一种薄壁弹性支承及其工装、加工方法与流程

本发明涉及薄壁弹性支承结构加工技术领域，具体涉及一种薄壁弹性支承及其工装、加工方法。

背景技术：

弹性支承属于减震装置，基于弹性支承没有摩擦及磨损的特点，在小位移支承形式的减震装置中得以广泛应用。

众所周知，薄壁弹支结构加工要求精度较高，例如但不限于垂直度，且其加工过程中易变性。因此，实际加工过程中，采用棒料直接进行切削加工无法达成上述精度要求。

有鉴于此，亟待针对薄壁弹性支承的加工及拆装工序的工装进行优化，以保证其精度要求，有效提高成品率。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种薄壁弹性支承及其工装、加工方法，该工装及加工方法能够有效提高薄壁弹性支承的成品精度。

本发明提供的用于薄壁弹性支承的工装，包括加工芯轴、衬套和紧固件；其中，所述加工芯轴的中部依次设置有大径段和小径段，两者间形成第一定位部，以便待加工毛坯内壁径向延伸的限位部一侧与所述第一定位部轴向相抵定位；且所述加工芯轴的大径段的外径尺寸适配于位于所述限位部一侧的成品第一薄壁段的内径尺寸；所述衬套用于套装于所述加工芯轴的小径段，所述衬套的内轴端部设置有第二定位部，以便与所述限位部另一侧轴向相抵定位；所述紧固件与所述加工芯轴可拆卸固定连接，以限定所述衬套相对于所述加工芯轴的轴向相对位置。

优选地，所述衬套的本体内侧端设置有形成所述第二定位部的第一径向内收段，所述第一径向内收段的外径尺寸适配于所述限位部的内径尺寸。

优选地，所述衬套的本体外径尺寸适配于位于所述限位部另一侧的成品第二薄壁段的内径尺寸。

优选地，所述衬套的本体外侧端设置有第二径向内收段，所述第二径向内收段轴向延伸至所述成品第二薄壁段的内孔中；所述加工芯轴的所述大径段的表面设置有环形凹槽，所述环形凹槽轴向延伸至所述成品第一薄壁段的内孔中。

优选地，所述第二径向内收段的外表面设置有拆卸工艺孔。

优选地，所述加工芯轴的所述大径段的一侧轴端部设置有第一螺纹段，所述工装还包括：拆卸工装套，可套装于所述加工芯轴且可轴向抵接于成品第二薄壁段；拆卸螺母，与所述第一螺纹段螺纹配合，以压抵所述拆卸工装套施加推动力至成品弹性支承。

优选地，所述加工芯轴的所述小径段的一侧轴端部设置有第二螺纹段，所述紧固件包括与所述第二螺纹段轴向依次螺纹配合的双螺母。

本发明还提供一种薄壁弹性支承，采用如前所述的工装加工形成，所述弹性支承内壁具有径向延伸的限位部，且所述限位部一侧具有轴向延伸的第一薄壁段。

优选地，所述限位部另一侧具有轴向延伸的第二薄壁段，所述第二薄壁段上开设有多个周向均布的径向贯通孔，且所述第二薄壁段的外侧端具有端部法兰。

本发明还提供一种薄壁弹性支承的加工方法，采用如前所述的工装，并按下述步骤执行：

s1.将待加工毛坯自所述加工芯轴的小径段一端套装于所述加工芯轴上，至待加工毛坯内壁径向延伸的限位部一侧与所述加工芯轴的第一定位部相抵定位；

s2.将所述衬套自所述加工芯轴的小径段一端套装于所述加工芯轴上，至所述衬套上的第二定位部与所述限位部另一侧轴向相抵定位；

s3.将所述紧固件与所述加工芯轴固定连接，至定所述衬套相对于所述加工芯轴的轴向相对位置；

s4.将所述加工芯轴安装在加工机床上，并加工至成品尺寸；

s5.将所述加工芯轴自加工机床上拆卸下来，并依次拆卸所述紧固件、所述衬套及成品弹性支承。

针对薄壁弹性支承自身精度要求高，且易变形等特点，本发明另辟蹊径地提出了上述工装技术方案。实际应用时，待加工毛坯安装至工装上后，一方面其加工芯轴与薄壁弹性支承的内表面适配贴合，建立可靠地径向支撑；同时，利用衬套轴向压抵固定该待加工毛坯与加工芯轴间的轴向定位，由此，为弹性支承加工过程中提供了良好的定位基准，切削过程中可有效防止弹性支承发生变形的可能，从而大大提高了成品加工精度，确保产品良率。另外，本方案充分利用了该薄壁弹性支承内壁的限位部，结构设计合理，且具有较好的操作便利性。

在本发明的优选方案中，在衬套的本体外侧端设置有第二径向内收段，该第二径向内收段轴向延伸至成品第二薄壁段的内孔中，由此可径向切削加工第二薄壁段的外端面；同时，在加工芯轴的大径段表面设置有环形凹槽，该环形凹槽轴向延伸至成品第一薄壁段的内孔中，由此可径向切削加工第一薄壁段的外端面。如此设置，能够进一步保障成品轴向尺寸的精确控制，可适用于轴向尺寸精度要求较高的弹性支承。

在本发明的另一优选方案中，在衬套的第二径向内收段外表面开设有拆卸工艺孔，且在加工芯轴大径段的一侧轴端部设置有第一螺纹段，及适配的拆卸工装套及拆卸螺母。如此设置，加工完成后，首先利用硬物通过拆装工艺孔将衬套从芯轴上拆卸下来，然后，将拆卸工装套套装于芯轴之上，并通过拆卸螺母与芯轴第一螺纹段的配合将薄壁弹性支承顶出，使之脱离芯轴，拆卸成品过程中无径向力作用，可完全规避拆卸过程操作不当可能导致的弹性支承径向变形，从而能够进一步确保产品良率。

附图说明

图1为具体实施方式中所述薄壁弹性支承用工装的使用状态示意图；

图2为应用具体实施方式中所述薄壁弹性支承工装的典型工序示意图；

图3为图1中所示工装的拆卸辅具结构示意图；

图4为图3中所示拆卸辅具的使用状态示意图。

图1－图4中：

紧固件1、加工芯轴2、大径段21、环形凹槽211、小径段22、第一定位部23、第一螺纹段24、第二螺纹段25、衬套3、第二定位部31、本体32、第一径向内收段33、第二径向内收段34、拆卸工艺孔35、拆卸工装套4、拆卸螺母5；

待加工毛坯10＇、工艺环槽11＇、薄壁弹性支承10、限位部11、第一薄壁段12、外端面121、第二薄壁段13、外端面131、端部法兰14、径向贯通孔15。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

不失一般性，本实施方式以图中所示薄壁弹性支承作为描述主体，详细说明本申请提出的加工拆卸用工装。图中所示，该薄壁弹性支承10的内壁设置有一径向延伸的限位部11，且该限位部11的一侧具有轴向延伸的第一薄壁段12，其另一侧具有轴向延伸的第二薄壁段13，该第二薄壁段13的外侧端具有端部法兰14；此外，在第二薄壁段13上开设有多个周向均布的径向贯通孔15。

请参见图1，该图示出了本实施方式中所述薄壁弹性支承用工装的使用状态示意图。

该工装可用于薄壁弹性支承10的生产工序，如图1所示，其主要构成包括紧固件1、加工芯轴2和衬套3。其中，加工芯轴2的端部安装于加工机床(图中未示出)，这里，加工芯轴2的两端轴线处可以均设有顶尖孔，用于固定加工工装。其中部依次设置有大径段21和小径段22，两者间形成第一定位部23，以便待加工毛坯10＇内壁上径向延伸的限位部11一侧与该第一定位部23轴向相抵定位；且加工芯轴2的大径段21的外径尺寸适配于位于限位部11一侧的成品第一薄壁段12的内径尺寸。这样，加工芯轴2与薄壁弹性支承10的内表面近乎贴合，起到良好的支撑作用。

其中，衬套3用于套装于加工芯轴2的小径段22，该衬套3的内轴端部设置有第二定位部31，以便与限位部11另一侧轴向相抵定位；紧固件1与加工芯轴2可拆卸固定连接，以限定衬套3相对于加工芯轴2的轴向相对位置。如此设置，通过紧固件1的作用构建衬套3、待加工毛坯10＇(限位部11)、加工芯轴2之间轴向可靠定位。如此设置，为弹性支承加工过程中提供了良好的定位基准，切削过程中可有效防止弹性支承发生变形的可能，从而大大提高了成品加工精度，确保产品良率。另外，本方案充分利用了该薄壁弹性支承内壁的限位部，结构设计合理，且具有较好的操作便利性。

具体地，该加工芯轴2与待加工弹性支承10的配置间隙为0.004～0.006mm，加工芯轴2与衬套3的配置间隙为0.004～0.006mm。

需要说明的是，其中用于建立轴向定位基准的限位部11，可以如本方案所示利用薄壁弹性支承10自身结构，在不影响构件基本使用功能的基础上，也可以在薄壁构件的内表面设置一用于定位的限位部，只要采用前述核心设计构思均在本申请请求保护的范围内。

请一并参见图2，该图示出了应用前述薄壁弹性支承工装的典型工序示意图。

如图2所示，选用外径及长度适当的棒料母材，根据薄壁弹性支承10的具体形状、尺寸加工好内表面，包括但不限于其内壁上的限位部11，使之形成图2(a)所示的待加工毛坯10＇。当然，对于需要轴向精确加工控制尺寸的薄壁构件来说，其待加工毛坯10＇内壁可进一步加工好工艺环槽11＇，以便于切削形成第一薄壁段12的外端面121，成品薄壁弹性支承10如图2(c)所示。也就是说，该加工工序工件内表面需满足设计的精度要求，即为最终的成品薄壁弹性支承10内表面。

为了进一步提高该工装的支撑定位效果，作为优选，图中所示的衬套3的本体32内侧端设置有第一径向内收段33，并且该第一径向内收段33可形成用于与限位部11轴向适配的第二定位部31，这里，第一径向内收段33的外径尺寸适配于限位部11的内径尺寸，通过增加待加工毛坯10＇与工装间的配合面积，从而进一步提高了加工精度。

另外，对于需要加工的第二薄壁段13，衬套3的本体32外径尺寸适配于位于限位部11另一侧的成品第二薄壁段13的内径尺寸，建立该段结构切削加工时的有效承载。

此外，衬套3的本体32外侧端设置有第二径向内收段34，该第二径向内收段34轴向延伸至成品第二薄壁段13的内孔中，作为径向切削加工第二薄壁段13的外端面131的工艺结构；同时，在加工芯轴2的大径段21表面设置有环形凹槽211，该环形凹槽211轴向延伸至成品第一薄壁段12的内孔中，同理，作为径向切削加工第一薄壁段12外端面121的工艺结构，能够进一步保障成品轴向尺寸的精确控制。

第二径向内收段34的外表面设置有拆卸工艺孔35，完成加工后，利用硬物通过拆装工艺孔35将衬套3从加工芯轴2上拆卸下来，无需额外利用其他工具即可实现衬套3的拆装。

作为进一步优选，为了避免成品工件拆卸过程中径向受力形变，可以针对成品工件自加工芯轴2上脱离增设相关辅具。请一并参见图3和图4，其中，图3为图1中所示工装的拆卸辅具结构示意图，图4为图3中所示拆卸辅具的使用状态示意图。

加工芯轴2的大径段21的一侧轴端部设置有第一螺纹段24，该辅具包括拆卸工装套4和拆卸螺母5；其中，拆卸工装套4可套装于加工芯轴3且可轴向抵接于成品第二薄壁段12，拆卸螺母,5与第一螺纹段24螺纹配合，以压抵拆卸工装套4施加推动力至成品弹性支承10；也就是说，通过拆卸螺母5与加工芯轴2第一螺纹段24的配合将薄壁弹性支承10顶出，使之脱离加工芯轴2，拆卸成品过程中无径向力作用，可完全规避拆卸过程操作不当可能导致的弹性支承径向变形。

另外，本方案用于限定衬套3相对于加工芯轴2的轴向相对位置的紧固件1，可以根据需要采用不同的结构形式实现，例如但不限于，在加工芯轴2的小径段22的一侧轴端部设置有第二螺纹段25，该紧固件25包括与第二螺纹段25轴向依次螺纹配合的双螺母，优选滚花螺母；其中，接近衬套3的螺母起定位作用，外侧螺母起锁止作用，两个螺母适配确保该定位关系在切削加工过程中无松动。

采用前述工装的薄壁弹性支承的加工方法，按下述步骤执行：

s1.将待加工毛坯10＇自加工芯轴2的小径段22一端套装于加工芯轴2上，至待加工毛坯10＇内壁径向延伸的限位部11一侧与加工芯轴2的第一定位部23相抵定位；

s2.将衬套3自加工芯轴2的小径段22一端套装于加工芯轴2上，至衬套3上的第二定位部31与限位部11另一侧轴向相抵定位；

s3.将紧固件1与加工芯轴2固定连接，至定衬套3相对于加工芯轴轴向相对位置；

s4.将加工芯轴2安装在加工机床上，并加工至成品尺寸；

s5.将加工芯轴2自加工机床上拆卸下来，并依次拆卸紧固件1、衬套3及成品弹性支承10。

除前述工装外，本实施方式还提供一种采用上述工装加工形成的薄壁弹性支承，

需要说明的是，本实施方式提供的上述实施例，并非局限于图中所示结构的薄壁弹性支承，应当理解，只要核心构思与本方案一致均在本申请请求保护的范围内。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。