一种中壳分中专用夹具的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种中壳分中专用夹具，其技术要点是：夹具底板上以中心基准点为依据，设有纵向伞形齿分中机构和两个横向伞形齿分中机构，两个横向伞形齿分中机构对称分布，两个横向伞形齿分中机构在高度方向上位于纵向伞形齿分中机构之上；夹具底板上以中心基准点为依据，固定有中心轴，中心轴的顶端固定有支撑板，支撑板的中心设有支撑头；中心轴上套装有中心套总成，中心套总成的上端与支撑板之间设有拉簧装置；在夹具底板上固定有四个第一浮动支撑油缸，与四个第一浮动支撑油缸一一相应设有液压压板机构。使用本发明，定位、导向、支撑、分中均在工件腔体内，能避免工件变形。本发明具有简洁、紧凑、合理空间布局的优点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及加工铸造变速箱中壳产品的夹具，尤其是一种中壳分中专用夹具。 -种中壳分中专用夹具
【背景技术】
[0002] -种十四档变速箱中壳，壳体设计壁厚为6毫米，内腔复杂关键的倒档孔和操纵 杆孔位置必须得到保证。目前，变速箱中壳第一序的夹具采用外腔中的孔和其中一外表面 定位加工结合面和两定位销孔。
[0003] 缺点：上述加工序的定位夹紧方案通常很难避免内腔变形对装配零部件的干涉， 变速箱内腔重于外腔，对于箱体类零件产品变形是不可避免的，如何摆脱内腔变形对壳体 关键部位的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种中壳分中专用夹具，采用中部浮动定位、内腔一点限位、内腔不等 高六点分中定心的夹具设计思路，定位、导向、支撑、分中定心均在内腔，在定位、夹紧中壳 的情况下能避免工件(中壳）变形。
[0005] 为此，本发明采用的技术方案如下：一种中壳分中专用夹具，包括夹具底板，其特 征在于： (1) 夹具底板上以中心基准点为依据，设有纵向伞形齿分中机构和2个横向伞形齿分 中机构，2个横向伞形齿分中机构对称分布，2个横向伞形齿分中机构在高度方向上位于纵 向伞形齿分中机构之上； (1. 1)所述横向伞形齿分中机构的结构： (1. 1. 1)包括一个分中本体，分中本体两侧对称设置带导向套的左导向孔、带导向套的 右导向孔，分中本体的中心具有安装腔；左导向孔、右导向孔内分别滑动配合有左顶杆、右 顶杆，左顶杆及右顶杆的外端都装有顶头； (1. 1. 2)在安装腔内两侧对称设置设有左扇形齿块、右扇形齿块，左扇形齿块及右扇形 齿块的中心孔铰接在分中本体上，左顶杆及右顶杆的外端都设有齿条，左扇形齿块及右扇 形齿块对应的齿条啮合； (1. 1. 3)在分中本体的下部固定有油缸安装座，一个驱动油缸向上安装在油缸安装座 上，驱动油缸的活塞杆上固定有拉杆，左扇形齿块及右扇形齿块上向内伸出有连接臂，左扇 形齿块的连接臂及右扇形齿块的连接臂通过销轴铰接在拉杆上；驱动油缸驱动拉杆，拉杆 带动左扇形齿块及右扇形齿块摆动，使左顶杆及右顶杆作对称的内缩或外伸直线运动； (1. 2)纵向伞形齿分中机构的结构与横向伞形齿分中机构的结构完全相同，只是尺寸 参数有所不同； (2) 中间定向导柱式结构：夹具底板上以中心基准点为依据，固定有中心轴，中心轴的 顶端固定有支撑板，支撑板的中心设有支撑头； (3) 中部浮动支撑结构：中心轴上套装有中心套总成，中心套总成的上端与支撑板之间 设有拉簧装置，使中心套总成相对于中心轴处于弹性悬浮状态； (3. 1)所述中心套总成的结构： (3. 1. 1)-个中心套在中心轴上滑动配合，在中心套与中心轴之间设有导向键，使中心 套只能沿中心轴上下移动；拉簧装置的上端与支撑板连接，拉簧装置的下端连接在中心套 上端； (3. 1. 2)中心套的下端固定有连接板，连接板上分布设有第一支块、第二支块、第三支 块； (3. 1. 3)第一支块在连接板上的连接结构：连接板上固定有支座，支座向外延伸设有安 装孔，一个连接轴通过安装孔滚动配合支撑在支座上，第一支块通过螺钉固定在连接轴的 外端；在支座设有弹性钢球定位装置，弹性钢球定位装置的钢球顶在连接轴的圆弧槽中； (3. 1. 4)第二支块及第三支块在连接板上的连接结构与第一支块相同； (3. 1. 5)弹性钢球定位装置的设置，使所述连接轴能在圆周方向微小转动，以补偿第一 支块、第二支块及第三支块相互之间的高度误差； (4)位于中心套总成外围，在夹具底板上固定有4个第一浮动支撑油缸，与4个第一浮 动支撑油缸 相应设有液压压板机构。
[0006] 对上述技术方案的进一步限定：所述支撑板上沿圆周均布固定有4个第二浮动支 撑油缸，可以更好顶住工件，进一步提高强度和刚度，防止被加工时受切削力而变形。
[0007] 对上述技术方案的更进一步限定：夹具底板的两侧对应设有左立柱、右立柱，左立 柱的上端及右立柱的上端分别固定有2个第三浮动支撑油缸，第三浮动支撑油缸可以从外 围顶住工件，更进一步提高强度和刚度，防止被加工时受切削力而变形。
[0008] 有益效果：使用时，将工件吊装到夹具的上方，向下缓慢放入夹具中，采用中间定 向导柱式结构实现内腔一点限位，中部浮动支撑结构实现中部浮动定位，伞形齿分中机构 实现内腔不等高六点分中定心，定位、导向、支撑、分中均在工件腔体内，在定位、夹紧工件 的情况下能避免工件(中壳）变形。本发明具有简洁、紧凑、合理空间布局的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本发明的结构示意图。
[0010] 图2是图中沿A-A剖视图。
[0011] 图3是图中沿B向视图(放大图)，是本发明中中部浮动支撑结构的示意图。
[0012] 图4是图3中第一顶杆、第二顶杆及第三顶杆在连接板上的布置图(放大图）。
[0013] 图5本发明中横向伞形齿分中机构的结构图。
[0014] 图6是液压压板机构的结构图。
【具体实施方式】
[0015] 结合图1-图5所示，进一步描述本发明如下：一种中壳分中专用夹具，包括夹具底 板，具体结构如下： (1)夹具底板1上以中心基准点为依据，设有纵向伞形齿分中机构14和2个横向伞形 齿分中机构2,2个横向伞形齿分中机构2对称分布，2个横向伞形齿分中机构2在高度方向 上位于纵向伞形齿分中机构14之上； (1. 1)所述横向伞形齿分中机构2的结构： (1. 1. 1)包括一个分中本体203,分中本体两侧对称设置带导向套的左导向孔204、带 导向套的右导向孔209,分中本体的中心具有安装腔；左导向孔、右导向孔内分别滑动配合 有左顶杆202、右顶杆208,左顶杆202及右顶杆208的外端都装有顶头201 ; (1. 1. 2)在安装腔内两侧对称设置设有左扇形齿块213、右扇形齿块207,左扇形齿块 213及右扇形齿块207的中心孔(分别通过第一销轴205、第二销轴210)铰接在分中本体 203上，左顶杆202及右顶杆208的外端都设有齿条，左扇形齿块213及右扇形齿块207对 应的齿条啮合； (1. 1. 3)在分中本体的下部固定有油缸安装座214, 一个驱动油缸212向上安装在油缸 安装座214上，驱动油缸的活塞杆上固定有拉杆211，左扇形齿块及右扇形齿块上向内伸出 有连接臂，左扇形齿块213的连接臂及右扇形齿块207的连接臂通过销轴206铰接在拉杆 211上；驱动油缸212驱动拉杆211，拉杆211带动左扇形齿块213及右扇形齿块207摆动， 使左顶杆202及右顶杆208作对称的内缩或外伸直线运动； (1. 2)纵向伞形齿分中机构14的结构与横向伞形齿分中机构2的结构完全相同，只是 尺寸参数有所不同； (2) 中间定向导柱式结构：夹具底板1上以中心基准点为依据，固定有中心轴8,中心 轴8的顶端固定有支撑板9,支撑板9的中心设有支撑头7 ;所述支撑头7最上端是一个球 头，以便形成点接触定位； (3) 中部浮动支撑结构：中心轴上套装有中心套总成，中心套总成的上端与支撑板之间 设有拉簧装置401，使中心套总成相对于中心轴处于弹性悬浮状态； (3. 1)所述中心套总成的结构： (3. 1. 1)-个中心套402在中心轴8上滑动配合，在中心套402与中心轴8之间设有导 向键405,使中心套402只能沿中心轴上下移动；拉簧装置401的上端与支撑板9连接，拉 黃装直401的下端连接在中心套上端； (3. 1. 2)中心套的下端固定有连接板407,连接板407上分布设有第一支块403、第二支 块409、第三支块410 ; (3. 1. 3)第一支块403在连接板上的连接结构：连接板407上固定有支座408,支座408 向外延伸设有安装孔，一个连接轴406通过安装孔滚动配合支撑在支座408上，第一支块 403通过螺钉固定在连接轴406的外端；在支座408设有弹性钢球定位装置404,弹性钢球 定位装置404的钢球顶在连接轴406的圆弧槽中； (3. 1. 4)第二支块409及第三支块410在连接板上的连接结构与第一支块403相同； (3. 1. 5)弹性钢球定位装置的设置，使所述连接轴能在圆周方向微小转动，以补偿第一 支块、第二支块及第三支块相互之间的高度误差； (4) 位于中心套总成外围，在夹具底板上固定有4个第一浮动支撑油缸13,与4个第一 浮动支撑油缸 相应设有液压压板机构12。
[0016] 如图1所示，所述支撑板上沿圆周均布固定有4个第二浮动支撑油缸5,可以更好 顶住工件，进一步提高强度和刚度，防止被加工时受切削力而变形。
[0017] 如图1所示，夹具底板的两侧对应设有左立柱3、右立柱11，左立柱的上端及右立 柱的上端分别固定有2个第三浮动支撑油缸10,第三浮动支撑油缸10可以从外围顶住工 件，更进一步提高强度和刚度，防止被加工时受切削力而变形。
[0018] 如图1所示，标号6表达的是工件。
[0019] 本发明中，第一浮动支撑油缸、第二浮动支撑油缸及第三浮动支撑油缸都是标准 的浮动支撑油缸，只不过为了区分，进行的定义。
[0020] 本发明中所述的液压压板机构实质是一个液压油缸驱动的压板机构，对该领域的 技术人员来说，是公知技术，能轻易实现；如图5所示，描述一种液压压板机构的具体结构： 包括一个安装座1304,液压油缸1305固定在安装座1304的下面，液压油缸1305的活塞杆 从安装座1304的上面伸出，压板1301的中部位置铰接有一个摆臂1302,摆臂1302的下端 与液压油缸1305的活塞杆铰接；压板1301的头部位置是夹紧点，压板1301的尾部位置通 过支座1303铰接在安装座1304上。
[0021] 所述拉簧装置401由四个拉簧组成。
[0022] 所述弹性钢球定位装置404是公知技术，结构为：钢球、弹簧、堵头顺序连接。
[0023] 工件在本发明上的安装过程：使用时，将工件吊装到夹具的上方，向下缓慢放入夹 具中，采用中间定向导柱式结构实现内腔一点限位，中部浮动支撑结构实现中部浮动定位， 伞形齿分中机构实现内腔不等高六点分中定心，然后启动与液压压板机构对应的第一浮动 支撑油缸，实现自锁支撑，再启动液压压板机构压紧；最后启动剩余的其它浮动支撑油缸， 实现对工件的辅助支撑。
【权利要求】
1. 一种中壳分中专用夹具，包括夹具底板，其特征在于： (1) 夹具底板上以中心基准点为依据，设有纵向伞形齿分中机构和2个横向伞形齿分 中机构，2个横向伞形齿分中机构对称分布，2个横向伞形齿分中机构在高度方向上位于纵 向伞形齿分中机构之上； (1. 1)所述横向伞形齿分中机构的结构： (1. 1. 1)包括一个分中本体，分中本体两侧对称设置带导向套的左导向孔、带导向套的 右导向孔，分中本体的中心具有安装腔；左导向孔、右导向孔内分别滑动配合有左顶杆、右 顶杆，左顶杆及右顶杆的外端都装有顶头； (1. 1. 2)在安装腔内两侧对称设置设有左扇形齿块、右扇形齿块，左扇形齿块及右扇形 齿块的中心孔铰接在分中本体上，左顶杆及右顶杆的外端都设有齿条，左扇形齿块及右扇 形齿块对应的齿条啮合； (1. 1. 3)在分中本体的下部固定有油缸安装座，一个驱动油缸向上安装在油缸安装座 上，驱动油缸的活塞杆上固定有拉杆，左扇形齿块及右扇形齿块上向内伸出有连接臂，左扇 形齿块的连接臂及右扇形齿块的连接臂通过销轴铰接在拉杆上；驱动油缸驱动拉杆，拉杆 带动左扇形齿块及右扇形齿块摆动，使左顶杆及右顶杆作对称的内缩或外伸直线运动； (1. 2)纵向伞形齿分中机构的结构与横向伞形齿分中机构的结构完全相同，只是尺寸 参数有所不同； (2) 中间定向导柱式结构：夹具底板上以中心基准点为依据，固定有中心轴，中心轴的 顶端固定有支撑板，支撑板的中心设有支撑头； (3) 中部浮动支撑结构：中心轴上套装有中心套总成，中心套总成的上端与支撑板之间 设有拉簧装置，使中心套总成相对于中心轴处于弹性悬浮状态； (3. 1)所述中心套总成的结构： (3. 1. 1)-个中心套在中心轴上滑动配合，在中心套与中心轴之间设有导向键，使中心 套只能沿中心轴上下移动；拉簧装置的上端与支撑板连接，拉簧装置的下端连接在中心套 上端； (3. 1. 2)中心套的下端固定有连接板，连接板上分布设有第一支块、第二支块、第三支 块； (3. 1. 3)第一支块在连接板上的连接结构：连接板上固定有支座，支座向外延伸设有安 装孔，一个连接轴通过安装孔滚动配合支撑在支座上，第一支块通过螺钉固定在连接轴的 外端；在支座设有弹性钢球定位装置，弹性钢球定位装置的钢球顶在连接轴的圆弧槽中； (3. 1. 4)第二支块及第三支块在连接板上的连接结构与第一支块相同； (3. 1. 5)弹性钢球定位装置的设置，使所述连接轴能在圆周方向微小转动，以补偿第一 支块、第二支块及第三支块相互之间的高度误差； (4) 位于中心套总成外围，在夹具底板上固定有4个第一浮动支撑油缸，与4个第一浮 动支撑油缸 相应设有液压压板机构。
2. 根据权利要求1所述一种中壳分中专用夹具，其特征在于：支撑板上沿圆周均布固 定有4个第二浮动支撑油缸。
3. 根据权利要求1或2所述一种中壳分中专用夹具，夹具底板的两侧对应设有左立柱、 右立柱，左立柱的上端及右立柱的上端分别固定有2个第三浮动支撑油缸。
【文档编号】B23Q3/00GK104057322SQ201410288382
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】严刚, 张绵立, 王坤 申请人:十堰合骏实业有限公司