一种用于定位夹紧工件的装置的制作方法

本实用新型涉及汽车零部件领域，具体地涉及差压铸造铝合金转向节预机加时锯浇口和钻中心孔时所用定位夹紧装置。

背景技术：

转向节是汽车转向桥上的主要零件之一，主要作用是承受汽车前部载荷，支承并带动前轮转向，使汽车灵敏地传递行驶方向。由于转向节在汽车的行驶状态下要受到多变的冲击载荷，所以要求具有很高的材料性能和机械性能。目前，采用差压工艺铸造的铝合金转向节不仅满足材料性能及机械性能要求，同时又能满足轻量化要求，因此，差压转向节越来越受至众多汽车制造商的青睐。

差压转向节的结构复杂，属于空间异形零件，全曲面造型，结构较为复杂，加工精度要求较高。普遍地，采取多步骤机加来加工转向节。差压转向节在精确机加工前需要先进行预机加，锯掉带有铁质过滤网的浇口，以及钻出中心孔，并留有一定加工余量。在预机加之后，采用精密的手段进行加工。传统的夹紧装置在加工时无法直接精确定位，所以需要设计专用的夹具实现在加工过程中的准确定位和夹紧。

技术实现要素：

为了实现差压转向节在预机加时准确定位和夹紧，本实用新型的目的是设计一种专用的转向节定位夹紧装置及定位夹紧方法，且此定位夹紧装置和方法具备通用性，操作简便，工作效率高。

在本实用新型的一个方面，提供了一种用于定位夹紧工件的装置，所述的装置由夹紧部分(A)、工件卡具部分(B)、支撑台面部分(C)和转动支撑部分(D)所组成，其特征在于：所述的支撑台面部分(C)的上表面固定有工件卡具部分(B)，底部连接到转动支撑部分(D)；所述的支撑台面部分(C)包括工作台板(8)和安装到工作台板(8)上的定位板(9)；所述的夹紧部分(A)由左液压锁(20)和右液压锁 (22)所组成，并且所述的左液压锁(20)和右液压锁(22)设置为启动时，从左右两侧夹紧支撑台面部分(C)；所述的工件卡具部分(B)包括安装到定位板(9)上的空压转角缸(13)、滚轮限位柱(14)、锥形限位柱(15)、定位板限位块(18)，并且设置为夹紧工件；所述的转动支撑部分(D)包括固定座(1)和顶起液压缸(3)，所述的顶起液压缸(3)的自由端固定到支撑台面部分(C)的下表面，另一端铰接到固定座(1)。

在本实用新型优选的方面，所述的转动支撑部分(D)由固定座(1)、液压缸转轴(2)、顶起液压缸(3)、顶起液压活塞(4)、顶起连接头(5)、顶起连接转轴(6) 所组成；顶起液压缸(3)下端通过液压缸转轴(2)与固定座(1)相连，顶起液压缸 (3)可沿液压缸转轴(2)转动。顶起液压缸活塞(4)上端通过顶起连接转轴(6) 与顶起连接头(5)相连接。

在本实用新型优选的方面，所述的支撑台面部分(C)由水平限位块(7)、工作台板(8)、定位板(9)、定位螺钉(10)、倾转转轴(11)、倾转固定座(12)所组成；倾转固定座(12)下端通过螺钉固定，工作台板(8)一侧开有圆孔，并置于两个倾转固定座(12)中间，倾转转轴(11)穿过倾转固定座(12)和工作台板(8)；工作台板(8)通过水平限位块(7)来进行水平方向限位。定位板(9)通过定位螺钉(10) 固定于工作台板(8)上；定位板(9)的三个边上分别包括水平限位块(7)、左竖直限位块(21)和右竖直限位块(23)，对定位板(9)进行定位。

在本实用新型优选的方面，所述的工作台板(8)还包括套筒(19)，所述的套筒 (19)位于左液压锁(20)和右液压锁(22)夹紧工作台板(8)的边缘一侧。

在本实用新型优选的方面，所述的左竖直限位块(21)和右竖直限位块(23)设置为在工作台板(8)倾转直立时夹紧工作台板(8)。

在本实用新型优选的方面，所述的工件是汽车转向节，并且工件卡具部分(B) 包括同时夹紧汽车转向节左件和右件的空压转角缸(13)、滚轮限位柱(14)、锥形限位柱(15)、定位板限位块(18)。

在本实用新型的另一个方面，还提供了使用前文所述的装置来夹紧定位工件的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：I、通过顶起液缸(3)的液压作用，使得顶起液压缸活塞(4)顶起工作台板(8)，工作台板绕倾转转轴(11)转动达到适合的高度和角度；II、左液压锁(20)和右液压锁(22)动作，将工作台板(8)栓住不动；以及III、左转向节(16)和右转向节(17)通过空压转角缸(13)压紧，并通过滚轮限位柱(8)和锥形限位柱限位，使得工件的六个自由度完全固定。

在本实用新型的其他方面，还提供了以下的技术方案：

一种差压转向节锯浇口钻孔定位夹紧装置及方法，其由以下构件所组成：主要包括：固定座1、液压缸转轴2、顶起液压缸3、顶起液压活塞4、顶起连接头5、顶起连接转轴6、水平限位块7、工作台板8、定位板9、定位螺钉10、倾转转轴11、倾转固定座12、空压转角缸13、滚轮限位柱14、锥形限位柱15、左转向节16、右转向节 17、定位板限位块18、套筒19、左液压锁20、左竖直限位块21、右液压锁22、右竖直限位块23等组成。定位板9上方放置左转向节16和右转向节17，并通过空压转角缸13和滚轮限位柱14以及锥形限位柱15对其进行六个自由度进行定位，使左转向节 16和右转向节17处于完全固定状态。本实用新型专利所要求保护的一个方面包括此种采用空压转角缸13、滚轮定位柱14以及锥形位柱15进行夹紧定位的方法；定位板 9通过定位板限位块18进行定位，并通过定位螺钉10将其锁紧固定在工作台板8上，此工作台板8和定位板9具有通用性，对于不同造型和高度的转向节，仅需要调整定空压转向缸13位置和高度，以及滚轮限位柱14和锥形限位柱15位置和高度即可。调整灵活，操作方使，定位准确。本实用新型专利所要求保护的另一个方面包括此种通用性工作台板8及定位板9装置；工作台板8下方安装有顶出液压缸3，通过液压力作用，将工作台板8及其上组件顶起并保持直立，同时，通过两侧的左液压锁20和右液压锁22进行锁紧限位，并通过左竖直限位块21和右竖直限位块23进行支撑限位。本实用新型专利所要求保护的每三个方面包括此种液压倾转定位装置及方法。

本实用新型还提供一种差压转向节锯浇口钻孔用定位夹紧装置：固定座、液压缸转轴、顶起液压缸、顶起液压活塞、顶起连接头、顶起连接转轴、水平限位块、工作台板、定位板、定位螺钉、倾转转轴、倾转固定座、空压转角缸、滚轮限位柱、锥形限位柱、左转向节、右转向节、定位板限位块、套筒、左液压锁、左竖直限位块、右液压锁、右竖直限位块等组成。

在本实用新型的其他方面，还提供了使用前文所述的装置来进行夹紧定位的方法，所述的方法包括以下方面：1、在实际使用过程中，通过顶起液缸(3)的液压作用，使得顶起液压缸活塞(4)顶起工作台板(8)，工作台板绕倾转转轴(11)转动，可旋转90°。左转向节(16)和右转向节(17)通过空压转角缸(13)及滚轮限位柱(14) 和锥形限位柱(15)固定在定位板上(9)。待工作台板(8)转动90°后直立，左液压锁(20)和右液压锁(22)动作，将工作台板(8)栓住不动。左竖直限位块(21) 和右竖直限位块(23)将直立后工作台板(8)挡住，起到支撑限位作用。2、左转向节(16)和右转向节(17)通过空压转角缸(13)压紧，并通过滚轮限位柱(8)和锥形限位柱限位，使得左转向节(16)和右转向节(17)六个自由度完全固定，保证完全锁住不动。如此便可以进行锯浇口和钻孔预机加处理。3、定位板(9)通过定位螺钉(10)锁紧在工作台板(8)上，工作台板(8)及定位板(9)可视为通用台板和定位板，对于不同造型的转向节仅需要调整空压转角缸(13)和滚轮限位柱以及锥形限位柱位置及高度便可。调整灵活，操作简单，通用性强。

本实用新型装置在进行预机加过程中可以保证左右转向节完全夹紧定位，保证转向节的预机加加工精度，为后续的精机加工提供保障，提高工作效率，同时，保证产品加工质量。此外，此种定位夹紧装置，可作为一种独立装置进行定位夹紧，并与其它锯钻床配合使用，也可以与锯钻一体机床配合使用。此定位夹紧装置具有通用性特点。对于不同造型高度的转向节夹紧定位，改变其空压转角缸高度及位置，以及滚轮限位柱和锥形限位柱高度和位置便可以实现。

本实用新型的装置和方法的在使用中可以视为一种通用的转向节夹紧定位平台，适用于不同造型，不同高度的转向节，有效地提高预机加效率，保证定位加工精度。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施方案，其中：

图1是定位夹紧装置前视图。

图2是定位夹紧装置侧视图。

图3是定位夹紧装置俯视图。

图4是定位夹紧装置倾转后前视图

图5是定位夹紧装置倾转后侧视图

图6是定位夹紧装置轴测图。

图中，A-夹紧部分、B-工件卡具部分、C-支撑台面部分、D-转动支撑部分、1-固定座、2-液压缸转轴、3-顶起液压缸、4-顶起液压活塞、5-顶起连接头、6-顶起连接转轴、7-水平限位块、8-工作台板、9-定位板、10-定位螺钉、11-倾转转轴、12-倾转固定座、13-空压转角缸、14-滚轮限位柱、15-锥形限位柱、16-左转向节、17-右转向节、18- 定位板限位块、19-套筒、20-左液压锁、21-左竖直限位块、22-右液压锁、23-右竖直限位块。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图来说明根据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况：

在实际使用过程中，首先，将压铸后的某型左转向节16和右转向节17一对，浇口朝上分别放置在相对应的定位板9左右位置处，此时，滚轮限位柱14以及锥形限位柱15已对左转向节16和右转向节17定行了限位，使其在工作台板8平面上不能平动且不能转动；而后，空压转角缸13动作，将左转向节16及右转向节17的各定位点压紧，使其在工作台板8平面法向上不能移动和转动。如此一来，左转向节16和右转向节17的六个自由度均被约束，两者被完全夹紧固定，不能动作。

左转向节16和右转向节17被夹紧定位后，工作台板8下方顶起液压缸3动作，使得顶起液压活塞4向上直线运动，由于顶起液压活塞4上端连接有顶起连接头5，顶起连接转轴6穿过顶起连接头5，使得工作台板8可以在顶起液压活塞4的作用下，绕顶起连接转轴6转动。同时，工作台板8一侧又被倾转转轴11穿过，倾转转轴11 固定在倾转固定座12上。因而，工作台板8又可以绕着倾转转轴11进行倾转。

起初工作台板8及其上的定位夹紧组件处于水平放置状态，一端由水平限位块限位，固定不动。在下端顶出液压缸3的作用下，工作台板8被顶起，由于受倾转转轴 11的轴限位作用，逐渐绕倾转转轴11转动，最终处于竖直直立状态。顶出液压缸保持不动，处于自锁状态。在工作台板8竖直直立后，位于其竖直两侧的左液压锁20 和右液压锁23活塞穿入工作台板8相对应的方形槽口内，将工作台板8锁住，从而使工作台板8保持直立状态不动。左竖直限位块21和右竖直限位块22将工作台板两侧挡住，起到支撑限位作用。

由此一来，左转向节16和右转向节17浇口朝向一侧，并处于完全固定状态下。此时，使可以进行锯浇口和钻孔预机加处理。