专利名称：一种高精密薄壁管件内孔液压夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机床附件，特别是一种液压夹具，属于机械加工技术领域。
背景技术：
目前，钢质薄壁镀铬缸套是一种替代传统铸钢套的新型换代产品，发动机采用薄壁钢套后不但提高了发动机效率，而且延长了使用寿命(为普通气缸套3倍)。 薄壁缸套的壁厚为0. 8mm1.2mm,最早由英国开发成功，在70年代日本五十铃公司首先引进该技术，其后陆续被多家公司采用，但其制造难度较大，生产成本也较高，所以我国迟迟没有采用该技术。八十年代后期，国内有几家工厂开始生产，但质量比起日本和英国等还有一定差距，其中关键技术在于专用夹具、镀铬、珩磨、检测，专用夹具有机械弹性夹具和液压夹具两种，因机械夹具精度低只能用于粗加工，液压夹具精度高但目前只能依赖进口，所以但就因为这一项技术就制约我国的薄壁钢套发展。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种国内能够自行生产、同时可大幅度降低制造成体的一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，其最大特点是改良了机械加工的工艺性，因此可使夹具的整体尺寸精度和几何精度方面得到大幅度的提高。本实用新型是通过以下技术方案实现的本实用新型的一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，改原有的整体式结构为分体式结构，其特殊之处在于由与机床连接的液压法兰盘A以及涨紧轴B两部分构成，液压法兰盘 A与涨紧轴B之间密封连接。所述液压法兰盘A与涨紧轴B 二者之间的接合处由螺钉1进行连接，由内环0型密封圈12、外环0型密封圈8进行密封。所述液压法兰盘A由法兰体2、加压塞3、加压轴限位螺钉4、加压轴5、封堵钢球 6、封堵螺钉7、外环0型密封圈8、调整密封9、调整轴10、调整螺钉11组成，所述法兰体2 内开设有四个相互贯通的油路，分别包括径向开设的加油孔I和调整孔II以及轴向开设的加压工作孔III和法兰对接孔VL加油孔I由内而外依次设有封堵钢球6、封堵螺钉7进行密封，调整孔II由内而外依次设有调整密封9、调整轴10以及调整螺钉11进行密封，加压工作孔III由内而外依次安装有加压塞3、加压轴5，在外力的作用下，加压轴5能够实现推动加压塞3在所述加压工作孔III内进行轴向运动，其左向位移度由固定于法兰盘A上的加压轴限位螺钉4限定。所述涨紧轴B包括主轴13以及通过两个间隔的0型密封圈15密封套设于主轴13 上的涨套14，其中位于两0型密封圈15之间距离段的主轴13与涨套14之间的间隙形成一段环形油腔通，涨紧轴B轴向开设有与法兰体上的加压工作孔III对接贯通的主轴中心孔IV 以及与法兰体上的法兰对接孔ΥΠ对接贯通的主轴对接孔VI，涨紧轴B径向开设有同时与主轴中心孔IV、主轴对接孔VI以及环形油腔VDI相贯通的主轴径向通孔V。[0009]为了减少液压状态的局部强度，使涨套14在受到液压力后能够均勻膨胀，所述环形油腔VDI外周的涨套14上、位于两0型密封圈15的密封内侧各开设有一个凹槽EXF，以此保证涨紧工件16受力均勻。本实用新型一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，将原来的整体结构转变成两部分组成，降减了加工难度，改善并提高了加工工艺性能，而且可以根据不同的规格需要更换涨紧轴，而不必进行整体更换，加工成本也大大降低，最重要的是我们国内可以自行生产，不必完全依赖进口，为推动我国高精密薄壁管套的发展，更进一步提高精密薄壁管套质量奠定了技术基础。
图1 本实用新型一种高精密薄壁管件内孔液压夹具拆分结构示意图；图2 本实用新型一种高精密薄壁管件内孔液压夹具连接结构示意图；图3 本实用新型液压法兰盘结构示意图；图4 本实用新型涨紧轴结构示意图；图5 本实用新型一种高精密薄壁管件内孔液压夹具连接结构剖视图；图6 图5中的A-A剖视图；图7 图5中的C局部放大图；图8 本实用新型一种高精密薄壁管件内孔液压夹具油路三维分布图；图9:法兰盘剖视图；图10:涨紧轴剖视图。
具体实施方式
以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式
，用来对本实用新型的构成进行进一步说明。实施例1本实施例的一种高精密薄壁管件内孔液压夹具参考图1-10，主要由与机床衔接的液压法兰盘A和涨紧轴B两部分组成，图1。两者可由螺钉1连接在一起。图2。图3是液压法兰盘A基本部件图，它是由法兰体2、加压塞3、加压轴限位螺钉4、 加压轴5、封堵钢球6、封堵螺钉7、外环0形密封圈8、调整密封9、调整轴10、调整调整螺钉 11组成。图4是涨紧轴B基本部件图，它是由内环0形密封圈12、主轴13、涨套14、两个0 形密封圈15组成。下面参照工程图详细说明各部件的作用、夹(涨)紧原理和液压夹具的基本结构。基本结构图6中的加油孔I用于加油，封堵该孔的部件是封堵钢球6、封堵螺钉7。与加油孔I贯通的是调整孔II，其作用是调整涨紧量之用，此孔内装有调整密封9、调整轴10、调整螺钉11。旋进或旋退调整螺钉11可改变整个油腔的容积，从改变而膨胀夹紧尺寸。图5中的加压工作孔III内装有加压塞3、加压轴5，加压塞3由外力推动由左向右做轴向运动，其运动行程是固定的直线，这样可保证每次轴向移动尺寸是相等的。加压轴5左向位移度由加压轴限位螺钉4限定，该螺钉是固定在液压法兰盘A上。加压工作孔III与主轴中心孔IV、主轴径向通孔V贯通，主轴径向通孔V又与主轴对接孔VI贯通，法兰对接孔VD孔又与加油孔I贯通，这样全部孔是承贯通状。图7涨紧轴B局部放大图，主轴13的两0形密封圈15之间与涨套14是设有一定间隙，这样就形成环形油腔VDI，该油腔与径向通孔V连通，自然也和全部孔连通。为了更清楚的表达各孔与油腔连通状态，图8给出各油孔与环形油腔VDI形成的三维分布图，也是液压油具体分布图。涨(夹)紧原理加油孔I由封堵钢球6在封堵螺钉7旋紧后完全封闭，调整孔II由调整螺钉11将调整轴10、调整密封9阻挡也成完全封闭状，法兰盘A和涨紧轴B连接后由外环0形密封圈8、内环0形密封圈12密封、油腔由2个0形密封圈15密封，这样当外力推动加压轴5同时推动加压塞3做轴向运动后加压工作孔III腔内的油必定向其它各孔及环形油腔VDI填充，这样各油孔及油腔必然会产生一定的液压力。因为涨套14设计的管壁较薄， 不能承受环形油腔VDI的液压力所以自然会产生膨胀变形，因而涨紧工件16，因为膨胀变形量较小其变形为弹性变形，所以当卸掉加压轴5的外力后，涨套14弹性恢复承原始状态，自然液压油必然回充，因此加压轴5也回到始状。这样就完成一次装夹程序。图7中的凹槽 EXF是开在两0形密封圈15密封内之间，目的是减少局部强度，主要作用是让涨套14收到液压力后在两开槽之间均勻膨胀。本实用新型与原始内孔液压夹具优缺点对比；1、原始内孔液压夹具的法兰盘A中的部件2和涨紧轴B的部件13是一个整体部件其缺点是法兰对接孔νπ，主轴对接孔VI，主轴中心孔IV三孔是细长孔，加工难度极高， 工艺性极差，而本实用新型将法兰对接孔通，主轴对接孔VI，主轴中心孔IV孔分成两段，减少三个细长孔的长度优化加工工艺性。2、从以上附图说明可以看出法兰盘A部分是液压夹具技术的加工难点，如果和涨紧轴B成一体时必须是一种产品规格对应一种夹具，显然整体更换会增加产品制造成本， 本实用新型的夹具法兰盘A和涨紧轴B分成两体，更换产品规格只需更换涨紧轴即可，图9 是法兰盘A中的部件2重要尺寸和形位公差的技术要点，Φ 2是与图10涨紧轴B部件13中的Φ3止口连接，两止口可以做成标准尺寸规格，以利于互换，这样法兰盘A中的部件2可以根据不同机床制造不同规格的标准产品，Φ1它可以根据不同的车床和磨床配套设计，这样就拓宽了该技术的使用范围。需要更换产品规格时只需更换涨紧轴B即可，从图10中可以看出主轴13精度要求也是极高，只有这样被装夹零件加工后的精度就越高。因Φ3、Φ4 和端面J的加工基准可以轴两端的中心孔K、L为基准一次性加工完成和测量，所以该轴的尺寸及几何精度是完全可以得到保证，显然加工成本也较低，因此更换产品只需更换价廉的涨紧轴B部分即可，这样就大幅度降低零部件的制造成本。以前我国在薄壁件高精密加工中所需的夹具完全依赖进口，这样就制约了我国发动机高精密薄壁管套的发展。本实用新型从根本上解决了这项技术的难点，同时也解决了这项技术高额的制造成本，为推动我国高精密薄壁管套的发展，提高高精密薄壁管套质量奠定了技术基础。
权利要求1.一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，其特征在于由与机床连接的液压法兰盘(A)以及涨紧轴(B)两部分构成，液压法兰盘(A)与涨紧轴(B)之间密封连接。
2.按照权利要求1所述一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，其特征在于所述液压法兰盘(A)与涨紧轴(B) 二者之间的接合处由螺钉(1)进行连接，由内环0型密封圈(12)、外环 0型密封圈(8)进行密封。
3.按照权利要求2所述一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，其特征在于所述液压法兰盘㈧由法兰体(2)、加压塞(3)、加压轴限位螺钉⑷、加压轴(5)、封堵钢球(6)、封堵螺钉 (7)、外环0型密封圈(8)、调整密封(9)、调整轴(10)、调整螺钉(11)组成，所述法兰体O) 内开设有四个相互贯通的油路，分别包括径向开设的加油孔⑴和调整孔(II)以及轴向开设的加压工作孔(III)和法兰对接孔(VII)，加油孔(I)由内而外依次设有封堵钢球(6)、 封堵螺钉(7)进行密封，调整孔(II)由内而外依次设有调整密封(9)、调整轴(10)以及调整螺钉(11)进行密封，加压工作孔(III)由内而外依次安装有加压塞(3)、加压轴(5)，其加压轴(5)能够实现推动加压塞C3)在所述加压工作孔(III)内进行轴向运动，其左向位移度由固定于法兰盘(A)上的加压轴限位螺钉限定。
4.按照权利要求2所述一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，其特征在于所述涨紧轴 (B)包括主轴(1 以及通过两个间隔的0型密封圈(1 密封套设于主轴(1 上的涨套 (14)，其中位于两0型密封圈(15)之间距离段的主轴(13)与涨套(14)之间的间隙形成一段环形油腔(VIII)，涨紧轴(B)轴向开设有与法兰体上的加压工作孔(III)对接贯通的主轴中心孔(IV)以及与法兰体上的法兰对接孔VII对接贯通的主轴对接孔(VI)，涨紧轴(B) 径向开设有同时与主轴中心孔(IV)、主轴对接孔(VI)以及环形油腔(VIII)相贯通的主轴径向通孔(V)。
5.按照权利要求4所述一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，其特征在于所述环形油腔(VIII)外周的涨套(14)上、位于两0型密封圈(15)的密封内侧各开设有一个凹槽 (EXF)。
专利摘要本实用新型涉及一种机床附件，特别是一种液压夹具，属于机械加工技术领域。本实用新型的一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，改原有的整体式结构为分体式结构，其特征在于由与机床连接的液压法兰盘(A)以及涨紧轴(B)两部分构成，液压法兰盘(A)与涨紧轴(B)之间密封连接。一种高精密薄壁管件内孔液压夹具，将原来的整体结构转变成两部分组成，降减了加工难度，提高了加工工艺性能，而且可以根据不同的规格需要更换涨紧轴，而不必进行整体更换，加工成本也大大降低，最重要的是我们国内可以自行生产，不必完全依赖进口，为推动我国高精密薄壁管套的发展，提高高精密薄壁管套质量奠定了技术基础。
文档编号B23B31/40GK202291476SQ20112039159
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月15日 优先权日2011年10月15日
发明者张晨, 秦培德, 邵笑梅 申请人:山东方达机械有限公司, 张晨, 秦培德, 邵笑梅