CN111992750B - 一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，包括：座体，外缘为阶梯状，中间具有第一阶梯通孔，侧壁上具有第二阶梯通孔；主动件，连接在座体上，设置在第二阶梯通孔处；从动件，设置在第一阶梯通孔中，与主动件接触；第一弹簧，套在从动件上；第一移动件，螺纹连接在从动件上，第一移动件上均布有第一斜楔通槽；第一顶压件，与第一斜楔通槽匹配，且穿出座体，用于顶住铝活塞的内壁；第二移动件，螺纹连接在从动件上，第二移动件上具有第二斜楔通槽；第二顶压件，与第二斜楔通槽匹配，且穿出座体，用于顶住铝活塞的内壁；以及支撑件，连接在座体上；克服了加工外圆和端面时，装夹不方便，定位精度差，加工精度较低，效率较低的技术问题。

Description

一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具

技术领域

本发明涉及车床夹具技术领域，具体的说是一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具。

背景技术

铝活塞是汽车上的一个关键零部件，其性能对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性都有较大的影响，因此对其制造精度要求较高；传统的铝活塞，采用金属模浇铸成毛坯，之后对毛坯进行机加工，由于铝活塞的形状较复杂，尤其是加工外圆和端面时，装夹不方便，定位精度差，导致了加工精度较低，而且效率较低。

发明内容

针对相关技术中存在的上述不足之处，目的是提供一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，以解决相关技术中的加工外圆和端面时，装夹不方便，定位精度差，导致了加工精度较低，效率较低的技术问题。

实现目的的技术方案是：一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，包括：

一座体，外缘为阶梯状，中间部位具有一第一阶梯通孔，侧壁上具有一第二阶梯通孔，所述第一阶梯通孔与所述第二阶梯通孔连通；

一主动件，连接在所述座体上，设置在所述第二阶梯通孔处，并且一端由所述第二阶梯通孔穿出至所述第一阶梯通孔中；

一从动件，设置在所述第一阶梯通孔中，并且一端与所述主动件接触，被所述主动件联动旋转；

一第一弹簧，套在所述从动件上；

一第一移动件，螺纹连接在所述从动件上，设置在所述第一阶梯通孔中，与所述第一弹簧的一端抵靠，所述第一移动件的外圆上均布有三个第一斜楔通槽；

三个第一顶压件，一端与所述第一斜楔通槽一对一匹配，另一端穿出所述座体，用于顶住铝活塞的内壁；

一第二移动件，螺纹连接在所述从动件上，设置在所述第一阶梯通孔中，与所述第一移动件间隔设置，所述第二移动件的外圆上具有三个第二斜楔通槽；

三个第二顶压件，一端与所述第二斜楔通槽一对一匹配，另一端穿出所述座体，用于顶住所述铝活塞的内壁；

以及三个支撑件，连接在所述座体上，隔开所述座体和所述铝活塞。

进一步的：所述主动件包括：一第一限位套，连接在所述第二阶梯通孔处；以及一主动齿轮，穿在所述第一限位套上，上端具有一四方形凹槽，下端凸出在所述第一阶梯通孔中。

进一步的：所述从动件包括：一中心轴，设置在所述第一阶梯通孔中；一从动齿轮，连接在所述中心轴上，一端与所述第一弹簧贴合，另一端与所述主动齿轮啮合；一第二限位套，套在所述从动齿轮上，并且与所述第一阶梯通孔配合；以及一锁紧件，连接在所述中心轴上，与所述第二限位套一起，限位所述从动齿轮。

进一步的：所述第一顶压件包括：一第一顶柱，一端与所述第一斜楔通槽一对一匹配，另一端穿出所述座体上第三阶梯通孔；以及一第二弹簧，套在所述第一顶柱上，设置在第三阶梯通孔中。

进一步的：所述第二顶压件包括：一第二顶柱，一端与所述第二斜楔通槽一对一匹配，另一端穿出所述座体上的第四阶梯通孔；以及一第三弹簧，套在所述第二顶柱上，设置在所述第四阶梯通孔中。

采用了上述技术方案，具有以下的有益效果：一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，与相关技术相比，设置有座体，一端连接在车床卡盘上，形成了支撑结构，并且用于排布其他部件；从动件，第一弹簧，第一移动件，第一顶压件，第二移动件和第二顶压件连接在座体上；在座体上连接主动件，主动件与从动件配合；在座体上连接支撑件；加工铝活塞的外圆和端面时，操作人员手持工具，逆(顺)时针旋转主动件，主动件联动从动件旋转，从动件联动第一移动件向右移动位置，第一顶压件的一端回落到第一斜楔通槽中，从动件联动第二移动件向左移动位置，第二顶压件的一端回落到第二斜楔通槽中，套上铝活塞，铝活塞的端部内壁与支撑件紧贴，操作人员顺(逆)时针旋转主动件，使得第一移动件和第二移动件反向移动位置，第一顶压件由第一斜楔通槽中被顶出，穿出座体，顶住铝活塞的内壁，第二顶压件由第二斜楔通槽中被顶出，穿出座体，顶住铝活塞的内壁，使得铝活塞被可靠地定位，装夹相对方便，而且定位精度相对较高，提高了加工精度；从而克服了加工外圆和端面时，装夹不方便，定位精度差，导致了加工精度较低，效率较低的技术问题，达到了装夹相对方便，定位精度相对较高，加工精度相对较高，提高了效率的技术效果，有利于推广使用。

附图说明

图1为座体半剖后的三维总装结构示意图；

图2为座体半剖后的***图；

图3为实际使用状态的三维总装结构示意图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图3的B-B剖视图；

图6为座体的剖视图；

图7为第一移动件的三维结构示意图；

图8为第一顶压件的三维结构示意图；

图9为第二移动件的三维结构示意图；

图10为第二顶压件的三维结构示意图；

图11为现有技术中的铝活塞的三维结构示意图；

图中：10.座体，11.第一阶梯通孔，12.第二阶梯通孔，13.第三阶梯通孔，14.第四阶梯通孔，20.主动件，21.第一限位套，22.主动齿轮，221.四方形凹槽，30.从动件，31.中心轴，32.从动齿轮，33.第二限位套，34.锁紧件，40.第一弹簧，50.第一移动件，51.第一斜楔通槽，60.第一顶压件，61.第一顶柱，62.第二弹簧，70.第二移动件，71.第二斜楔通槽，80.第二顶压件，81.第二顶柱，82.第三弹簧，90.支撑件，100.铝活塞。

具体实施方式

为了使内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，作进一步详细的说明；

一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，解决了相关技术中的加工外圆和端面时，装夹不方便，定位精度差，导致了加工精度较低，效率较低的技术问题，达到了装夹相对方便，定位精度相对较高，加工精度相对较高，提高了效率的积极效果，总体思路如下：

一实施方式：

如图1、图2、图3、图4、图5、图11所示；一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，包括：

一座体10，外缘为阶梯状，中间部位具有一第一阶梯通孔11，侧壁上具有一第二阶梯通孔12，所述第一阶梯通孔11与所述第二阶梯通孔12连通；

一主动件20，连接在所述座体10上，设置在所述第二阶梯通孔12处，并且一端由所述第二阶梯通孔12穿出至所述第一阶梯通孔11中；

一从动件30，设置在所述第一阶梯通孔11中，并且一端与所述主动件20接触，被所述主动件20联动旋转；

一第一弹簧40，套在所述从动件30上；

一第一移动件50，螺纹连接在所述从动件30上，设置在所述第一阶梯通孔11中，与所述第一弹簧40的一端抵靠，所述第一移动件50的外圆上均布有三个第一斜楔通槽51；

三个第一顶压件60，一端与所述第一斜楔通槽51一对一匹配，另一端穿出所述座体10，用于顶住铝活塞100的内壁；

一第二移动件70，螺纹连接在所述从动件30上，设置在所述第一阶梯通孔11中，与所述第一移动件50间隔设置，所述第二移动件70的外圆上具有三个第二斜楔通槽71；

三个第二顶压件80，一端与所述第二斜楔通槽71一对一匹配，另一端穿出所述座体10，用于顶住所述铝活塞100的内壁；

以及三个支撑件90，连接在所述座体10上，隔开所述座体10和所述铝活塞100；

具体来说，实施时，设置有座体10，一端连接在车床卡盘上，形成了支撑结构，并且用于排布其他部件；从动件30，第一弹簧40，第一移动件50，第一顶压件60，第二移动件70和第二顶压件80连接在座体10上；在座体10上连接主动件20，主动件20与从动件30配合；在座体10上连接支撑件90；加工铝活塞100的外圆和端面时，操作人员手持工具，逆(顺)时针旋转主动件20，主动件20联动从动件30旋转，从动件30联动第一移动件50向右移动位置，第一顶压件60的一端回落到第一斜楔通槽51中，从动件30联动第二移动件70向左移动位置，第二顶压件80的一端回落到第二斜楔通槽71中，套上铝活塞100，铝活塞100的端部内壁与支撑件90紧贴，操作人员顺(逆)时针旋转主动件20，使得第一移动件50和第二移动件70反向移动位置，第一顶压件60由第一斜楔通槽51中被顶出，穿出座体10，顶住铝活塞100的内壁，第二顶压件80由第二斜楔通槽71中被顶出，穿出座体10，顶住铝活塞100的内壁，使得铝活塞100被可靠地定位，装夹相对方便，而且定位精度相对较高，提高了加工精度；

另一实施方式：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示；实施时，座体10通过锻打坯料，机加工而成，形成了第一阶梯通孔11，第二阶梯通孔12，第三阶梯通孔13和第四阶梯通孔14，一端连接在车床卡盘上，形成了稳定地支撑结构，用于排布其他部件；

设置有第三阶梯通孔13，有利于安装第一顶压件60，第一顶压件60安装时，第三阶梯通孔13处为通孔，之后在通孔处焊接一圆环形挡块，圆环形挡块挡住第一顶压件60，使得第一顶压件60被限位；

设置有第四阶梯通孔14，有利于安装第二顶压件80，第二顶压件80安装时，第四阶梯通孔14处为通孔，之后在通孔处焊接一圆环形挡块，圆环形挡块挡住第二顶压件80，使得第二顶压件80被限位；

另一实施方式：

如图1、图2、图3所示；实施时，所述主动件20包括：一第一限位套21，连接在所述第二阶梯通孔12处；以及一主动齿轮22，穿在所述第一限位套21上，上端具有一四方形凹槽221，下端凸出在所述第一阶梯通孔11中；第一限位套21的外形大致为“T”形结构，中间部位具有第一通孔，通过沉头螺钉连接在座体10上，配合在第二阶梯通孔12处；

主动齿轮22包括：一第一轴部，穿在第一通孔处，与第一通孔按照正常公差紧配，第一轴部的顶部具有所述四方形凹槽221；以及一第一齿轮部，为伞齿轮，连接在第一轴部的一端，设置第一阶梯通孔11中，与从动齿轮32啮合；

设置有四方形凹槽221，有利于操作人员手持工具，转动主动件20，操作相对方便；

另一实施方式：

如图1、图2、图3所示；实施时，所述从动件30包括：一中心轴31，设置在所述第一阶梯通孔11中；一从动齿轮32，连接在所述中心轴31上，一端与所述第一弹簧40贴合，另一端与所述主动齿轮22啮合；一第二限位套33，套在所述从动齿轮32上，并且与所述第一阶梯通孔11配合；以及一锁紧件34，连接在所述中心轴31上，与所述第二限位套33一起，限位所述从动齿轮32；

中心轴31为阶梯轴，通过一段圆钢机加工而成；从动齿轮32为伞齿轮，与中心轴31之间按照正常公差紧配，并且与中心轴31之间连接有键，有利于从动齿轮32与中心轴31同步旋转；第二限位套33的外形大致为“T”形结构，中间部位具有第二通孔，外圆与第一阶梯通孔11按照正常公差紧配，第二通孔与从动齿轮32之间按照正常公差间隙配合，限位从动齿轮32的同时，不会影响从动齿轮32正常旋转；锁紧件34包括螺母和垫片，螺母螺纹连接在中心轴31上，用于锁紧、限位从动齿轮32；

主动件20联动从动件30旋转，中心轴31联动第一移动件50和第二移动件70顺着中心轴31移动位置，从而使得三个第一顶压件60和三个第二顶压件80同步动作，顶紧或者松开铝活塞100，保证了铝活塞100能够被可靠地定位，定位精度相对较高，铝活塞100的装夹较方便；

另一实施方式：

如图1、图2、图3所示；实施时，第一弹簧40为圆柱形弹簧，用于隔开从动齿轮32和第一移动件50，有利于从动齿轮32被限位，同时第一弹簧40能够被压缩，使得第一移动件50有足够的移动距离，而且第一弹簧40被压缩后产生的弹力，也有利于第一移动件50移动位置；

另一实施方式：

如图1、图2、图3、图4、图7、图8所示；实施时，第一移动件50的断面大致为圆环形结构，内孔处具有第一内螺纹，与中心轴31上的第一外螺纹之间螺纹连接，外圆与第一阶梯通孔11之间按照正常公差间隙配合，使得第一移动件50能够顺畅地滑动位置；

所述第一顶压件60包括：一第一顶柱61，一端与所述第一斜楔通槽51一对一匹配，另一端穿出所述座体10上第三阶梯通孔13；以及一第二弹簧62，套在所述第一顶柱61上，设置在第三阶梯通孔13中；第一顶柱61采用一段圆钢机加工而成，外形大致为阶梯状，一端具有一第一斜楔面，第一斜楔面与第一斜楔通槽51上的第二斜楔面匹配；第二弹簧62为圆柱形弹簧；第一移动件50移动位置时，第二斜楔面与第一斜楔面接触，使得第一顶柱61被推动，第二弹簧62被压缩，此时第一顶柱61的一端穿出第三阶梯通孔13，能够顶住铝活塞100的内壁，实现了定位铝活塞100的目的，由于三个第一顶压件60同步动作，所以铝活塞100的定位同轴度相对较高，加工完成后，第一移动件50反向移动位置，第二斜楔面与第一斜楔面在第二弹簧62的弹力作用下依然接触，第二斜楔面有远离第一斜楔面的趋势，从而使得第一顶柱61慢慢下滑回落到第一斜楔通槽51中，实现了松开铝活塞100的目的；

另一实施方式：

如图1、图2、图3、图5、图9、图10所示；实施时，第二移动件70的断面大致为圆环形结构，内孔处具有第二内螺纹，与中心轴31上的第二外螺纹之间螺纹连接，外圆与第一阶梯通孔11之间按照正常公差间隙配合，使得第二移动件70能够顺畅地滑动位置；

所述第二顶压件80包括：一第二顶柱81，一端与所述第二斜楔通槽71一对一匹配，另一端穿出所述座体10上的第四阶梯通孔14；以及一第三弹簧82，套在所述第二顶柱81上，设置在所述第四阶梯通孔14中；第二顶柱81采用一段圆钢机加工而成，外形大致为阶梯状，一端具有一第三斜楔面，第三斜楔面与第二斜楔通槽71上的第四斜楔面匹配；第三弹簧82为圆柱形弹簧；第二移动件70移动位置时，第三斜楔面与第四斜楔面接触，使得第二顶柱81被推动，第三弹簧82被压缩，此时第二顶柱81的一端穿出第四阶梯通孔14，能够顶住铝活塞100的内壁，实现了定位铝活塞100的目的，由于三个第二顶压件80同步动作，所以铝活塞100的定位同轴度相对较高，加工完成后，第二移动件70反向移动位置，第三斜楔面与第四斜楔面在第三弹簧82的弹力作用下依然接触，第四斜楔面有远离第三斜楔面的趋势，从而使得第二顶柱81慢慢下滑回落到第二斜楔通槽71中，实现了松开铝活塞100的目的；

另一实施方式：

如图1、图2、图3、图5所示；实施时，支撑件90采用外六角螺栓或者T形销，连接在所述座体10上，隔开座体10和铝活塞100，防止铝活塞100与座体10直接接触，造成座体10磨损，而且也能够限位铝活塞100，有利于保证安装的精度；

另一实施方式：

如图1、图2、图3、图4、图5所示；实施时，第一顶压件60和第二顶压件80都具有第一状态和第二状态；

在第一状态时，第一顶压件60的一端回落到第一斜楔通槽51中，另一端形成的外径尺寸小于铝活塞100的内径尺寸；第二顶压件80的一端回落到第二斜楔通槽71中，另一端形成的外径尺寸小于铝活塞100的内径尺寸；

在第二状态时，第一顶压件60和第二顶压件80分别形成的大外缘，与铝活塞100的内壁紧贴，定位铝活塞100；

工作原理如下：加工铝活塞100的外圆和端面时，操作人员手持工具，逆(顺)时针旋转主动件20，主动件20联动从动件30旋转，从动件30联动第一移动件50向右移动位置，第一顶压件60的一端回落到第一斜楔通槽51中，从动件30联动第二移动件70向左移动位置，第二顶压件80的一端回落到第二斜楔通槽71中，套上铝活塞100，铝活塞100的端部内壁与支撑件90紧贴，操作人员顺(逆)时针旋转主动件20，使得第一移动件50和第二移动件70反向移动位置，第一顶压件60由第一斜楔通槽51中被顶出，穿出座体10，顶住铝活塞100的内壁，第二顶压件80由第二斜楔通槽71中被顶出，穿出座体10，顶住铝活塞100的内壁，使得铝活塞100被可靠地定位，装夹相对方便，而且定位精度相对较高，提高了加工精度；

描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示方位或位置关系是基于附图所述的位置关系，仅是为了便于描述或简化描述，而不是指示必须具有的特定的方位；实施例中描述的操作过程不是绝对的使用步骤，实际使用时，可以做相应的调整；

除非个别作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义；说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分，同样，“一个”或者“一”等类似词语也不决定表示数量限制，而是表示存在至少一个，需根据实施例的内容确定；

以上所述，仅为较佳的具体实施方式，但保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员揭露的技术范围内，根据技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，其特征在于，包括：

一座体(10)，外缘为阶梯状，中间部位具有一第一阶梯通孔(11)，侧壁上具有一第二阶梯通孔(12)，所述第一阶梯通孔(11)与所述第二阶梯通孔(12)连通；

一主动件(20)，连接在所述座体(10)上，设置在所述第二阶梯通孔(12)处，并且一端由所述第二阶梯通孔(12)穿出至所述第一阶梯通孔(11)中；

一从动件(30)，设置在所述第一阶梯通孔(11)中，并且一端与所述主动件(20)接触，被所述主动件(20)联动旋转；

一第一弹簧(40)，套在所述从动件(30)上；

一第一移动件(50)，螺纹连接在所述从动件(30)上，设置在所述第一阶梯通孔(11)中，与所述第一弹簧(40)的一端抵靠，所述第一移动件(50)的外圆上均布有三个第一斜楔通槽(51)；

三个第一顶压件(60)，一端与所述第一斜楔通槽(51)一对一匹配，另一端穿出所述座体(10)，用于顶住铝活塞(100)的内壁；

一第二移动件(70)，螺纹连接在所述从动件(30)上，设置在所述第一阶梯通孔(11)中，与所述第一移动件(50)间隔设置，所述第二移动件(70)的外圆上具有三个第二斜楔通槽(71)；

三个第二顶压件(80)，一端与所述第二斜楔通槽(71)一对一匹配，另一端穿出所述座体(10)，用于顶住所述铝活塞(100)的内壁；

以及三个支撑件(90)，连接在所述座体(10)上，隔开所述座体(10)和所述铝活塞(100)。

2.根据权利要求1所述的一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，其特征在于：所述主动件(20)包括：一第一限位套(21)，连接在所述第二阶梯通孔(12)处；以及一主动齿轮(22)，穿在所述第一限位套(21)上，上端具有一四方形凹槽(221)，下端凸出在所述第一阶梯通孔(11)中。

3.根据权利要求2所述的一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，其特征在于：所述从动件(30)包括：一中心轴(31)，设置在所述第一阶梯通孔(11)中；一从动齿轮(32)，连接在所述中心轴(31)上，一端与所述第一弹簧(40)贴合，另一端与所述主动齿轮(22)啮合；一第二限位套(33)，套在所述从动齿轮(32)上，并且与所述第一阶梯通孔(11)配合；以及一锁紧件(34)，连接在所述中心轴(31)上，与所述第二限位套(33)一起，限位所述从动齿轮(32)。

4.根据权利要求1所述的一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，其特征在于：所述第一顶压件(60)包括：一第一顶柱(61)，一端与所述第一斜楔通槽(51)一对一匹配，另一端穿出所述座体(10)上第三阶梯通孔(13)；以及一第二弹簧(62)，套在所述第一顶柱(61)上，设置在第三阶梯通孔(13)中。

5.根据权利要求1所述的一种铝活塞外圆的斜楔式外胀车床夹具，其特征在于：所述第二顶压件(80)包括：一第二顶柱(81)，一端与所述第二斜楔通槽(71)一对一匹配，另一端穿出所述座体(10)上的第四阶梯通孔(14)；以及一第三弹簧(82)，套在所述第二顶柱(81)上，设置在所述第四阶梯通孔(14)中。

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