一种用于发动机缸体端面和曲轴孔加工的夹具的制作方法

本发明属于发动机缸体的加工夹具技术领域，特别涉及发动机缸体端面和曲轴孔的加工，具体为一种用于发动机缸体端面和曲轴孔加工的夹具。

背景技术：

缸体作为汽车发动机的五大核心部件之一，其加工工艺一直是发动机生产中的重点和难点，现有技术中，在铣削发动机缸体的各端面和加工曲轴孔时，一般是手动将缸体从外侧装夹，然后用2个圆孔压板将缸体压紧，再用扳手顺时针将2个螺母拧紧以完全固定缸体，存在诸多问题：

1.在对汽车发动机进行装夹耗时耗力；

2.在用压板对汽车发动机的缸体外侧进行压紧及固定时，导致汽车发动机缸体外侧的剩余空间小，进而导致对汽车发动机进行铣削的刀具的布置不便，因此，最终使得在对汽车发动机缸体的各端面进行加工过程中，往往需要多台加工中心才能完成，且需要反复地对汽车发动机缸体进行固定，空出不同方向上的汽车发动机缸体的侧面，以便完成对其的加工；

3.采用上述的加工方式，周期长、占用设备多，以对我司生产的G60汽油发动机为例，对缸体进行铣削端面和加工曲轴孔的加工，需要9台加工中心，，才能完成。显而易见，这严重导致企业的投入资本大，资源消耗量大，给企业带来沉重的负担，限制了发动机的加工和生产规模。

为此，如果能够针对汽车发动机设计一套工装，减小装夹的工作强度的同时，增大发动机缸体的外露面积，从而使得单个加工中心能对加工的区域多、进而减少加工中心的使用量，提高公司单位时间内的加工量与加工效率，降低设备成本。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于发动机缸体端面和曲轴孔加工的夹具，以解决装夹效率低，占用空间大的问题，使得整个缸体的加工仅利用2台加工中心即可完成全部发动机缸体的加工。而现有技术中，缸体的加工需要8台以上的加工中心才能构完成。因此，本发明具有资源消耗小，设备利用率高，减轻了企业先期投入的经济负担，加快发动机行业的发展。

本发明具体结构如下：

一种用于发动机缸体端面和曲轴孔加工的夹具，包括拉杆组件、压板组件、支撑架组件。

所述拉杆组件包括底座101、上支撑杆102、下支撑杆103、定位机构。其中，底座101由竖直板和水平板构成，呈L形状。

在底座101的竖直板上设有上支撑杆102、下支撑杆103、定位机构。所述定位机构为块体。上支撑杆102的长度在200~700mm之间。下支撑杆103的长度在200~700mm之间。在上支撑杆102、下支撑杆103的上均配有螺母。

所述压板组件为矩形块体201。在压板组件上开有2个异形孔202和1个压点203。压板组件上的异形孔202由两个圆孔构成。构成压板组件上异形孔202的两个圆孔一大一小，且大圆孔与小圆孔相互连通。

所述支撑架组件包括支撑座301、支撑柱302、支撑体303。其中，支撑座301为台阶状的块体。在支撑座301的顶部上开有孔并配有支撑柱302。在支撑柱302的端部设有支撑体303。支撑柱302的长度不小于100mm。支撑座301的底面与支撑体303的顶面的间距在50~200mm之间。

使用时，将拉杆组件、支撑架组件放置在加工中心的工作台上，将与上支撑杆102和下支撑杆103的螺母取下后，将需要加工的发动机缸体、压板组件依次套在上支撑杆102和下支撑杆103上，随后装配上螺母并拧紧，从而将需要加工的发动机缸体夹在拉杆组件与压板组件之间。支撑架组件的顶部抵在需要加工的发动机缸体下方，自下而上地支撑住需要加工的发动机缸体。

有益效果

本发明提供的夹具，属于从内部对缸体进行装夹的夹具，使得加工空间更大，加工更灵活，装夹更紧凑，更牢固。尤其是压板的大小孔设计，装夹的时候，本来需要用拆装2个螺母才能装夹或卸载完成的，这里通过将压板顺时针或逆时针转动，只需要拆装1个螺母就能完成，大大提高了拆装效率。由于从内部进行装夹缸体的方式，，对加工中心的需求大大降低：利用2台加工中心即可对缸体进行加工，大幅度降低了资源消耗，设备利用率高，减轻了企业先期投入的经济负担，加快发动机行业的发展。

以我司G600汽油发动机为例，在投入相同人力、时间的情况下，采用本发明提供的夹具组合后，能够加工某些原先条件下难以加工的结构，例如：镗曲轴孔的加工等变成可能。发动机缸体在加工时外露的表面积较传统工装条件下显著提升，且外露区域无遮挡，能够采用加工中心在不拆装的情况下连续加工，节约时间、人力。

特别要指出的是，本发明中的压板是最大的亮点之一，市场上从没有过的。压板是从外端压紧发动机缸体的夹具，压板压上后，再将支撑杆上面的螺母上紧，即可固定发动机缸体。

附图说明

图1是本发明中拉杆组件的立体示意图。

图2是本发明中压板组件的主视图。

图3是本发明中支撑架组件的立体示意图。

图4是图1的主视图。

图5是图1的侧视图。

图6是图1的俯视图。

具体实施方式

现结合附图详细说明本发明的结构特点。

参见图1、2和3，一种用于发动机缸体端面和曲轴孔加工的夹具，包括拉杆组件、压板组件、支撑架组件。

参见图4、5和6，所述拉杆组件包括底座101、上支撑杆102、下支撑杆103、定位机构。其中，底座101由竖直板和水平板构成，呈L形状。底座101的竖直板和水平板互呈90°。

在底座101的竖直板上设有上支撑杆102、下支撑杆103、定位机构。所述定位机构为块体。上支撑杆102的长度在200~700mm之间。下支撑杆103的长度在200~700mm之间。在上支撑杆102、下支撑杆103的上均配有螺母。

参见图2，所述压板组件为矩形块体201。在压板组件上开有2个异形孔202和1个压点203。压板组件上的异形孔202由两个圆孔构成。构成压板组件上异形孔202的两个圆孔一大一小，且大圆孔与小圆孔相互连通，近似呈葫芦形。压点为一个六角实心螺母。

参见图3，所述支撑架组件包括支撑座301、支撑柱302、支撑体303。其中，支撑座301为台阶状的块体。在支撑座301的顶部上开有孔并配有支撑柱302。在支撑柱302的端部设有支撑体303。支撑柱302的长度不小于100mm。支撑座301的底面与支撑体303的顶面的间距在50~200mm之间。优选的方案是：支撑座301由上小下大的2个矩形体组成，支撑柱302是短螺纹柱，支撑体303是圆柱体。

使用时，将拉杆组件、支撑架组件放置在加工中心的工作台上。将与上支撑杆102和下支撑杆103的螺母取下后，将需要加工的发动机缸体、压板组件依次套在上支撑杆102和下支撑杆103上，随后装配上螺母并拧紧，从而将需要加工的发动机缸体夹在拉杆组件与压板组件之间。支撑架组件的顶部抵在需要加工的发动机缸体下方，自下而上地支撑住需要加工的发动机缸体。

进一步说，定位机构包括第一定位块1041、第二定位块1042、第三定位块1043、第四定位块1044、第五定位块1045。其中，

第五定位块1045与第四定位块1044均安装在底座101的竖直板的中部。第三定位块1043的安装位置与第四定位块1044的安装位置相互水平。

在第五定位块1045上方的竖直板上设有第一定位块1041、第二定位块1042。第一定位块1041的安装位置与第二定位块1042的安装位置相互水平。

在第五定位块1045下方的竖直板上设有第五定位块1045。

换言之，定位机构为3面2销的结构件。其中，第一定位块1041、第二定位块1042的上表面是小平面，整体是类圆柱体和类圆台组成，且有3个孔。

第三定位块1043由圆柱形和圆台组成，有4个孔。

第四定位块1044、第五定位块1045均为局部的第三定位块1043。

进一步说，以底座101的竖直板长度方向的中分线为对称轴线，第一定位块1041与第二定位块1042、第五定位块1045与第四定位块1044分别沿该对称轴线对称。

第三定位块1043与第二定位块1042、第四定位块1044均位于上述对称轴线的同侧。

上支撑杆102、下支撑杆103均设置在竖直板长度方向的中分线上。

进一步说，第一定位块1041由圆柱体和锥形圆台两部分构成。在第一定位块1041中，圆柱体的一个端面和锥形圆台的圆形端面相连接。第二定位块1042由圆柱体和圆锥体两部分构成。在第二定位块1042中，圆柱体的一个端面和圆锥体的圆形端面相连接。第一定位块1041的一侧轴向端面、第二定位块1042的一侧轴向端面分别与竖直板相连接。

在第一定位块1041的另一侧轴向端面设有锥形凸台。

进一步说，第一定位块1041的顶部均被削去一块，分形成一个切面。第一定位块1041的切面与第二定位块1042的顶部相互水平。

在第一定位块1041的锥形圆台、第二定位块1042的圆锥体上分别开有3个孔。

进一步说，第五定位块1045、第四定位块1044均呈圆柱体。第五定位块1045的一侧轴向端面、第四定位块1044的一侧轴向端面分别与竖直板相连接。

在第五定位块1045的另一侧轴向端面、第四定位块1044的另一侧轴向端面设有锥形凸台。

进一步说，第五定位块1045的左侧、第四定位块1044的右侧均被削去一块，分别形成一个切面。第五定位块1045的切面与第四定位块1044的切面相互平行，且均与底座101的水平板垂直。

在第五定位块1045的锥形凸台、第四定位块1044的锥形凸台上分别开有3个孔。

进一步说，第三定位块1043呈圆柱体。第三定位块1043的一侧轴向端面与竖直板相连接。

在第三定位块1043的另一侧轴向端面设有圆锥体。

在第三定位块1043的圆锥体上均布有4个孔。

进一步说，上支撑杆102由上支撑块体、上支撑杆体两部分构成。上支撑块体为矩形块。上支撑块体的一端与底座101的竖直板相

连接，上支撑块体的另一端与上支撑杆体的一端相连接。在上支撑杆体上配有1个固定螺母。优选的方案是采用1个长六角形螺母。

下支撑杆103由下支撑块体、下支撑杆体两部分构成。下支撑块体为矩形块。下支撑块体的一端与底座101的竖直板相连接，下支撑块体的另一端与下支撑杆体的一端相连接。在下支撑杆体上配有2个固定缸体用的螺母。优选的方案是采用2个短六角形螺母。

当拉杆组件与需要加工的发动机缸体连接时，将上支撑杆102、下支撑杆103分别穿过需要加工的发动机缸体。随后，在上支撑杆102的末端、旋紧下支撑杆103的末端装配上压板组件，旋紧位于上支撑杆102上的单颗固定螺母，旋紧下支撑杆103上的2个固定螺母，从而将需要加工的发动机缸体夹在拉杆组件与压板组件之间，从而固定缸体。

在上支撑块体、下支撑块体上分别挖有孔。

上支撑杆102的长度在200~700mm之间。下支撑杆103的长度在200~700mm之间。上支撑杆体、上支撑杆体均为长螺纹杆。

进一步说，压点位于压板组件长度方向的中心线上。

2个异形孔202位于压点的两侧，且相对于压板组件长度方向的中心线对称。

构成异形孔202的大圆孔的直径不小于40mm，构成异形孔202的小圆孔的直径不大于20mm。

具体操作方法

采用本发明对发动机缸体端面和曲轴孔进行时，是将发动机缸体的缸孔从上、下支撑杆穿过，将拉杆组件中的定位机构与缸体上的基准孔进行配合，然后将压板的大孔部分穿过螺母，压在缸体端面，然后顺时针转动压板，转到小孔部分对准螺母，以防脱落，然后拧紧上螺母，再将支撑架放置于下平面，对缸体进行支撑，装夹完成，即可进行加工；卸载时，先将支撑架去掉，然后用扳手松动上螺母，再将压板逆时针转动，使得大孔对准螺母，去除压板，即可卸除发动机缸体。

进一步说，所述底座的水平板与加工中心的台面用螺钉连接，上下矩形体之间用螺钉连接，底座的竖直板垂直于水平板，方便连接定位机构和长螺杆。

进一步说，定位机构上开的孔都是螺栓过孔，通过螺栓和垂直放置的底板相连。装夹缸体时，定位机构与缸体上的基准孔进行配合，来定位缸体。

进一步说，所述上支撑杆和下支撑杆结构相同，竖直排列，由带中间挖空的矩形体和长螺纹杆组成。上支撑杆和下支撑杆通过螺栓和垂直放置的底座相连，矩形体中间挖空的形状用于让位和容纳镗刀，用于加工曲轴孔。

进一步说，所述压板是一矩形体上挖去2个由中间连通的大小孔（整体类似于葫芦形状的孔）组成，矩形体中心是压点，由一六角形实心螺母组成。

进一步说，支撑架用于对缸体进行局部支撑定位用。