一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置及方法

技术领域

本申请涉及中冷器加工技术领域，尤其是涉及一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置及方法。

背景技术

中冷器是涡轮增压的配套件。中冷器的主要作用是用于降低增压后的高温空气温度，以降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率。

现有一种中冷器，参照图1，中冷器01包括两个中冷器气室011和循环冷却室012，循环冷却室012位于两个中冷器气室011之间，两个中冷器气室011和循环冷却室012密封固定连接，且两个中冷器气室011均和循环冷却室012内部连通，每个中冷器气室011上均连通有端口0111。

用于进气的端口和涡轮增压器连通，用于出气的端口和发动机的进气歧管连通。为了便于中冷器、涡轮增压器和发动机的进气歧管连接的可靠性，一般需要对中冷器气室上的端口进行精加工处理。

在对中冷器气室上的端口进行加工时，主要是对中冷器气室上的端口进行扩孔打磨处理。由于中冷器一般由铝材质构成，材质较软，且中冷器气室的端口的壁厚较薄。目前，在对中冷器气室上的端口进行扩孔打磨处理时，容易出现中冷器气室容易在扩孔打磨的高温作用下发生形变的情况，从而，容易使中冷器气室成为残次品。

发明内容

为了在对中冷器的气室端口进行扩孔打磨加工时，降低中冷器气室发生形变的可能性，本申请提供一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置及方法。

一方面，本申请提供的一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置采用如下的技术方案：

一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置，包括工作台(1)，所述工作台(1)设置在地面上；

夹持组件(2)，所述夹持组件(2)包括置于所述工作台(1)顶部的夹持架(21)、设置在夹持架(21)上用于对中冷器(01)进行定位的定位部(22)、设置在定位部(22)上用于将中冷器(01)抵紧的抵紧部(23)和设置在抵紧部(23)上用于对中冷器(01)的端口(0111)进行限位的限位件(24)；

加工组件(3)，所述加工组件(3)包括置于所述工作台(1)顶部的支撑架(31)、置于支撑架(31)上的调节部(32)和置于调节部(32)上用于对中冷器(01)的端口(0111)进行打磨的打磨部(33)，所述打磨部(33)包括设置在所述调节部(32)上用于对中冷器(01)的端口(0111)进行扩孔的扩孔件(331)和置于所述扩孔件(331)附近用于对中冷器(01)的端口(0111)进行降温的降温件(332)，所述调节部(32)用于调节所述打磨部(33)的位置高度。

通过采用上述技术方案，在需要对中冷器气室上的端口进行加工时，将中冷器放置在工作台上，通过夹持组件上的定位部对中冷器气室进行定位，在定位完成之后，通过定位部上的抵紧部将中冷器抵紧在工作台上，以此来提升在对中冷器气室进行加工的过程中，中冷器气室位置的准确性，同时，通过限位件对中冷器气室进行限位。而后，通过扩孔件对中冷器气室进行扩孔打磨加工，在扩孔件对中冷器气室进行加工的过程中，通过降温件对中冷器气室进行降温，以此来降低中冷器气室在加工过程中发生形变的可能性。

可选的，所述定位部(22)包括竖直置于所述夹持架(21)底部的两块夹持板(221)、螺旋穿设两块夹持板(221)的夹持丝杆(222)和置于所述夹持架(21)上靠近夹持丝杆(222)位置的夹持电机(223)，所述夹持电机(223)的电机轴和所述夹持丝杆(222)端部固定连接，所述夹持丝杆(222)设置有两段旋向相反的螺纹，两段旋向相反的螺纹和两块所述夹持板(221)一一对应。

通过采用上述技术方案，在需要对中冷器气室进行定位时，将中冷器放置在工作台上，并使中冷器放置在两块夹持板之间。由于夹持丝杆上设置有两段旋向相反的螺纹，且两块夹持板和两段旋向相反的螺纹一一对应，在需要对中冷器进行夹持时，通过夹持电机带动夹持丝杆转动，夹持丝杆带动夹持板同步靠近和远离中冷器，以此来实现中冷器气室放置位置的准确性。

可选的，所述抵紧部(23)设置在两块所述夹持板(221)相互靠近的一侧，所述抵紧部(23)包括竖直设置在所述夹持板(221)侧壁上的伸缩杆(231)和置于所述伸缩杆(231)底部的压紧块(232)。

通过采用上述技术方案，在中冷器气室放置到设定位置后，通过使伸缩杆带动压紧块朝靠近中冷器方向移动，并通过压紧块将中冷器压紧在工作台上，以此没来降低中冷器气室在加工时出现晃动的可能性。

可选的，所述调节部(32)包括竖直置于所述支撑架(31)上的调节气缸(321)和水平置于调节气缸(321)底部的支撑板(322)，所述调节气缸(321)的推杆滑动穿设所述支撑架(31)，且所述调节气缸(321)的推杆和所述支撑板(322)固定连接，所述扩孔件(331)设置在所述支撑板(322)底部。

通过采用上述技术方案，在需要对中冷器气室端口进行扩孔打磨时，通过调节气缸推动支撑板朝靠近中冷器的方向移动，进而便于打磨部对中冷器气室进行打磨，提升了对中冷器气室端口进行打磨的便捷性。

可选的，所述扩孔件(331)包括置于竖直置于所述支撑板(322)顶部的扩孔电机(3311)和置于扩孔电机(3311)底部扩孔刀(3312)，所述扩孔电机(3311)的电机轴转动穿设所述支撑板(322)，且所述扩孔电机(3311)的电机轴和所述扩孔刀(3312)固定连接。

通过采用上述技术方案，需要对中冷器气室端口进行的扩孔打磨时，通过扩孔电机带动扩孔刀转动，通过扩孔刀对中冷器气室的端口进行打磨，以此来提升对中冷器气室端口打磨的便捷性。

可选的，所述降温件(332)包括设置在所述扩孔电机(3311)的电机轴上的降温叶片(3321)。

通过采用上述技术方案，通过扩孔电机带动扩孔刀转动时，扩孔电机的电机轴同时带动降温叶片转动，通过转动的降温叶片提升周围的空气流动速度，在扩孔刀工作过程中，流动的空气对扩孔刀和中冷器气室端口进行降温，以此来降低因为温度过高导致中冷器气室发生形变的可能可能性。

可选的，所述降温件(332)还包括置于所述工作台(1)上的冷却液箱(3322)、置于冷却液箱(3322)上的降温管(3323)和置于降温管(3323)上的降温泵(3324)，所述降温管(3323)和所述降温泵(3324)连通，所述降温管(3323)的进液端和所述冷却液箱(3322)连通，所述降温管(3323)的出液端靠近所述扩孔件(331)，所述冷却液箱(3322)内部填充有冷却液。

通过采用上述技术方案，在扩孔件工作过程中，通过降温泵将冷却液箱内部的冷却液通过降温管喷洒到扩孔刀和中冷器气室上，来进一步对扩孔刀和中冷器气室进行降温。

可选的，所述降温管(3323)的出液端连通有雾化喷头。

通过采用上述技术方案，在通过降温管内部的冷却液对扩孔刀和中冷器气室进行降温时，通过雾化喷头将降温管内部冷却液以雾化的形式喷出，以此来增大冷却液的降温范围；同时，转动的降温叶片加速雾化的冷却液进行流动，进一步提升对扩孔刀和中冷器气室的换热降温的效果。

可选的，所述限位件包括置于所述压紧块上的限位筒、滑动穿设限位筒的若干限位杆、套设限位杆上的限位弹簧和置于限位筒内部的若干限位板，若干所述限位杆沿所述限位筒轴线方向周向进行分布，若干所述限位板和若干所述限位杆一一对应，所述限位板和相对应的所述限位杆端部连接，所述限位弹簧的一端和所述限位板抵触，所述限位弹簧的另一端和所述限位筒内壁抵触。

通过采用上述技术方案，在伸缩杆推动压紧块靠近中冷器时，压紧块带动限位筒朝中冷器气室的端口移动，并使限位筒套设在中冷器气室的端口外周。限位板通过限位弹簧的弹力将中冷器气室的端口进行夹持，在对中冷器气室的端口进行扩孔打磨时，限位板对中冷器气室的端口对进行限位，从而，降低了中冷器气室的端口形变的可能性。

可选的，一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工方法，针对权利要1-9任一项所述的一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置，包括以下步骤：

S1、将中冷器(01)放置在工作台(1)上；

S2、通过两块夹持板(221)对中冷器(01)进行夹持，而后，通过压紧块(232)将中冷器(01)压紧在工作台(1)上；

S3、通过扩孔刀(3312)对中冷器(01)气室的端口(0111)进行扩孔打磨，在扩孔刀(3312)工作的同时，通过降温叶片(3321)和冷却液对扩孔刀(3312)和中冷器(01)的端口(0111)进行降温。

通过采用上述技术方案，在对中冷器气室的端口进行扩孔打磨时，将中冷器放置在工作台上，并通过夹持组件将中冷器进行夹持，而后通过扩孔刀对中冷器气室的端口进行扩孔打磨，在中冷器气室的端口进行扩孔打磨的同时，夹持组件将中冷器进行夹持限位，通过降温叶片和冷却液对中冷器气室的端口进行降温，以此来降低中冷器气室的端口因为扩孔的高温发生形变的可能性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在需要对中冷器气室上的端口进行加工时，将中冷器放置在工作台上，通过夹持组件上的定位部对中冷器气室进行定位，在定位完成之后，通过定位部上的抵紧部将中冷器抵紧在工作台上，以此来提升在对中冷器气室进行加工的过程中，中冷器气室位置的准确性，同时，通过限位件对中冷器气室进行限位。而后，通过扩孔件对中冷器气室进行扩孔打磨加工，在扩孔件对中冷器气室进行加工的过程中，通过降温件对中冷器气室进行降温，以此来降低中冷器气室在加工过程中发生形变的可能性。

2.在需要对中冷器气室进行定位时，将中冷器放置在工作台上，并使中冷器放置在两块夹持板之间。由于夹持丝杆上设置有两段旋向相反的螺纹，且两块夹持板和两段旋向相反的螺纹一一对应，在需要对中冷器进行夹持时，通过夹持电机带动夹持丝杆转动，夹持丝杆带动夹持板同步靠近和远离中冷器，以此来实现中冷器气室放置位置的准确性。

附图说明

图1是本申请背景技术中体现中冷器整体结构的示意图。

图2是本申请实施例的整体结构示意图。

图3是本申请实施例中体现夹持组件结构的示意图。

图4是本申请实施例中体现限位件结构的示意图。

图5是本申请实施例中体现加工组件和工作台位置关系的示意图。

附图标记说明：

01、中冷器；011、中冷器气室；0111、端口；012、循环冷却室；1、工作台；11、定位板；2、夹持组件；21、夹持架；22、定位部；221、夹持板；222、夹持丝杆；223、夹持电机；23、抵紧部；231、伸缩杆；232、压紧块；24、限位件；241、限位筒；242、限位杆；243、限位弹簧；244、限位板；3、加工组件；31、支撑架；32、调节部；321、调节气缸；322、支撑板；33、打磨部；331、扩孔件；3311、扩孔电机；3312、扩孔刀；332、降温件；3321、降温叶片；3322、冷却液箱；3323、降温管；3324、降温泵。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置。

参照图1和图2，一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置包括工作台1、夹持组件2和加工组件3。工作台1放置在地面上，夹持组件2安装在工作台1顶部，夹持组件2用于对中冷器01进行夹持定位，加工组件3安装在工作台1顶部靠近夹持组件2的位置，加工组件3用于对中冷器气室011的端口0111进行扩孔打磨。

参照图1和图2，在需要对中冷器气室011进行加工时，将中冷器01放置在工作台1上，并将中冷器01放置在夹持组件2之间，通过夹持组件2对中冷器01进行夹持定位，而后，通过加工组件3用于对中冷器气室011的端口0111进行扩孔打磨，并通过加工组件3对中冷器气室011的端口0111进行降温，以此来降低在中冷器气室011的端口0111进行扩孔打磨时，中冷器气室011发生形变的可能性。

参照图1和图2，工作台1顶部固定安装有定位板11，在放置中冷器01时，使中冷器01侧边和定位板11抵触，以此来实现对中冷器01的初步定位。

参照图3，夹持组件2包括夹持架21、定位部22、抵紧部23和限位件24。夹持架21固定安装在工作台1顶部。

参照图3，定位部22包括夹持板221、夹持丝杆222和夹持电机223。夹持板221设置有两块，两块夹持板221均竖直设置，且两块夹持板221相互平行，每块夹持板221顶部均和夹持架21底部滑动配合。

参照图3，夹持丝杆222置于两块夹持板221之间，且夹持丝杆222上设置有两段旋向相反的螺纹，夹持丝杆222螺旋穿设两块夹持板221，且两段旋向相反的螺纹和两块夹持板221一一对应。

参照图3，夹持电机223固定安装在夹持架21上，且夹持电机223的电机轴和夹持丝杆222端部固定连接。

参照图1和图3，在中冷器01和定位板11抵触后，通过夹持电机223带动夹持丝杆222转动，由于夹持板221和夹持架21底部滑动配合，夹持丝杆222带动两块夹持板221同步朝中冷器01靠近，并通过两块夹持板221对中冷器01进行夹持定位。

参照图3，抵紧部23设置有两个，两个抵紧部23和两块夹持板221一一对应，每个抵紧部23均包括伸缩杆231和压紧块232。伸缩杆231固定在两块夹持板221相互靠近的一侧，且伸缩杆231竖直，压紧块232固定在伸缩杆231底部。

参照图1和图3，在两块夹持板221对中冷器01进行夹持定位之后，通过伸缩杆231推动压紧块232朝中冷器01的方向移动，并通过压紧块232对中冷器01进行抵紧。

参照图3和图4，限位件24包括限位筒241、限位杆242和限位弹簧243和限位板244。限位筒241竖直设置，且限位筒241外圈侧壁和压紧块232固定连接。

参照图3和图4，限位杆242设置有若干，若干限位杆242沿限位筒241轴线方向周向均匀分布，且每根限位杆242均滑动穿设限位筒241，若干限位杆242的轴线和限位筒241轴线相交同一点。为了降低限位杆242和限位筒241出现相对转动的可能性，在本申请实施例中，限位杆242为矩形杆。

参照图3和图4，限位板244设置有若干，若干限位板244和若干限位杆242一一对应，限位板244竖直设置，且限位板244和相对应的限位杆242端部固定连接，限位板244远离限位杆242的一侧设置有圆弧面，圆弧面的弧心位于限位板244远离限位杆242的一侧，限位板244底部朝靠近限位杆242方向倾斜。

参照图3和图4，限位弹簧243套设在限位杆242上，且限位弹簧243的一端和限位筒241内壁抵触，限位弹簧243另一端和限位板244抵触。

参照图1、图3和图4，在压紧块232靠近中冷器01时，压紧块232同时带动限位筒241朝中冷器气室011的端口0111方向移动，在中冷器气室011的端口0111和限位板244抵触时，中冷器气室011的端口0111通过倾斜设置的限位板244挤压限位弹簧243，在中冷器气室011的端口0111置于相邻限位板244之间时，限位弹簧243通过限位板244对中冷器气室011的端口0111进行夹持。

参照图5，加工组件3包括支撑架31、调节部32和打磨部33。支撑架31固定安装在工作台1顶部。

参照图5，调节部32包括调节气缸321和支撑板322。调节气缸321竖直固定安装在支撑架31顶部，调节气缸321的推杆滑动穿设支撑架31，支撑板322水平设置在调节气缸321底部，且调节气缸321的推杆和支撑板322固定连接。

参照图5，打磨部33设置有两个，两个打磨部33和中冷器气室011上的两个端口0111一一对应。每个打磨部33均包括扩孔件331和降温件332。

参照图5，扩孔件331包括扩孔电机3311和扩孔刀3312。扩孔电机3311竖直固定安装在支撑板322上，扩孔电机3311的电机轴转动穿设支撑板322，扩孔刀3312位于扩孔电机3311下方，且扩孔电机3311的电机轴和扩孔刀3312固定连接。

参照图5，降温件332包括降温叶片3321、冷却液箱3322、降温管3323和降温泵3324。降温叶片3321固定安装在扩孔电机3311的电机轴上，冷却液箱3322固定安装在工作台1上，降温管3323的进液端和冷却液箱3322连通，降温管3323的出液端位于靠近扩孔刀3312的位置，降温管3323的出液端处固定安装有雾化喷头，降温泵3324固定安装在降温管3323上，且降温泵3324和降温管3323连通。

参照图1和图5，在对中冷器气室011端口0111进行加工时，通过调节气缸321使支撑板322朝靠近中冷器01方向移动，并通过扩孔电机3311带动扩孔刀3312对中冷器气室011端口0111进行扩孔打磨。在对中冷器气室011端口0111进行打磨的同时，扩孔电机3311带动降温叶片3321转动，通过转动的降温叶片3321加速扩孔刀3312周围的气体流动，以此来对扩孔刀3312和中冷器气室011端口0111进行降温。

参照图1和图5，在扩孔刀3312工作的同时，降温管3323将冷却液箱3322内部的冷却液以雾化的方式喷出，并对扩孔刀3312和中冷器气室011端口0111降温，同时，降温叶片3321和雾化冷却液相互配合，提升对扩孔刀3312和中冷器气室011端口0111降温的效果，进而，降低中冷器气室011端口0111因为高温而发生形变的可能性。

本申请实施例一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工装置的实施原理为：在需要对中冷器气室011的端口0111进行扩孔打磨时，将中冷器01放置在工作台1上，通过定位板11和夹持板221对中冷器01进行夹持定位，并通过限位板244对中冷器气室011的端口0111进行限位。而后，通过调节气缸321使支撑板322朝中冷器01方向移动，在扩孔刀3312靠近中冷器气室011的端口0111时，通过扩孔刀3312对中冷器气室011的端口0111进行扩孔打磨。在扩孔刀3312对中冷器气室011的端口0111进行扩孔打磨的同时，通过降温管3323朝扩孔刀3312和中冷器气室011的端口0111喷洒雾化的冷却液，通过旋转的降温叶片3321带动雾化的冷却液对扩孔刀3312和中冷器气室011的端口0111进行降温。

本申请实施例还公开一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工方法。

一种薄壁异型铝合金壳体深孔同轴度的加工方法采用如下技术方案：包括以下步骤：

S1、将中冷器01放置在工作台1上，并使中冷器01和定位板11抵触；

S2、通过夹持电机223驱动夹持丝杆222转动，并通过夹持丝杆222驱动夹持板221同步朝中冷器01靠近，通过两块夹持板221对中冷器01进行夹持定位，通过伸缩杆231推动压紧块232压紧在中冷器01上，并通过伸缩杆231带动限位筒241套设在中冷器气室011的端口0111外周；

S3、通过调节气缸321使支撑板322靠近中冷器气室011的端口0111，并扩孔件331通过扩孔电机3311带动扩孔刀3312对中冷器气室011的端口0111进行扩孔打磨，扩孔电机3311在转动的时，带动降温叶片3321转动，同时，通过降温管3323将冷却液喷洒在中冷器气室011的端口0111上对中冷器气室011的端口0111进行降温。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。