一种斜拉内撑式活塞专用夹具的制作方法

本实用新型涉及机械装夹工具技术领域，具体涉及一种斜拉内撑式活塞专用夹具。

背景技术：

在汽车发动机当中，活塞作为发动机的“心脏”，是汽车生产过程中典型的零部件，在切削加工方面具有很强且典型的工艺特点。活塞在运行时承受交变的机械负荷同时还承受热负荷，是发动机中工作条件最差的零部件之一，因此活塞也是影响发动机性能指标的零部件之一。目前，国内活塞制造行业通常是由通用机床结合专用活塞机床组成生产线，因此，专用设备和专用工装就成为活塞切削加工中最关键的设备，其精度和性能将直接影响成型产品的性能和指标。

在现行的活塞加工流程中，第一道工序一般是以外圆毛坯面为定位基准粗车裙端止口，然后第二道工序以裙端止口定位粗车外圆，这样就需要二道工序完成外圆的加工，而且还不能完成顶面加工。这样的加工方式因为毛坯本身存在的铸造偏差和精度问题，毛坯的一致性不容易控制，比如外圆表面粗糙度较大等，在以外圆表面为定位基准时，会造成加工的活塞存在壁厚差，需要在后续加工过程中增加检测的工序，这样就导致在活塞加工过程中增加了工序、设备和人力资源等。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种斜拉内撑式活塞专用夹具，对活塞的内表面进行装夹、定位，消除了壁厚差的问题，同时减少了后续检测壁厚差的工序，减少了人力、资源和设备的投入，为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种斜拉内撑式活塞专用夹具，包括底座，所述底座包括圆形底座及位于圆形底座上方的梯形底座，所述梯形底座两侧对称的设置有定位块，所述定位块固定在圆形底座上，所述底座具有上下贯穿的通孔，所述通孔内部具有拉杆，所述梯形底座两个斜侧面上具有啮合槽，所述啮合槽上装配有下拉块，所述拉杆、下拉块及梯形底座上都具有销孔，销孔中贯穿有拉销，在拉销的作用下，下拉块可随拉杆做上下运动。

进一步的，所述下拉块包括移动块和支撑块，所述移动块和支撑块一体式连接，移动块上具有销孔，支撑块宽度、厚度大于移动块的宽度、厚度。

进一步的，所述拉杆及下拉块上销孔的尺寸与拉销尺寸相匹配，所述梯形底座销孔尺寸大于拉杆、下拉块销孔尺寸，并大于拉销横截面尺寸，拉销可在梯形底座的销孔内做上下运动。

进一步的，所述梯形底座两个斜侧面与夹具轴线所呈角度为20°，即啮合槽与夹具轴线所呈角度为20°。

进一步的，所述拉杆包括第一轴段及第二轴段，所述第一轴段及第二轴段一体式连接，所述第二轴段直径大于第一轴段直径，所述第一轴段的圆周侧表面上，设有与拉销匹配的拉销孔，所述第二轴段的圆周侧表面上设有圆柱键，所述第二轴段的端部设有花键。

进一步的，所述定位块上设置有与活塞止口形状相匹配的凸起结构，定位块通过螺栓固定在圆形底座上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的斜拉内撑式活塞专用夹具，采用以活塞内壁表面进行定位的方式，能够直接实现活塞顶面和外圆周表面的加工，简化了加工工序，同能够消除壁厚差的问题，减少了后续检测壁厚差的工序，从而减少了人力、资源和设备的投入。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型活塞专用夹具整体结构示意图；

图2是本实用新型拉杆结构示意图；

其中：1.圆形底座，2.梯形底座，3.定位块，4.拉杆，41.第一轴段，42.第二轴段，43.圆柱键，44.花键，5.啮合槽，6.移动块，7.支撑块，8.拉销，9.凸起结构，10.螺栓。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有的活塞加工过程中，工序复杂，需要在后续加工过程中增加检测的工序，这样就导致在活塞加工过程中增加了工序、设备和人力资源，针对上述问题，本申请提出了一种斜拉内撑式活塞专用夹具。

本申请的一种典型实施方式中，如图1-2所示，一种斜拉内撑式活塞专用夹具，包括底座，所述底座包括圆形底座1及位于圆形底座上方的梯形底座2，所述梯形底座两侧对称的设置有定位块3，所述定位块固定在圆形底座1上，所述底座具有上下贯穿的通孔，所述通孔内部具有拉杆4，所述梯形底座两个斜侧面上具有啮合槽5，所述啮合槽上装配有下拉块，所述拉杆、下拉块及梯形底座上都具有销孔13，销孔中贯穿有拉销8，在拉销的作用下，下拉块可随拉杆做上下运动。

所述下拉块包括移动块6和支撑块7，所述移动块和支撑块一体式连接，移动块上具有销孔，支撑块宽度w1、厚度h1大于移动块的宽度w2、厚度h2，下拉块采用此种结构设置，可以在下拉块向下移动一定距离时，有效增大两个下拉块在径向方向之间的距离，从而保证对活塞内壁表面的支撑。

所述拉杆及下拉块上销孔的尺寸与拉销尺寸相匹配，所述梯形底座销孔尺寸大于拉杆、下拉块销孔尺寸，并大于拉销直径，拉销可在梯形底座的销孔内做上下运动，进而带动下拉块沿啮合槽运动。

所述梯形底座两个斜侧面与夹具轴线所呈角度为20°，即啮合槽与夹具轴线所呈角度为20°。当下拉块沿啮合槽向下运动时，两个下拉块之间距离增大，可支撑住活塞内壁。

所述拉杆包括第一轴段41及第二轴段42，所述第一轴段及第二轴段一体式连接，所述第二轴段直径大于第一轴段直径，所述第一轴段的圆周侧表面上，设有与拉销匹配的销孔13，所述第二轴段的圆周侧表面上设有圆柱键43，所述第二轴段的端部设有花键44，采用圆柱键和花键，可以有效防止拉杆相对底座转动。

所述定位块上设置有与活塞止口形状相匹配的凸起结构9，定位块通过螺栓10固定在圆形底座上。活塞止口部分可与定位块紧密接触，实现精准的定位。

本实用新型的活塞专用夹具使用时，将底座放置于机床工作台的卡盘上，并且用卡盘进行夹紧，拉杆具有花键的一端通过特定的圆柱形键槽与机床主轴连接。上述的花键进入键槽后，键槽旋转一定角度之后卡住花键，使其下拉时不会相互脱离。上述的圆柱形键槽通过螺栓与主轴连接。主轴相对于卡盘可以做上下运动，因此可以带动拉杆做上下运动，将活塞止口部分与定位块紧密接触，此时，活塞处于为锁紧状态，当向下拉动拉杆时，拉杆带动拉销和下拉块整体向下运动，由于下拉块是与梯形底座的啮合槽相配合的，且啮合槽与夹具轴线呈20°角，因此下拉块沿啮合槽做向下的斜面运动，两个下拉块之间的距离增大，当拉杆向下运动一定距离时，下拉块就会接触活塞的内壁表面，并紧撑活塞的内壁表面，此时，活塞被锁紧，当车削的时候，活塞受到车刀来自垂直于活塞外圆表面的力时，活塞内壁表面被紧紧撑住，不会发生运动，同时，支撑力能够完全抵消来自刀具沿活塞径向的力，能够消除壁厚差的问题，减少了后续检测壁厚差的工序。采用此种装夹方式，可以实现活塞外圆周表面及顶面的加工，将现有活塞加工技术中的三道工序简化成了一道工序，简化了加工工艺。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。