用于前轴锻件的浮动定位夹具的制作方法

1.本发明涉及前轴锻件夹持技术领域，特别是涉及一种用于前轴锻件的浮动定位夹具。


背景技术：

2.目前锻造前轴钢板弹簧座上平面为满足产品技术要求和加工工艺要求，传统加工的首工序均为铣钢板弹簧座上平面，钢板弹簧座上平面加工后，后续以两个平面或者三个固定支撑加一个浮动支撑的方式定位加工主销孔，由于钢板弹簧座上平面的平面度较好，此定位方式可以满足前桥加工要求，但加工过程需要至少一次基准转换，其加工基准与检测基准不一致存在加工效率低和加工质量波动大等问题；
3.随着锻造工艺技术进步，仅通过锻造，钢板弹簧座上平面就可以达到单个平面的平面度和两处平面(作为一个平面时)的平面度的产品技术要求，不用再对钢板弹簧座上表面进行加工，但仍需以钢板弹簧座上表面为定位基准加工主销孔，其中，全流线近净成形前轴流线结构若采用原有的定位方式，由于前轴钢板弹簧座上表面平面度较大，前桥加工时易出现定位不稳定，主销孔加工位置移动较大等问题，使得现有夹具无法对钢板弹簧座上表面平面度较大的前轴进行稳定夹持。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于前轴锻件的浮动定位夹具，用于解决现有技术中现有夹具无法对于钢板弹簧座上表面平面度较大的前轴进行加工的技术问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于前轴锻件的浮动定位夹具，用于夹持前轴，其前轴包括两个钢板弹簧座，包括：
6.基座，所述基座上设有用于对前轴锻件进行定位和夹紧的第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元，所述第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元沿前轴锻件长度方向间隔布置；
7.所述第一浮动夹紧单元包括安装座、第一浮动部件、第一定位板和第一压紧机构，所述安装座上表面开设有第一安装槽，所述第一安装槽的槽底呈球面状；所述第一浮动部件设置在所述第一安装槽内，并与所述第一安装槽球面配合；所述第一定位板设置在所述第一浮动部件上，并位于所述安装座上方，所述第一定位板与所述安装座的上表面之间具有第一浮动间隙；所述压紧机构用于将前轴锻件压紧在所述第一定位板上；
8.所述第二浮动夹紧单元包括铰接座、第二定位板和第二压紧机构，所述第二定位板通过转轴转动安装在所述铰接座上，所述第二压紧机构用于将前轴锻件压紧在所述第二定位板上。
9.可选地，利用第一定位板和第二定位板与前轴的两个钢板弹簧座接触，使得工件的两端分别放置在第一定位板和第二定位板上时，前轴能根据自重使第一定位板和第二定
位板随前轴进行浮动，第一定位板和第二定位板会适应前轴钢板弹簧座上表面的平面度，再利用第一压紧机构和第二压紧机构进行压紧，确保前轴与夹具的稳定接触和夹紧，解决了现有夹具无法对于钢板弹簧座上表面平面度较大的前轴无法进行稳定可靠的夹持问题。
10.可选地，所述安装座上设有用于限制所述第一定位板竖向浮动范围的第一限位结构，所述铰接座上设有用于限制所述第二定位板竖向浮动范围的第二限位结构。
11.可选地，所述第一限位结构包括多个挡板，所述挡板通过支架安装在所述安装座上，并挡在所述第一定位板的上方，所述第一定位板伸入挡板与所述安装座上表面之间的间隙中；
12.所述第二限位结构包括多个挡块，所述挡块安装在所述基座或铰接座上，所述挡块挡在所述第二定位板的上方，所述第二定位板的边缘伸入所述挡块与对应的所述铰接座上表面缝隙中。
13.可选地，所述挡板为相对设置的两个，并位于对应的所述第一定位板的相对侧，当装夹前轴锻件时，两个所述挡板位于前轴锻件宽度方向的两侧；
14.所述挡块为相对设置的两个，并位于对应的所述第二定位板浮动面的相对侧，在装夹前轴锻件时，对第二定位板的浮动方向进行限位。
15.可选地，所述第一压紧机构包括压紧座、第二浮动部件和压紧部件，所述压紧座的下端面设置有第二安装槽，且所述第二安装槽的槽底为球面，所述第二浮动部件伸入所述第二安装槽内，并与所述第二安装槽球面配合，所述压紧部件连接在所述第二浮动部件下端。
16.可选地，所述压紧座上设置有用于限制所述第二浮动部件的浮动范围的第三限位结构，所述第三限位结构与所述第二浮动部件之间有活动间隙，且所述第三限位结构限制所述第二浮动部件脱离所述压紧座。
17.可选地，所述第三限位结构包括相对布置在所述第二安装槽外围的盖板，所述盖板与所述压紧座下端面之间设有第二浮动间隙，所述盖板中部开设有过孔，所述第二浮动部件下端设置有用于连接所述压紧部件的连接杆，所述连接杆从所述过孔向下伸出盖板，且所述连接杆与过孔之间设有第三浮动间隙。
18.可选地，所述第二定位板下部设置有铰接块，所述铰接块通过所述转轴与铰接座转动连接，所述转轴的轴线位于水平面内，且转轴的轴线水平设置。
19.可选地，所述浮动定位夹具还包括分中装置，所述分中装置包括两个夹持机构和第三驱动装置，所述第三驱动装置用于驱动两个夹持机构对前轴的位置进行调整。
20.可选地，所述第一压紧机构包括第一驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述压紧座靠近或远离对应的所述钢板弹簧座；
21.所述第二压紧机构包括第二驱动装置和压板，所述第二驱动装置用于驱动所述压板靠近或远离对应的所述钢板弹簧座。
22.如上所述，采用本发明的用于前轴锻件的浮动定位夹具，具有以下有益效果：利用第一定位板和第二定位板与前轴的两个钢板弹簧座接触，使得工件的两端分别放置在第一定位板和第二定位板上时，前轴能根据自重使第一定位板和第二定位板随前轴进行浮动，第一定位板和第二定位板会适应前轴钢板弹簧座上表面的平面度，再利用第一压紧机构和第二压紧机构进行压紧，确保前轴与夹具的稳定接触和夹紧，解决了现有夹具无法对于钢
板弹簧座上表面平面度较大的前轴无法进行稳定可靠的夹持问题。
附图说明
23.图1显示为本发明一个实施例中的结构示意图；
24.图2显示为本发明一个实施例中的结构示意图；
25.图3显示为本发明一个实施例中夹持状态第一视角的结构示意图；
26.图4显示为本发明一个实施例中夹持状态第一视角的结构示意图；
27.图5显示为本发明一个实施例中第一浮动夹紧单元的剖面结构示意图；
28.图6显示为本发明一个实施例中第二浮动夹紧单元的剖面结构示意图；
29.图7显示为本发明一个实施例中第二浮动部件与连接板的连接关系示意图；
30.图8显示为本发明一个实施例中盖板的结构示意图；
31.零件标号说明
32.1基座
33.2铰接座
34.2a铰接块
35.3第二定位板
36.4安装座
37.5第一定位板
38.6第一浮动部件
39.7a第一限位结构
40.7b第二限位结构
41.8第一驱动装置
42.9夹持机构
43.10第二驱动装置
44.10a压板
45.11压紧座
46.12第二浮动部件
47.14盖板
48.15连接杆
49.16连接板
50.17压杆
51.18第三驱动装置
52.19拉杆
具体实施方式
53.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
54.请参阅图1至图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
55.如图1到图2所示，本发明提供一种用于前轴锻件的浮动定位夹具，用于夹持前轴，其前轴包括两个钢板弹簧座，浮动定位夹具包括基座1，基座1上设有用于对前轴锻件进行定位和夹紧的第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元，第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元沿前轴锻件长度方向间隔布置；
56.第一浮动夹紧单元包括安装座4、第一浮动部件、第一定位板5和第一压紧机构，安装座4上表面开设有第一安装槽，第一安装槽的槽底呈球面状；第一浮动部件6设置在第一安装槽内，并与第一安装槽球面配合；第一定位板5设置在第一浮动部件6上，并位于安装座4上方，第一定位板5与安装座4的上表面之间具有第一浮动间隙；压紧机构用于将前轴锻件压紧在第一定位板5上；
57.第二浮动夹紧单元包括铰接座2、第二定位板3和第二压紧机构，第二定位板3通过转轴转动安装在铰接座2上，第二压紧机构用于将前轴锻件压紧在第二定位板3上。
58.还需要说明的是，利用第一定位板5和第二定位板3与前轴的两个钢板弹簧座接触，使得工件的两端分别放置在第一定位板5和第二定位板3上时，前轴能根据自重使第一定位板5和第二定位板3随前轴进行浮动，第一定位板5和第二定位板3会适应前轴钢板弹簧座上表面的平面度，再利用第一压紧机构和第二压紧机构进行压紧，确保前轴与夹具的稳定接触和夹紧，解决了现有夹具无法对于钢板弹簧座上表面平面度较大的前轴无法进行稳定可靠的夹持问题。
59.在其中一个实施例中，在基座1上可设置两个第二浮动夹紧单元对前轴进行夹紧，且两个第二浮动夹紧单元的浮动方向相互垂直。
60.示例性的，安装座4上设有用于限制第一定位板5竖向浮动范围的第一限位结构7a，铰接座2上设有用于限制第二定位板3竖向浮动范围的第二限位结构7b，当前轴放置在第一定位板5和第二定位板3上时，由于前轴的自重，第一定位板5和第二定位板3会随前轴进行浮动，为此设置第一限位结构7a和第二限位结构7b分别对第一定位板5和第二定位板3进行限位。
61.还需要说明的是，第一限位结构7a与第一定位板5之间存在第一调节间隙，第二限位结构7b与第二定位板3之间存在第二调节间隙。
62.第一定位板5的浮动范围位于第一调节间隙内，第二定位板3的浮动范围位于第二调节间隙内。
63.在一个实施例中，第一限位结构7a包括多个挡板，挡板通过支架安装在安装座4
上，并挡在第一定位板5的上方，第一定位板5伸入挡板与安装座4上表面之间的间隙中；
64.第二限位结构包括多个挡块，挡块安装在基座1或铰接座2上，挡块挡在第二定位板3的上方，第二定位板3的边缘伸入挡块与对应的铰接座2上表面缝隙中。
65.可选地，挡板为相对设置的两个，并位于对应的第一定位板5的相对侧，当装夹前轴锻件时，两个挡板位于前轴锻件宽度方向的两侧，完成对前轴浮动的限位；
66.进一步说明的是，挡块为相对设置的两个，并位于对应的第二定位板3浮动面的相对侧，在装夹前轴锻件时，对第二定位板的浮动方向进行限位，由于第二定位板3通过铰接设置在对应的铰接座2上，第二定位板3的旋转方向位于一个平面内，挡块只需要设置在第二定位板3对应的两侧，及可完成对第二定位板3的限位。
67.还需要说明的是，挡板与对应的第一定位板5之间形成上述的第一调节间隙，挡块与对应的第二定位板3之间形成上述的第二调节间隙。
68.示例性的，两个挡板之间形成工件放置区域，挡板为长条状，挡板沿第一定位板5边缘设置，挡板位于对应的第一定位板5边缘上方。
69.还需要说明的是，由于挡板的作用是限制第一定位板5的浮动，而第一定位板5的浮动方向根据第一定位板5与第一安装槽的球面配合进行浮动的，为此，挡板可围绕第一浮动部件6的中心设置多个角度对第一定位板5浮动进行限位，钢板弹簧座第一定位板5浮动时，无论第一定位板5朝哪个方向浮动，挡板都会对第一定位板5进行限位，在不影响前轴放置的情况下，对第一定位板5浮动方向限位越多效果越好。
70.在一个实施例中，第一压紧机构包括压紧座11、第二浮动部件12和压紧部件，压紧座11的下端面设置有第二安装槽，且第二安装槽的槽底为球面，第二浮动部件12伸入第二安装槽内，并与第二安装槽球面配合，压紧部件连接在第二浮动部件12下端，使得压紧部件在对钢板弹簧座压紧的过程中，能利用第二浮动部件12和第二安装槽球面配合进行浮动，确保压紧部件和对应的钢板弹簧座更好的接触。
71.还需要说明的是，当压紧部件与前轴的钢板弹簧座接触时，会由于第二浮动部件12进行一定角度的浮动，提高压紧部件与对应的钢板弹簧座接触稳定性。
72.示例性的，压紧座11上设置有用于限制第二浮动部件12的浮动范围的第三限位结构，第三限位结构与第二浮动部件之间有活动间隙，且第三限位结构限制第二浮动部件12脱离压紧座11。
73.还需要说明的是，第三限位结构有两个目的，用于对第二浮动部件12的旋转角度进行限位，同时挡板防止第二浮动部件12脱落。
74.如图7所示，还需要说明的是，第三限位结构包括相对布置在第二安装槽外围的盖板14，盖板14与压紧座下端面之间设有第二浮动间隙，第二浮动部件12根据装夹工件压紧面的不平整程度在第二浮动间隙内调整，保证第二浮动部件12旋转角度充分，不影响夹紧工件，盖板14中部开设有过孔，第二浮动部件12下端设置有用于连接压紧部件的连接杆15，连接杆15从过孔向下伸出盖板14，且连接杆15与过孔之间设有第三浮动间隙，连接杆15在随第二浮动部件12旋转时，第三浮动间隙提供连接杆15的活动范围。
75.还需要说明的是，第一浮动部件6和第二浮动部件12的中心上下相对布置，用于保证前轴在夹持过程中受力均衡，使得压紧部件在对前轴锻件施加压紧力的同时，第一定位板5能有效对前轴锻件进行支撑，确保在夹持方向上，支撑力和夹紧力能在同一方向上。
76.示例性，第二定位板3下部设置有铰接块2a，铰接块2a通过转轴与铰接座2转动连接，转轴的轴线位于水平面内，且转轴的轴线沿前轴锻件的长度方向，或者转轴的轴线沿前轴锻件的宽度方向，或者转轴的轴线相对于前轴锻件的长度方向倾斜。
77.浮动定位夹具还包括分中装置，分中装置包括两个夹持机构9和第三驱动装置18，第三驱动装置18用于驱动两个夹持机构9对前轴的轴向位置进行调整。
78.进一步说明的，在一个实施例中，夹持机构9定位槽，定位槽用于和对应的前轴端部抵靠。
79.还需要说明的是，定位槽为v型槽，在靠近对应的前轴端部时，便于对前轴端部进行导向，使得在靠近前轴端部时，定位槽能对前轴的横向位置进行调整。
80.示例性的，第三驱动装置18安装在基座1的中部，第三驱动装置18为液压机或气缸，第三驱动装置18通过拉杆19与两个夹持机构9连接，夹持机构9铰接在基座1上，由第三驱动装置18驱动拉杆19带动两个夹持机构9进行旋转，当第三驱动装置18的输出端伸出时，夹持机构9的定位槽靠近对应的前轴端部，对前轴的轴向及横向位置进行调节，当第三驱动装置18的输出端缩回时，夹持机构9的定位槽远离对应的前轴端部。
81.示例性，第一压紧机构包括第一驱动装置8，第一驱动装置8用于驱动压紧座11靠近或远离对应的钢板弹簧座；
82.第二压紧机构包括第二驱动装置10和压板10a，第二驱动装置10用于驱动压板10a靠近或远离对应的钢板弹簧座。
83.进一步说明的是，压板10a和铰接块2a的中心上下相对布置，用于保证前轴在夹持过程中受力均衡，使得压板10a在对前轴锻件施加压紧力的同时，第二定位板3能有效对前轴锻件进行支撑，确保在夹持方向的支撑力和夹紧力能在同一方向上，避免对前轴造成剪切破坏。
84.如图3到图6所示，为用于前轴锻件的浮动定位夹具在夹持前轴的工作状态示意图，压紧部件包括连接板16和多个压杆17，所有压杆17设置在连接板16背对盖板14的端面，由于钢板弹簧座的截面呈工字型，可利用压杆17对钢板弹簧座的下部进行按压，提高夹紧效果。
85.还需要说明的是，压杆17分别位于对应的钢板弹簧座宽度方向的两侧，进一步确保前轴的压紧效果，同时位于钢板弹簧座两侧的所有压杆17以第二浮动部件12的轴心线为中心对称设置。
86.如图8所示，进一步说明的是，盖板14中部开设的过孔为方型孔，连接杆15的轴向截面为方型，连接杆15与对应的过孔之间形成上述的第三浮动间隙，连接杆15的在过孔内能进行角度的调节，连接杆15在旋转时会受到方型过孔的限制，限制连接杆15的旋转，确保压杆17在压紧过程中不会发生旋转，保证压紧位置正确。
87.还需要说明的是，采用该浮动定位夹具加工前轴，为保证产品质量，应采用相同定位方式对前轴产品进行检测，确认合格的产品方可进行加工。
88.综上，采用本发明的一种用于前轴锻件的浮动定位夹具，利用第一定位板5和第二定位板3与前轴的两个钢板弹簧座接触，使得工件的两端分别放置在第一定位板5和第二定位板3上时，前轴能根据自重使第一定位板5和第二定位板3随前轴进行浮动，第一定位板5和第二定位板3会适应前轴钢板弹簧座上表面的平面度，并利用分中装置对前轴的横向位
置和轴向位置进行调整，使得前轴处于正确的位置，再利用第一压紧机构和第二压紧机构进行压紧，确保前轴与夹具的稳定接触和夹紧。
89.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于，包括：基座，所述基座上设有用于对前轴锻件进行定位和夹紧的第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元，所述第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元沿前轴锻件长度方向间隔布置；所述第一浮动夹紧单元包括安装座、第一浮动部件、第一定位板和第一压紧机构，所述安装座上表面开设有第一安装槽，所述第一安装槽的槽底呈球面状；所述第一浮动部件设置在所述第一安装槽内，并与所述第一安装槽球面配合；所述第一定位板设置在所述第一浮动部件上，并位于所述安装座上方，所述第一定位板与所述安装座的上表面之间具有第一浮动间隙；所述压紧机构用于将前轴锻件压紧在所述第一定位板上；所述第二浮动夹紧单元包括铰接座、第二定位板和第二压紧机构，所述第二定位板通过转轴转动安装在所述铰接座上，所述第二压紧机构用于将前轴锻件压紧在所述第二定位板上。2.根据权利要求1所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述安装座上设有用于限制所述第一定位板竖向浮动范围的第一限位结构，所述铰接座上设有用于限制所述第二定位板竖向浮动范围的第二限位结构。3.根据权利要求2所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述第一限位结构包括多个挡板，所述挡板通过支架安装在所述安装座上，并挡在所述第一定位板的上方，所述第一定位板伸入挡板与所述安装座上表面之间的间隙中；所述第二限位结构包括多个挡块，所述挡块安装在所述基座或铰接座上，所述挡块挡在所述第二定位板的上方，所述第二定位板的边缘伸入所述挡块与对应的所述铰接座上表面缝隙中。4.根据权利要求3所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述挡板为相对设置的两个，并位于对应的所述第一定位板的相对侧，当装夹前轴锻件时，两个所述挡板位于前轴锻件宽度方向的两侧；所述挡块为相对设置的两个，并位于对应的所述第二定位板浮动面的相对侧，在装夹前轴锻件时，对第二定位板的浮动方向进行限位。5.根据权利要求4所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述第一压紧机构包括压紧座、第二浮动部件和压紧部件，所述压紧座的下端面设置有第二安装槽，且所述第二安装槽的槽底为球面，所述第二浮动部件伸入所述第二安装槽内，并与所述第二安装槽球面配合，所述压紧部件连接在所述第二浮动部件下端。6.根据权利要求5所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述压紧座上设置有用于限制所述第二浮动部件的浮动范围的第三限位结构，所述第三限位结构与所述第二浮动部件之间有活动间隙，且所述第三限位结构限制所述第二浮动部件脱离所述压紧座。7.根据权利要求6所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述第三限位结构包括相对布置在所述第二安装槽外围的盖板，所述盖板与所述压紧座下端面之间设有第二浮动间隙，所述盖板中部开设有过孔，所述第二浮动部件下端设置有用于连接所述压紧部件的连接杆，所述连接杆从所述过孔向下伸出盖板，且所述连接杆与过孔之间设有第三浮动间隙。8.根据权利要求7所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述第二定位板
下部设置有铰接块，所述铰接块通过所述转轴与铰接座转动连接，所述转轴的轴线位于水平面内，且转轴的轴线水平设置。9.根据权利要求8所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述浮动定位夹具还包括分中装置，所述分中装置包括两个夹持机构和第三驱动装置，所述第三驱动装置用于驱动两个夹持机构对前轴的位置进行调整。10.根据权利要求9所述的用于前轴锻件的浮动定位夹具，其特征在于：所述第一压紧机构包括第一驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述压紧座靠近或远离对应的所述钢板弹簧座；所述第二压紧机构包括第二驱动装置和压板，所述第二驱动装置用于驱动所述压板靠近或远离对应的所述钢板弹簧座。

技术总结
本发明提供一种用于前轴锻件的浮动定位夹具，包括基座和在基座上设置的第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元，所述第一浮动夹紧单元和第二浮动夹紧单元沿前轴锻件长度方向间隔布置，采用本发明的有益效果是，利用第一定位板和第二定位板与前轴的两个钢板弹簧座接触，使得工件的两端分别放置在第一定位板和第二定位板上时，前轴能根据自重使第一定位板和第二定位板随前轴进行浮动，第一定位板和第二定位板会适应前轴钢板弹簧座上表面的平面度，再利用第一压紧机构和第二压紧机构进行压紧，确保前轴与夹具的稳定接触和夹紧，解决了现有夹具无法对于钢板弹簧座上表面平面度较大的前轴无法进行稳定可靠的夹持问题。前轴无法进行稳定可靠的夹持问题。前轴无法进行稳定可靠的夹持问题。


技术研发人员：陈利婷 罗雅琼 李丹 成小峰 林泽刚 刘照明
受保护的技术使用者：重庆庆铃锻造有限公司
技术研发日：2023.07.26
技术公布日：2023/9/9