧固定块包括有2个背压弹簧固定块， 调节螺栓(19)包括有2个调节螺栓。上述工作台的上方布置有限制大滑台及小滑台在其之间滑动的两个侧挡板，大滑 台的两侧分别装设有大滑台调整块，小滑台的两侧分别装设有小滑台调整块，大滑台调整 块及小滑台调整块的两侧面分别以直面和斜面与侧挡板和大滑台及小滑台侧面配合。上述两个侧挡板分别与大滑台及小滑台之间的距离通过调距螺栓调节；上述裂断 斜楔与大滑台涨套、小滑台涨套分别以斜面和直面配合；上述大滑台及小滑台安装在工作 台上设有的导轨上；上述大滑台及小滑台的两端分别布置有推动两滑台沿导轨运动的施力 机构为电磁铁，电磁铁通过推杆推动大滑台及小滑台运动；或大滑台及小滑台的两端分别 布置有推动两滑台沿导轨运动的施力机构为液压油缸，或为气缸，或为电机与丝杠的组合 驱动机构。本发明与现有技术相比，具有如下特点1)本发明采用油缸数少，仅需2个或2个以下油缸，相应地也减少电磁阀、油管等， 液压系统明显简化，整个机床结构非常简洁，不仅成本降低，而且可靠性提高，操作、维护十 分方便。另外，机床占地面积小，辅助动作少，控制系统简单。2)本发明机床上采用两个顶销对连杆起顶止作用，中心距调整方便，同时由于顶 销直径小，中心距可以调整至很小，直接抵住小规格连杆的两个肩位，而现有的油缸活塞杆 顶止方式，由于油缸直径大，必须通过转接块才能施加作用力于连杆的两个肩位，裂解效果差。3)本发明采用固定顶销限位，刚性强于油缸顶止限位，因液体可压缩。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的裂断加工机床。
图1为本发明的主视图；图2为本发明的俯视图；图3为图2中B截面的剖视图；图4为裂断斜楔与连接块以T形槽连接的示意图；图5为裂断斜楔与连接块以燕尾槽连接的示意图；图6为裂断斜楔与连接块以其它异型槽连接的示意图；图7、图8为裂断斜楔与连接块以圆销-孔形式配合的示意图9、10为裂断斜楔与连接块以方销-槽形式配合的示意图；图11、12为裂断斜楔与连接块以销-孔形式配合的示意图。
具体实施例方式实施例本发明的结构示意图如图1、2、3、4所示，本发明的裂断加工机床，包括有裂断油 缸1、油缸支架2、油缸活塞杆3、连接块4、裂断斜楔5、工作台6、顶销支撑块9、小滑台10、顶 销11、小滑台涨套12、大滑台涨套13、大滑台15、小头销16，其中油缸支架2固定在工作台 6的下方，裂断油缸1固定在油缸支架2上，油缸活塞杆3通过连接块4与裂断斜楔5连接， 工作台6上设有能在其上移动的大滑台15及小滑台10，大滑台15上固定有大滑台涨套13 和小头销16，小滑台10上固定有小滑台涨套12，大滑台15上固定的大滑台涨套13与小滑 台10上固定的小滑台涨套12配合构成一个大圆销，连杆14的大、小头孔分别套在大滑台 涨套13与小滑台涨套12构成的大圆销和小头销16上，裂断斜楔5装在大滑台涨套13与 小滑台涨套12构成的大圆销之内，其中工作台6在小滑台10的一端固定有顶销支撑块9， 顶销支撑块9上设有对连杆14进行限位及限制滑台在该方向移动的顶销11，大滑台15及 小滑台10的两端分别布置有推动两滑台沿导轨运动的施力机构，连接块4与油缸活塞杆3 连接，裂断斜楔5与连接固定块4通过滑槽滑动连接，连接块4与裂断斜楔5在大、小滑台 方向上能相对滑动，但在其它两个方向相互约束，不可分离。上述裂断斜楔5与连接固定块4采用T型槽、燕尾槽滑动连接，或采用销-槽， 销-孔连接，裂断斜楔5沿连接固定块4所设滑动槽独立移动。裂断斜楔5可随大滑台15 及小滑台10水平移动。上述连接块4与油缸活塞杆3采用固定连接，或采用能调整的固定连接，如螺纹连 接。上述顶销11安装在顶销支撑块9所设的安装槽中，其位置可根据连杆规格而调 離
iF. ο本实施例中，上述推动大滑台15沿导轨运动的施力机构通过背压弹簧21与大滑 台15连接，其中背压弹簧21的一端抵住大滑台15，另一端置于背压弹簧固定块20所设的 安装孔中，背压弹簧固定块20固定在工作台6上。上述背压弹簧固定块20所设的安装孔中还装设有调整弹簧力大小的调节螺栓 19，调节螺栓19从背压弹簧固定块20所设安装孔的另一端旋入，并挤压背压弹簧21的一端。本实施例中，上述顶销11包括有2个顶销lla、llb，分别安装在顶销支撑块9所设 的安装槽中，2个顶销IlaUlb能根据不同规格连杆的两个肩2如、2恥的距离调整中心距。本实施例中，上述背压弹簧21包括有2个背压弹簧Ola、21b)，背压弹簧固定块 20包括有2个背压弹簧固定块20a)、20b，调节螺栓19包括有2个调节螺栓19a、19b。上述工作台6的上方布置有限制大滑台15及小滑台10在其之间滑动的两个侧挡 板23a，23b，大滑台15的两侧分别装设有大滑台调整块22a、22b，小滑台10的两侧分别装 设有小滑台调整块对3、对13，大滑台调整块22￡1、2213及小滑台调整块对￡1、2413的两侧面分别 以直面和斜面与侧挡板23a，2 和大滑台15及小滑台10侧面配合。
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本实施例中，上述两个侧挡板23a、2!3b分别与大滑台15及小滑台10之间的距离 通过调距螺栓17调节；上述裂断斜楔5与大滑台涨套13、小滑台涨套12分别以斜面和直 面配合；上述大滑台15及小滑台10固定在工作台6上设有的滚动导轨上；上述大滑台15 及小滑台10的两端分别布置有推动两滑台沿导轨运动的施力机构为电磁铁7，电磁铁7通 过推杆8推动大滑台15及小滑台10运动；或大滑台15及小滑台10的两端分别布置有推 动两滑台沿导轨运动的施力机构为液压油缸，或为气缸，或为电机与丝杠的组合驱动机构。本发明的工作原理如下下面结合附图对该发明的具体实施过程进行说明。1)原始状态油缸活塞在上部位置，与活塞杆3通过连接块4联接的裂断斜楔5也 处于上部位置，此时裂断斜楔5与小滑台涨套12和大滑台涨套13之间呈现松弛状态，无相 互作用力。电磁铁7未通电，大滑台15及小滑台10在背压弹簧21a，21b的作用下向左靠 紧支撑块9。2)电磁铁7通电，通过推杆8将小滑台10及与小滑台10紧贴的大滑台15推离 顶销支撑块9向右方移动，放入连杆14，其大、小头孔分别套入由小滑台涨套12、大滑台涨 套13组成的大头销和小头销16中。裂断斜楔5与连接块4以T型、燕尾型或其它形式滑 动联接，裂断斜楔5可随大滑台15及小滑台10水平移动。3)电磁铁7断电，弹簧21a，21b推动大滑台15进而推动小滑台10移向顶销支撑 块9，直至滑台上连杆盖的两个肩面25a，2^碰到顶销lla，llb。裂断斜楔5也随大滑台15 及小滑台10移动。4)油缸活塞快速向下，通过活塞杆3拉动斜楔5向下，利用楔型增力原理，通过小 滑台涨套12、大滑台涨套13对连杆14大头孔施加向外作用力，使连杆14沿应力槽断裂为 连杆体和连杆盖两部分。裂断斜楔5斜面作用于具有斜面的大滑台涨套13使连杆体随大 滑台15移动，与连杆盖分离。由于小滑台涨套12与裂断斜楔5以直面配合，因此裂断斜楔 5向下运动并不直接对小滑台涨套12产生横向分力，故小滑台10保持位置不动，此时裂断 斜楔5与活塞杆3及固定于活塞杆上的连接块4之间没有相对移动。5)裂断斜楔5随油缸活塞杆3向上运动，与小滑台涨套12、大滑台涨套13松开， 大滑台15受弹簧力作用复位，与小滑台10贴紧。6)电磁铁7通电，推动小滑台10，进而推动大滑台15移动，固定在小滑台10上的 大滑台涨套13推动斜楔5向同一方向移动，连杆盖肩面脱离顶销9，取下连杆体和盖。7)重复2-6过程。对于不同规格连杆，可通过更换和调整夹具来实现裂断加工。调距螺栓18可以调 整小头销16位置，适应孔中心距不同的连杆加工。顶销9本身也是螺帽，通过拧紧或拧松 可以变动本身位置，其间距可随不同规格连杆两肩面的距离而调整。
权利要求
1.一种裂断加工机床，包括有裂断油缸(1)、油缸支架O)、油缸活塞杆(3)、连接块 (4)、裂断斜楔(5)、工作台(6)、顶销支撑块(9)、小滑台(10)、顶销(11)、小滑台涨套(12)、 大滑台涨套(13)、大滑台(15)、小头销(16)，其中油缸支架⑵固定在工作台(6)的下方， 裂断油缸(1)固定在油缸支架( 上，油缸活塞杆C3)通过连接块(4)与裂断斜楔(5)连 接，工作台(6)上设有能在其上移动的大滑台(1 及小滑台(10)，大滑台(1 上固定有 大滑台涨套(13)和小头销(16)，小滑台(10)上固定有小滑台涨套(12)，大滑台(15)上固 定的大滑台涨套(13)与小滑台(10)上固定的小滑台涨套(12)配合构成一个大圆销，连 杆(14)的大、小头孔分别套在大滑台涨套(13)与小滑台涨套(12)构成的大圆销和小头销 (16)上，裂断斜楔(5)装在大滑台涨套(13)与小滑台涨套(12)构成的大圆销之内，其特征 在于工作台(6)在小滑台(10)的一端固定有顶销支撑块(9)，顶销支撑块(9)上设有对连 杆(14)进行限位及限制滑台在该方向移动的顶销(11)，大滑台(15)及小滑台(10)的两端 分别布置有推动两滑台沿导轨运动的施力机构，连接块(4)与油缸活塞杆C3)连接，裂断斜 楔(5)与连接固定块(4)通过滑槽滑动连接，连接块(4)与裂断斜楔( 在大、小滑台方向 上能相对滑动，但在其它两个方向相互约束，不可分离。
2.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述裂断斜楔(5)与连接固定块 (4)采用T型槽、燕尾槽滑动连接，斜楔( 沿连接固定(4)所设滑动槽独立移动。
3.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述连接块(4)与油缸活塞杆 (3)采用固定连接，或采用能调整的固定连接。
4.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述顶销(11)安装在顶销支撑块 (9)所设的安装槽中。
5.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述推动大滑台(1 沿导轨运动 的施力机构通过背压弹簧对大滑台(1 施加作用力，其中背压弹簧的一端抵住 大滑台(15)，另一端置于背压弹簧固定块00)所设的安装孔中，背压弹簧固定块00)固定 在工作台(6)上。
6.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述背压弹簧固定块OO)所设 的安装孔中还装设有调整弹簧力大小的调节螺栓(19)，调节螺栓(19)从背压弹簧固定块 (20)所设安装孔的另一端旋入，并挤压背压弹簧的一端。
7.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述顶销(11)包括有2个顶销 (IlaUlb)，分别安装在顶销支撑块(9)所设的安装槽中，2个顶销(IlaUlb)能根据不同规 格连杆的两个肩面0如、2恥)的距离调整中心距。
8.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述背压弹簧包括有2个背 压弹簧Ola、21b)，背压弹簧固定块OO)包括有2个背压弹簧固定块(20a)、20b)，调节螺 栓(19)包括有2个调节螺栓(19a、19b)。
9.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述工作台(6)的上方布置有限 制大滑台(15)及小滑台(10)在其之间滑动的两个侧挡板(23a，23b)，大滑台(15)的两侧 分别装设有大滑台调整块Oh、22b)，小滑台(10)的两侧分别装设有小滑台调整块(Ma、 Mb)，大滑台调整块(22a、22b)及小滑台调整块0^、24b)的两侧面分别以直面和斜面与 侧挡板(23a, 23b)和大滑台(15)及小滑台(10)侧面配合。
10.根据权利要求1所述的裂断加工机床，其特征在于上述两个侧挡板(23a、23b)分别与大滑台(1 及小滑台(10)之间的距离通过调距螺栓(17)调节；上述裂断斜楔( 与大 滑台涨套(13)、小滑台涨套(12)分别以斜面和直面配合；上述大滑台(15)及小滑台(10) 安装在工作台(6)上设有的导轨上；上述大滑台(1 及小滑台(10)的两端分别布置有推 动两滑台沿导轨运动的施力机构为电磁铁(7)，电磁铁(7)通过推杆(8)推动大滑台(15) 及小滑台(10)运动；或大滑台(1 及小滑台(10)的两端分别布置有推动两滑台沿导轨运 动的施力机构为液压油缸，或为气缸，或为电机与丝杠的组合驱动机构。
全文摘要
本发明是一种裂断加工机床。包括有裂断油缸、油缸支架、油缸活塞杆、连接块、裂断斜楔、工作台、顶销支撑块、小滑台、顶销、小滑台涨套、大滑台涨套、大滑台、小头销。该机床大、小两个滑台放置在工作台导轨上，大、小滑台上的半圆涨套组合构成一个大圆销，该大圆销与大滑台上的小圆销及滑台平面构成连杆的“一面二销”定位夹具，连杆置于其上。大、小滑台的移动是通过滑台两端的施力机构实现，工作台上近小滑台端有一支撑块，通过其上顶销作用于连杆盖对连杆进行限位。裂断斜楔与油缸活塞杆以T型槽、燕尾槽或其它类似的异型槽活动连接，二者可相对滑动。本发明是一种结构简洁，高效的裂断加工机床。本发明节省空间、成本低、使用安全、操作方便，使用寿命长。
文档编号B23D31/00GK102085578SQ20101052593
公开日2011年6月8日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者刘小康, 刘晓宁, 唐勇军, 张永俊, 李远波, 郭钟宁 申请人:广东工业大学