汽车发动机气门摇臂夹具

2020-07-15 11:14

前言

汽车发动机排气门摇臂体是配合凸轮轴适时的打开门，完成发动机的进气和排气，是汽车发动机中核心部件。因此摇臂体的质量直接影响发动机的性能。为了满足高质、高效加工要求，需要设计专用工装解决传统加工工艺存在的工艺路线长、生产效率底下等问题。

一、气门摇臂油槽车削靠模夹具设计

1、设计思路

如图1所示零件为发动机气门摇臂，主体为铸件内孔压入材料QSn4－4－2．5铜套，硬度170～180HB。切削性能良好。铜套内孔表面上有一条宽3mm，深（0．3±1）mm的封闭环形油槽需要加工，主要控制油槽的轴向位置9mm、19mm。由于加工批量大，因此，选择在车床上加工，采用靠模夹具，结构简单，操作方便，经实际使用效果良好。

汽车发动机气门摇臂夹具

图1 发动机气门摇臂

2、夹具结构及工作原理

（1）夹具结构

如图2所示，定位轴1采用平键3与靠模2联接，定位套8用螺钉7紧固在靠模2上。工件以内孔和端面定位于定位套8上。开口压板5采用开口形式，便于装卸工件，其中央处有一通孔，便于车槽刀具伸进工件内孔表面。靠模下方的滑轮12通过过渡座11固定于床身导轨上。

汽车发动机气门摇臂夹具

图2 气门摇臂夹具

1－定位轴 2－靠模 3－平键 4－压紧螺钉 5－开口压板 6－螺母 7－螺钉 8－定位套 9－定位销 10－工件 11－过渡座 12－滑轮

（2）工作原理

松开螺母6打开开口压板5，将工件置于定位套8上，然后夹紧。将刀具穿过开口压板5的中央孔伸至内孔表面上规定位置后固定不动，开动车床，主轴和定位轴一起旋转，带动靠模连同工件一起旋转。因靠模下方的滑轮12纵向固定于床身导轨上，迫使靠模带动工件沿外圆环形槽作纵向移动。工件油槽宽度由刀具确定，深度由车床的中滑板控制，封闭形状由靠模外圆的环形槽确定。工件油槽轴向位置由靠模2、定位销9及过渡座11和车床的床鞍相对固定位置确定。

（3）此夹具关键零件有定位轴1、靠模2和定位套8，它们的制造及精度要求至关重要。

①定位轴：毛坯经粗车之后进行调质处理，半精车之后，进行高频淬火，然后以中心孔定位采用基准统一原则，精加工莫氏锥面和前端定位轴颈。

②靠模：外圆上环形槽起靠模作用，同时通过定位套8使工件固定其上，起支承和连接的作用。

③定位套：起定位作用，工件以内孔和端面定位限制5个自由度，另一个旋转自由度由定位销9限制，工件在夹具中属于完全定位。

3、夹具结构特点

夹具和工件随车床主轴一起旋转，夹具的平衡性好。加工的工件表面是回转环形封闭油槽，夹具具有定心作用。本夹具通用性较好，只要更换靠模和定位套可以加工同类其他工件。夹具操作简单，加工质量稳定。

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