干式缸套精车外圆夹具改进.pdf

《干式缸套精车外圆夹具改进.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、段成华：干式缸套精车外圆夹具改进干式缸套精车外圆夹具改进段成华(金刚集团)[摘要]介绍干式缸套精车外圆夹具的设计改进过程，分析各种夹具在使用中的优劣，提出合理的解决方案。实践验证该种夹具在干式缸套生产线中使用能够满足工艺要求。安装快捷，提高产品加工精度和生产效率。[关键词]干式缸套自定心夹具结构设计l引言随着内燃机制造技术的不断提高和发展．尤其是近多年来我国引进国外先进的发动机整机进行国产化。对各种零部件的质量要求越来越高．作为内燃机关键的摩擦副缸套——活塞组件也发生了根本性的转变。汽缸体是内燃机的核心零部件之一。也由过去的湿式缸套占主导地

2、位逐渐过渡到当今干式缸套占主导地位的过程。而干式缸套由于要求精度高，壁厚较薄，径向刚性较差，受力后容易产生弹性和塑性变形，致使加工过程中缸套的几何公差和形位公差难以保证．在自由状态下圆度误差较大，支撑肩对外圆的跳动超差，内外圆的同轴度超差．这样在装配和使用过程中往往造成支撑肩断裂、贴合度不够、缸套内孔与活塞偏磨等故障。给用户和生产单位造成很大的经济损失。本文主要是介绍在于式缸套生产过程中对关键工序——精车外圆及支撑肩工序夹具的改进过程。最终得到达到满足生产干式缸套各项要求的夹具。2干式缸套的工艺分析目前干式缸套的产能有了很大提高．但大部分厂

3、家生产的均以硼铸铁为基础的其它合金铸铁．同时还有少量机型的钢质缸套。如图1所示为某干式缸套产品图。干式缸套壁厚一般在1．2。4ram之间．通常大部分的壁厚在1．5-2．5ram之间居多。要求内孔和外圆的同轴度为0．025mm．支撑肩下端面对外圆的跳动为0．025mm，圆度要求为0．04ram。精度要求较高，加工的工艺性较差，加工的难度大。}!堕隔圈1干湿缸季严晶豳根据产品图可以看出干式缸套是以外圆作为设计基准，由此缸套加工过程中磨削前的精加工工序精车外圆必须和精车支撑肩工序由同一基准一次装夹来加工完成。这样就显得精车外圆和支撑肩工序的夹具就

4、特别重要。3夹具分析3．1现有夹具分析目前生产厂家采用如图2所示夹具来进行外圆和支撑肩工序的加工。其工作原理是通过柱塞2向右运动挤压液性塑料3产生压力，然后传递到薄壁套筒4受径向压力使之膨胀产生径向力，这样径向力使开口衬套5涨开来加紧缸套。啊2夹具结构1本体2柱l3蔓辩4薄冀套5衬套6缸套7一钉内燃机与配件2010年第lO期在主轴上安装夹具时要精心调整使夹具的外圆与车床主轴同轴。安装好后来制作衬套5，衬套5的内孔与塑料芯轴4紧配合，在车床上自车衬套的外圆．外圆与缸套呈间隙配合状态，一般间隙量为0．06。0．08ram之间。车削完成后，在衬套

5、外端做定位标记。使衬套位置与芯轴位置固定。然后卸下衬套按照图三铣开口槽。最后把衬套安装固定到芯轴上就可以使用了。伊孓≮夕田3村季使用该夹具生产的缸套基本能满足缸套加工的精度要求．但经过批量生产，检测发现少部分缸套圆度超差，支撑肩下端面跳动超差，尤其壁厚差大部分为上偏差值。通过对超差缸套套检测发现一些规律：在同一截面上壁厚差的变化呈现出瓦楞形状有规律变化(如图4所示)，外圆直径尺寸的变化沿着轴线方向呈麻花形扭曲状．这样就为后序外圆磨削工序增大难度。同时衬套易磨损，更换频繁，制作也比较繁琐，安装不够灵活，因此有待于进一步的改进。圈4麓面肇厚差变

6、化田3．2新型夹具设计如图5．工件按装在薄壁套筒4上，油缸推动柱塞2向右使塑料3受压力。由于塑料腔是封闭的。根据液体的不可压缩性将所受的压力均匀地作用在薄壁套筒上。使其产生径向变形而膨胀。这样可以将工件自定心并牢靠的夹紧。当油缸带动柱塞退回时。塑料腔的压力减小，薄壁套筒由弹性的作用回复到原来的位置。从而将工件松开。456圈5新型夹兵结构1本体2柱塞3塑料4薄壁套5缸套6■钉安装要求：夹具制作外圆要留有一定量的加工余量．一般在0．5～0．8mln之间，安装在机床主轴上时要使夹具轴心尽量与机床主轴同轴，加满塑料并加压．调节压力使塑料芯轴薄壁套筒

7、涨起0．0l—O．02mm．然后自车达到安装要求尺寸。彦钐EZZ4缓移P7，刁缓圈6■置套弹性薄壁套的设计：弹性套(如图6)由原来的多个套筒改进为一个整体套筒其工作长度一般要比缸套短1。2mm，不可太短，内腔的结构设计采用多腔体结构，用多个加强筋分隔开，该结构可以减小薄壁套筒受压力时的凸起量过大，提高加工的几何精度。整体式薄壁套筒由于增加弹性套的长度可以增大缸套夹紧时的受力面积，产生的摩擦力增大．这样就可以使用较小的工作压力不但使缸套被充分夹紧还可以降低弹性套的变形。弹性套前端轴肩设计．可以缩短缸套前端的悬臂长度，提高加工工艺性。减小加工过

8、程中切削力所产生的潜在危害．特别是越程槽部位。4结论通过该夹具的长期使用．干式缸套精车外圆及支撑肩工序的产品质量有了很大的提高，尤其是壁厚差和支撑肩下端面的跳动完全达到了工艺要求