专利名称：自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及曲轴加工技术领域，尤其涉及自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构。
背景技术：
在车辆发动机不断朝着加大功率，减小体积的方向发展，对发动机关键零件曲轴的疲劳强度要求也不断提高。在目前使用的提高疲劳强度的轴颈淬火、氮化、喷丸、圆角滚压等多种强化处理工艺中，曲轴圆角滚压是提高曲轴疲劳强度的最有效手段，所以在生产中有很大一部分曲轴采用该生产工艺。为了提高曲轴圆角滚压工艺生产产品的质量和生产效率，曲轴制造行业急需能对曲轴进行圆角自动滚压，对滚压后曲轴因变形产生的主轴颈跳动量进行自动检测并对检测后的数据自动分析判断并给出滚压校直参数对曲轴进行自·动滚压校直的自动加工机床。目前我国生产的适用于轿车曲轴圆角滚压的机床采用人工手动操作，而且没有主轴颈跳动量自动检测和主轴颈跳动量自动滚压校直的功能。主轴颈跳动量校直采用压力机压力校直的方法，该方法会使得曲轴内部在压力校直过程中产生裂纹降低曲轴的疲劳强度。所以曲轴生产行业急需研制能对曲轴进行自动圆角滚压、滚压后主轴颈跳动量自动检测和自动滚压校直的机床。但是国内现在没有符合该种机床加工要求的连杆颈滚压钳体结构，必须要加以研究和解决。若要研制具有以上功能的全自动加工机床，必须要解决两个问题第一采用何种滚压钳机械结构可以在计算机控制下，在曲轴上、下工件和曲轴跳动量检测时该滚压钳能离开工件，在曲轴圆角滚压强化和曲轴滚压校直时该滚压钳可以对连杆颈轴颈自动实现夹紧的问题。其二是许多轿车曲轴设计的轴向尺寸非常紧凑，该滚压钳要能实现对绝大部分曲轴的滚压加工，钳体的总体厚度不可以大于30_。
发明内容
本发明所要解决的问题在于针对上述现有技术中存在的不足提出一种能自动进入和退出加工工位、自动夹紧的自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为包括上钳体、下钳体、滚压头和钳体固定架，滚压头分别配接在上钳体、下钳体的前端，所述上钳体和下钳体铰接，上钳体、下钳体的末端分别与加压油缸的两端相连接，其特征在于在上钳体的前端安设有配重块，钳体固定架与上钳体通过摆杆连接，所述摆杆的一端与钳体固定架铰接，另一端与上钳体铰接，在钳体固定架和上钳体上还配置有限制摆杆及上、下钳体摆动的限位装置。按上述技术方案，所述的限位装置包括第一固定油缸、第二固定油缸，第一固定油缸与钳体固定架固定连接，第二固定油缸与上钳体固定连接，第一固定油缸的活塞杆端与摆杆轴向配置，第二固定油缸的活塞杆端与摆杆径向配置。按上述技术方案，还包括测力传感器，所述的测力传感器安设在上钳体与加压油缸之间。按上述技术方案，对应于两个固定油缸还配置有分油块，所述分油块安设在钳体结构的外部，通过分油块将控制阀输出的两条油管线分解与两个固定油缸连接的四条不相互重叠的控制油管线，且四条控制油管线的中心纵向布置在一个平面上。按上述技术方案，所述的加力油缸为柱塞方块形加力油缸。按上述技术方案，柱塞方块形加力油缸由3个或5个直径不大于C>20mm圆柱形柱塞油缸构成。本发明相对于现有技术所取得的技术效果为1、本发明利用配重块和两个固定油缸活塞杆的伸缩起到限制滚压钳体和摆杆作相对运动的作用，使其在滚压准备阶段保证钳体位置固定，方便钳体进入和退出加工工位，并利用分油块使与两固定油缸相连接的油管线不重叠且布置在一个平面内，从而可以有效的将滚压钳体的厚度限制在30mm宽的空间内并实现该钳体工作的自动控制和轿车曲轴的自动滚压。2、本发明的应用可以提高曲轴圆角滚压的效率和质量，并使得曲轴圆角自动滚压、主轴颈跳动量自动检测和自动滚压校直
在一台机床上得以实现。
图I为本发明的结构图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图I所示，自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构，它包括配重块I、上钳体2、滚压头3、下钳体4、钳体固定架13，上钳体2与下钳体4通过铰链A铰接构成滚压钳体，滚压头3分别对应与上钳体2、下钳体4的前端相配置，上钳体2、下钳体4的末端分别与柱塞方块形加力油缸5的两端相连接,柱塞方块形加力油缸由3个或5个直径不大于O20mm圆柱形柱塞缸构成，柱塞方块形加力油缸5的缸体为方形结构，圆柱形柱塞缸沿着柱塞方块形加力油缸的对称中线一线均匀布置。上钳体2的前端的上方连接配重块1，钳体固定架13与上钳体2通过摆杆9连接，所述摆杆9的一端与钳体固定架13铰接，另一端与上钳体2铰接，还配置有限制摆杆及滚压钳体摆动的限位装置。所述的限位装置包括第一固定油缸10、第二固定油缸8，第一固定油缸10的缸体与钳体固定架13固定连接，第二固定油缸8的缸体与上钳体2固定连接，在摆杆9的上端设置有凸缘，第一固定油缸10的活塞杆端与摆杆9的凸缘轴向配置，第二固定油缸8的活塞杆端与摆杆9径向配置。在上钳体2末端与柱塞方块形加力油缸5之间通过测力传感器连接块7连接有测力传感器6，测力传感器用于实现对钳口夹紧力的测量。对应于两个固定油缸在钳体结构的外部配置有分油块，通过分油块将控制阀输出的两条油管线分解成与两个固定油缸连接的四条不相互重叠的控制油管线12，且四条控制油管线12的中心纵向布置在一个平面上。本发明的工作过程为
当柱塞方块形加力油缸5的活塞杆收回，上、下钳体的钳口呈张开状态，在配重块I的重力作用下滚压钳体绕铰链B向下旋转，此时控制第二固定油缸8的活塞杆推出顶住摆杆9，从而实现滚压钳体相对于摆杆9的相对固定，当铰链B固定后，在滚压钳体和配重块I的重力作用下，滚压钳体和摆杆9绕铰链C顺时针旋转，控制第一固定油缸10的活塞杆顶住摆杆9，此时铰链C的回转运动受到限制，使滚压钳体和摆杆9相对于钳体固定架13固定，从而实现滚压机滚压准备动作。当若干个(四缸曲轴滚压时为九个滚压钳体)固定后的滚压钳体和摆杆9随钳体固定架13—起运动到已被机床车头和尾架固定好的、回转中心为D的曲轴上方时，计算机控制液压阀使第一固定油缸10、第二固定油缸8的活塞杆收回，铰链B和铰链C的运动约束得以释放。在配重块I的重力作用下滚压头3与曲轴连杆颈接触，控制柱塞方块形加力油缸5的活塞杆推出使钳口处的滚压头3夹持住曲轴连杆颈。当铰链B和铰链C的运动约束解除后，曲轴连杆颈已经被滚压钳体上的滚压头3夹紧，曲轴在机床主轴的驱动下绕机床的回转中心D旋转，计算机控制液压系统对柱塞方块形加力油缸5的力度进行控制，在此运动过程中实现曲轴圆角滚压工艺过程。从滚压钳上的测力传感器6可对滚压力大小进行检测，结合液压系统中的比例阀或者伺服阀可以实现压力的闭环控制。
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在滚压工艺完成之后，机床主轴停止回转，被加工曲轴停在图I所示的位置上。当柱塞方块形加力油缸5的活塞杆收回时，滚压钳钳口张开。第一固定油缸10和第二固定油缸8的活塞杆推出时，摆杆9和滚压钳体相对钳体固定架13整体固定。当钳体固定架及滚压钳体整体退离曲轴时,夹钳退出与曲轴连杆颈的接触。在计算机自动检测后，重复以上的过程即可完成曲轴的自动滚压及校直工艺。本发明可以将整个钳体的厚度控制在30mm以内实现轿车小曲轴的主轴颈和连杆颈的一次性的滚压加工，提高生产效率。在计算机的控制下，通过各个油缸的动作，滚压钳体可以实现钳口自动张合以及钳体的自动固定和放开。本发明可使用在具有曲轴圆角的自动滚压、主轴颈跳动量的自动检测和自动滚压校直机床上；可以提高曲轴圆角滚压的效率和质量，并使得曲轴圆角自动滚压、主轴颈跳动量自动检测和自动滚压校直在一台机床上得以实现。
权利要求
1.自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构，包括上钳体、下钳体、滚压头和钳体固定架，滚压头分别配接在上钳体、下钳体的前端，所述上钳体和下钳体铰接，上钳体、下钳体的末端分别与加压油缸的两端相连接，其特征在于在上钳体的前端安设有配重块，钳体固定架与上钳体通过摆杆连接，所述摆杆的一端与钳体固定架铰接，另一端与上钳体铰接，在钳体固定架和上钳体上还配置有限制摆杆及上、下钳体摆动的限位装置。
2.根据权利要求I所述的自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构，其特征在于所述的限位装置包括第一固定油缸、第二固定油缸，第一固定油缸与钳体固定架固定连接，第二固定油缸与上钳体固定连接，第一固定油缸的活塞杆端与摆杆轴向配置，第二固定油缸的活塞杆端与摆杆径向配置。
3.根据权利要求2所述的自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构，其特征在于还包括测力传感器，所述的测力传感器安设在上钳体与加压油缸之间。
4.根据权利要求2所述的自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构，其特征在于对应于两个固定油缸还配置有分油块，所述分油块安设在钳体结构的外部，通过分油块将控制阀输出的两条油管线分解成与两个固定油缸连接的四条不相互重叠的控制油管线，且四条控制油管线的中心纵向布置在一个平面上。
5.根据权利要求I至4中任一权利要求所述的自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构，其特征在于所述的加力油缸为柱塞方块形加力油缸。
6.根据权利要求5所述的所述的自动曲轴圆角滚压机的连杆颈滚压钳体结构，其特征在于柱塞方块形加力油缸由3个或5个直径不大于C>20_圆柱形柱塞缸构成。
全文摘要
本发明公开了一种自动曲轴圆角滚压机的滚压钳体结构。它包括上钳体、下钳体、滚压头和钳体固定架，上钳体、下钳体的末端分别与加压油缸的两端相连接，其特征在于在上钳体的前端安设有配重块，钳体固定架与上钳体通过摆杆连接，所述摆杆的一端与钳体固定架铰接，另一端与上钳体铰接，在钳体固定架和上钳体上还配置有限制摆杆及上、下钳体摆动的限位装置。本发明利用配重块和限位装置起到限制滚压钳体和摆杆作相对运动的作用，使其在滚压准备阶段保证钳体位置固定，方便钳体进入和退出加工工位，且可以有效的将滚压钳体的厚度限制在30mm宽的空间内并实现该钳体工作的自动控制和轿车曲轴的自动滚压。
文档编号B23P9/02GK102785056SQ20121027940
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者张锐, 燕松山, 韩少军, 高军 申请人:武汉理工大学, 青海第二机床制造有限责任公司