CN106002375B - 一种浮动式夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种浮动式夹具，包括压力箱，压力箱除基准面外至少一个侧面上导向密封装配有多个沿轴向浮动的用于顶紧异形零件的顶杆，顶杆的一端位于压力箱的内部，顶杆的另一端伸出压力箱，压力箱的内部设有用于推动顶杆轴向浮动的工作介质，压力箱上设有用于调整工作介质所在空间大小的空间调整机构，通过空间调整结构将工作介质所在的空间调小，迫使工作介质推动顶杆轴向浮动而顶紧异形零件，根据液压原理，各个顶杆上的作用力相同，多个顶杆形成多个等力支点且各等力支点作用在异形零件的不同部位，从而有效分散了作用在异形零件上的作用力，降低了异形零件的受力集中，减小了异形零件的变形量。
Description
技术领域
本发明属于机械加工的夹具领域，具体涉及到了一种浮动式夹具。
背景技术
夹具是机械加工中重要的辅助装置，在机械加工过程中用于固定被加工对象，使其处于正确的加工位置，以保证供加工刀具对其精确加工。
目前，在高压产品中使用大量的铸造类的异形零件，异形零件是指形状不规则的零件,异形零件在加工时通常采用通用夹具进行装夹夹紧，通用夹具上的夹紧力通过定位支点或定位面作用在异形零件上，由于异形零件的外形不规则，通用夹具的夹紧力仅能作用在异形零件上的某一点或者某一线上，受力非常集中，这就造成完工的零件一旦从夹具上拆下夹会产生变形，甚至造成超差形成废品。总的来说，目前的夹具夹紧时作用力集中，无法将作用力分散到异形零件的不同部位，夹紧方式不尽合理，为此有必要设计一种能将作用力分散到异形零部件不同部位的夹具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够将作用力分散到异形零部件不同部位的浮动式夹具。
上述目的，本发明一种浮动式夹具的技术方案是：所述浮动式夹具包括压力箱，压力箱除基准面外至少一个侧面上导向密封装配有多个沿轴向浮动的用于顶紧异形零件的顶杆，顶杆的一端位于压力箱的内部，顶杆的另一端伸出压力箱，压力箱的内部设有用于推动顶杆轴向浮动的工作介质，压力箱上设有用于调整工作介质所在空间大小的空间调整机构。
所述顶杆用于顶紧异形零件的一端为球头结构。
所述顶杆的另一端设有外螺纹接头，外螺纹接头配合连接有螺帽，所述螺帽包括外形呈方形的帽体，帽体的一端的端面上开设有与外螺纹接头配合连接的内螺纹盲孔，帽体的另一端的端面接触支撑在所述工作介质上。
所述顶杆上同轴装设有复位弹簧，复位弹簧的一端顶压在所述帽体开设螺纹孔一端的端面上，复位弹簧的另一端顶压在压力箱的内侧面上。
所述压力箱包括由基板、焊接在基板上的侧围板和螺纹连接在侧围板上的盖板所组成，所述基板的外侧面构成所述基准面，基板上于侧围板的外围开设有用于与工作台固定连接的连接孔，所述盖板上导向装配所述顶杆。
所述侧围板由四块侧板首末依次焊接而成，相邻两侧板之间的焊缝为角焊缝。
所述工作介质包括钢珠，所述空间调整结构包括侧围板上设有的与工作介质所在空间连通的调整螺纹孔，所述调整螺纹孔中螺纹装配有调整螺杆。
所述工作介质还包括具有润滑所述钢珠作用的润滑剂。
所述润滑剂为黄油。
所述侧围板上于螺纹孔处设有加强板。
本发明的有益效果是：利用本发明的浮动式夹具装夹夹紧异形零部件时，首先将异形零部件放置在顶杆上，通过空间调整结构将工作介质所在的空间调小，迫使工作介质推动顶杆向上浮动而顶紧异形零件，根据液压原理，各个顶杆上的作用力相同，多个顶杆形成多个等力支点且各等力支点作用在异形零件的不同部位，从而有效分散了作用在异形零件上的作用力，降低了异形零件的受力集中，减小了异形零件的变形量。
进一步的，所述顶杆用于顶紧异形零件的一端为球头结构，在工作介质的推动下，处于不同部位的顶杆的球头结构有利于调整出与异形零件外形相吻合的分布特征，确保异形零件夹紧的可靠性。
进一步的，工作介质为钢珠，钢珠的压缩量小，在钢珠所在空间变小的情况下，确保钢珠能够推动顶杆沿轴向浮动。
进一步的，工作介质还包括润滑剂，润滑剂对钢珠有润滑作用，可减小钢珠之间的摩擦力，提高钢珠的流动能力。
进一步的，所述润滑剂为黄油，黄油接近于膏状，不容易外流，对压力箱的密封要求较低。
附图说明
图1为本发明一种浮动式夹具的具体实施例的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1中基板和侧围板的连接示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为图1中基板的结构示意图；
图6为图1中盖板的结构示意图；
图7为图1中顶杆的结构示意图；
图8为图1中螺帽的结构示意图；
图9为本发明一种浮动式夹具的应用状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的一种浮动式夹具的具体实施例，如图1至图2所示，包括压力箱和多个沿轴向浮动的顶杆4。如图3和图4所示，压力箱箱体包括基板1、侧围板2和盖板3所组成，侧围板的下端面焊接在基板上，基板的外侧面为基准面。如图5所示，基板1上于侧围板2的外围开设有同于与工作台固定连接的连接孔11，侧围板2的上端面上开设有呈均匀分布的第一螺纹孔22，侧围板2由四块侧板首末依次焊接而成，相邻两侧板之间的焊缝为角焊缝，当然在其他实施例中，侧围板也可以由模具一体成型。如图6所示，盖板3的边缘开设有与第一螺纹孔22对应的第二螺纹孔21，盖板3通过紧固螺栓固定连接在侧围板2上。盖板3上开设有用于与顶杆4轴向浮动配合的导向孔32。
压力箱的内部设有用于推动顶杆4向上浮动的工作介质，工作介质为多个钢珠6和填充在各钢珠6之间缝隙处的黄油，黄油对钢珠有润滑作用，可减小钢珠6之间的摩擦力，提高钢珠6的流动能力；另外黄油接近于膏状，不容易外流，对压力箱的密封要求较低。在其他实施例中，黄油还可以用其他润滑剂代替，例如采用润滑油替换黄油。
压力箱上设有调整钢珠6所在空间大小的空间调整结构，所述调整结构包括压力箱的侧围板2上开设有的与钢珠6所在空间连通的两个对称的调整螺纹孔21，两个调整螺纹孔21中分别螺纹装配有调整螺杆8，通过调整螺杆的旋入量来调整钢珠所在空间的大小，迫使钢珠发生流动。当然在其他实施例中，调整螺纹孔的数量不受限制，可以根据侧围板2的尺寸进行合理布置，例如压力箱的侧围板上只开设一个调整螺纹孔或者两个以上的调整螺纹孔。
为了增强调整螺杆在旋拧时压力箱的侧围板2的局部强度，在压力箱的侧围板2上于开设调整螺纹孔21处设有加强板9。
如图1所示，顶杆4导向密封装配在盖板3上所开设的导向孔32中，顶杆4的一端位于压力箱的内部，顶杆4的另一端伸出箱体。如图7所示，顶杆4用于顶紧异形零件的一端为球头结构41，在钢珠6和黄油的推动下，处于不同部位的顶杆4的球头结构41有利于调整出与异形零件外形相吻合的分布特征，确保异形零件夹紧的可靠性。顶杆4的下端设有外螺纹接头42，外螺纹接头42配合连接有螺帽。如图8所示，螺帽包括外形呈方形结构的帽体5，帽体5的一端设有与外螺纹接头42配合连接的内螺纹盲孔51，帽体5的另一端的端面接触支撑在钢珠6和黄油上。为了使顶杆4能自动轴向浮动复位，在顶杆4上同轴装设有复位弹簧7。复位弹簧7的一端顶压的帽体5所述开设内螺纹盲孔51一端的端面上，复位弹簧7的另一端顶压在盖板3的内侧面上。
本发明在使用时，首先通过基板1上的连接孔11将压力箱固定连接在工作台上，假如异形零件为如图9所示的中异形零件001，将该异形零件001放置在顶杆4上，然后通过扳手旋转调整螺杆8，使调整螺杆8旋入压力箱内部的长度增加而减小钢珠6所在的空间，钢珠6被迫发生流动而钢珠6顶压螺帽5，螺帽5推动顶杆4轴向浮动，顶杆4的球头结构41顶紧异形零件001，由于异形零件001的形状不规则，顶杆4伸出压力箱的长度不同，但其球头结构41与异形零件001的接触非常紧密，根据液压原理，在不考虑复位弹簧7弹力的作用下，在异形零件001被顶杆5顶紧时，各个顶杆4的压力相同，多个顶杆4形成多个等力支点且各等力支点作用在异形零件001的不同部位，从而有效分散了作用在异形零件上001的作用力，降低异形零件001的受力集中，减小异形零件001的变形量。异形零件001加工完成后，使用扳手转动调整螺杆2，使调整螺杆8旋入压力箱内部的长度减少，在复位弹簧7的作用下，顶杆沿轴向朝向压力箱的内部浮动复位而松开异形零件001，然后从顶杆4上拿掉异形零件001即可。
在其他实施例中，工作介质还可以包括具有一端开口的弹性套体和弹性套体内腔中的液压油，通过弹性套体的开口增加弹性套体内腔中液压油的量迫使弹性套体发生变形，弹性套体变形而推动顶杆轴向浮动以将异形零件夹紧；在其他实施例中，工作介质还可以是液压油，此时采用密封部件对压力箱与外界连通的地方进行密封。
在其他实施例中，空间调整结构还可以包括液压缸和设置在压力箱的侧围板上的光孔，液压缸的活塞杆穿过光孔而伸入到压力箱的内部，通过增加活塞杆深入压力箱内部的长度而减小工作介质所在空间的大小，迫使工作介质推压顶杆沿轴向浮动而夹紧异形零件。
在替他实施例中，压力箱的侧围板上也可以导向装配多个沿轴向浮动的顶杆。
Claims (4)
1.一种浮动式夹具，其特征在于：包括压力箱，压力箱除基准面外至少一个侧面上导向密封装配有多个沿轴向浮动的用于顶紧异形零件的顶杆，顶杆的下端位于压力箱的内部，顶杆的上端伸出压力箱，压力箱的内部设有用于推动顶杆轴向浮动的工作介质，压力箱上设有用于调整工作介质所在空间大小的空间调整机构，所述顶杆用于顶紧异形零件的上端为球头结构，所述顶杆的下端设有外螺纹接头，外螺纹接头配合连接有螺帽，所述螺帽包括外形呈方形的帽体，帽体的上端的端面上开设有与外螺纹接头配合连接的内螺纹盲孔，帽体的下端的端面接触支撑在所述工作介质上，所述顶杆上同轴装设有复位弹簧，复位弹簧的下端顶压在所述帽体开设内螺纹盲孔的上端的端面上，复位弹簧的上端顶压在压力箱的内侧面上，所述压力箱包括由基板、焊接在基板上的侧围板和螺纹连接在侧围板上的盖板所组成，所述基板的外侧面构成所述基准面，基板上于侧围板的外围开设有用于与工作台固定连接的连接孔，所述盖板上导向装配所述顶杆，所述工作介质包括钢珠，所述空间调整机构包括侧围板上设有的与工作介质所在空间连通的调整螺纹孔，所述调整螺纹孔中螺纹装配有调整螺杆，所述工作介质还包括具有润滑所述钢珠作用的润滑剂，利用浮动式夹具装夹夹紧异形零部件时，首先将异形零部件放置在顶杆上，然后通过空间调整机构将工作介质所在的空间调小，迫使工作介质推动顶杆向上浮动而顶紧异形零件，所述调整螺纹孔与调整螺杆均位于所述螺帽的下侧，所述顶杆沿上下方向移动，所述调整螺杆沿前后方向旋入或旋出压力箱。
2.根据权利要求1所述的浮动式夹具，其特征在于：所述侧围板由四块侧板首末依次焊接而成，相邻两侧板之间的焊缝为角焊缝。
3.根据权利要求1或2所述的浮动式夹具，其特征在于：所述润滑剂为黄油。
4.根据权利要求1或2所述的浮动式夹具，其特征在于：所述侧围板上于螺纹孔处设有加强板。
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