CN103212731A - 一种等速万向节钟形壳内撑夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等速万向节钟形壳内撑夹具，主要应用于等速万向节钟形壳的加工领域，包括夹具主体，所述夹具主体前端侧部设有顶块，所述夹具主体上设有将顶块顶出的顶出结构。本发明可对等速万向节钟形壳一次装夹，可同时完成对钟形壳外径和端面的粗精车加工，排除二次装夹误差风险和减少拆卸装夹工件的时间消耗，具有加工产品精度高、劳动强度小、生产效率高的优势。

Description

一种等速万向节钟形壳内撑夹具

技术领域

本发明涉及万向节加工领域，具体涉及一种等速万向节钟形壳内撑夹具。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，等速万向节以其独特的等角速度力矩传递和优越的机械性能占据了汽车驱动轴行业的重要地位，而等速万向节加工制造质量的优劣更是关系到产品的使用性能和寿命。现有等速万向节制造工艺有了很大的提升，但在进行钟形壳外径车加工时，主要还是采用常规三爪卡盘锁住钟形壳腔体的技术方案，来完成钟形壳外径粗精车加工，致使在进行钟形壳腔体端面切削加工时还需要对其进行二次装夹。上述现有等速万向节钟形壳外径粗精车加工和腔体端面车加工定位方案，在一定条件下能够满足钟形壳一般加工定位需求，但存在一定的制约因素：1、三爪卡盘锁住钟形壳腔体部位进行定位，钟形壳端面被三爪卡盘罩住，一次装夹不能同时完成钟形壳外径和腔体端面的加工，还需要对钟形壳进行二次装夹，效率低、劳动强度大，且二次装夹存在精度误差；2、三爪卡盘自身跳动误差设计允许值已不能满足现行等速万向节高标准的生产制造要求，其装夹钟形壳加工的精度可靠性低；3、钟形壳加工定位基准不统一，其内腔深、杆长和总长制造精度有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种等速万向节钟形壳内撑夹具，对等速万向节钟形壳一次装夹，可满足同时完成对钟形壳外径和端面的粗精车加工，排除二次装夹误差风险和减少拆卸装夹工件的时间消耗，具有加工产品精度高、劳动强度小、生产效率高的优势。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种等速万向节钟形壳内撑夹具，包括夹具主体，所述夹具主体前端侧部设有顶块，所述夹具主体上设有将顶块顶出的顶出结构。

作为优选，所述夹具主体上设有开口位于夹具主体尾端端部的凹槽Ⅰ，所述夹具主体侧部设有贯穿凹槽Ⅰ内壁和夹具主体外壁的通孔Ⅰ，所述顶块套设在通孔Ⅰ中，所述顶出结构为从凹槽Ⅰ口部伸入到凹槽Ⅰ内将用以将顶块顶出的芯轴拉杆，所述顶块与芯轴拉杆配合的一端为斜面或锥面和/或所述芯轴拉杆侧部设有与顶块配合的斜面或锥面。

作为优选，所述顶块朝向芯轴拉杆的一端为斜面，所述芯轴拉杆侧部设有锥面。

作为优选，所述芯轴拉杆底端端部为锥台，所述芯轴拉杆侧部的锥面为锥台的锥面，所述锥台的母线平行于斜面。

作为优选，所述锥台锥度为12°～30°。

作为优选，所述夹具主体上设有使被顶出的顶块复位的回复件。

作为优选，所述回复件为周向设在夹具主体外侧壁上且环成一圈的弹簧，所述弹簧挡在顶块背离芯轴拉杆一端的端面上，所述夹具主体外侧壁上设有容置弹簧的凹槽Ⅱ，所述顶块背离芯轴拉杆一端的端面上设有容置弹簧的凹槽Ⅲ。

作为优选，所述夹具主体上设有防止芯轴拉杆脱离夹具主体的限位结构。

作为优选，所述芯轴拉杆侧部设有凸台，所述限位结构为固定在夹具主体尾端的法兰盘，所述芯轴拉杆穿过法兰盘，所述法兰盘上设有使芯轴拉杆穿过的通孔Ⅱ，所述通孔Ⅱ和凹槽Ⅰ之间设有尾端连通通孔Ⅱ、前端连通凹槽Ⅰ的限位腔，所述芯轴拉杆套设在通孔Ⅱ和凹槽Ⅰ中且凸台位于限位腔内。

作为优选，所述顶块为三个且均布在夹具主体前端侧部的同一圆周上，相应的所述通孔Ⅰ为三个且均布在夹具主体前端侧部的同一圆周上，所述弹簧为两个，每个均周向设在夹具主体外侧壁上且环成一圈，相应的凹槽Ⅱ和凹槽Ⅲ也各为两条。

作为优选，所述顶块背离芯轴拉杆一端的端面上设有防滑纹。

作为优选，所述夹具主体前端端面上设有凸起。

作为优选，所述凸起为半球体。

有益效果：

本发明采用上述技术方案提供的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，具有以下优点：

1、对等速万向节钟形壳可实现一次装夹，可同时完成对钟形壳外径和端面的粗精车加工，排除二次装夹误差风险和减少拆卸装夹工件的时间消耗，具有加工产品精度高、劳动强度小、生产效率高的优势；

2、夹具主体整体式设计，即夹具主体主轴端部与主轴体采用一体式结构，其许用工作强度高，安全可靠、寿命长；

3、弹簧复位顶块设计，充分利用弹簧的弹性变形特性及顶块与钟形壳内腔球面接触的特征完成夹具对钟形壳装夹后动态条件下的自校调整，保证了同轴度，降低了钟形壳外径加工跳动大的风险，可靠性强、产品加工精度高；

4、顶块端面防滑纹设计，增加了顶块与等速万向节钟形壳内腔壁的摩擦系数，可有效降低顶块与工件相对运动的几率，减少夹具与工件因相对摩擦滑动产生的损伤或失效；

5、芯轴拉杆端部圆锥面与顶块斜面匹配式设计，与三个顶块斜面接触部位为轴向均布的三条线，不仅确保其能承受足够的载荷，还保证了三个顶块受力相同，有效的保障了其对钟形壳装夹高精度的要求，安全可靠；

6、对于不同型号大小的等速万向节钟形壳，只需更换对应规格的夹具主体即可完成对其装夹，操作简单、高效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明夹具主体的结构示意图；

图3为本发明芯轴拉杆的结构示意图；

图4为本发明顶块的结构示意图；

图5为本发明法兰盘的结构示意图；

图6为本发明安装环形基准块后的结构示意图；

图7为本发明芯轴拉杆的另一种结构示意图。

具体实施方式

如图1至5所示，一种等速万向节钟形壳内撑夹具，包括夹具主体2，所述夹具主体2前端侧部设有顶块6，所述夹具主体2上设有将顶块6顶出的顶出结构。顶块6被顶出一端的端面优选为曲面或球面。

所述夹具主体2上设有开口位于夹具主体2尾端端部的凹槽Ⅰ21，所述夹具主体2侧部设有贯穿凹槽Ⅰ21内壁和夹具主体2外壁的通孔Ⅰ22，所述顶块6套设在通孔Ⅰ22中，所述顶出结构为从凹槽Ⅰ21口部伸入到凹槽Ⅰ21内将用以将顶块6顶出的芯轴拉杆3，所述顶块6与芯轴拉杆3配合的一端为斜面或锥面和/或所述芯轴拉杆3侧部设有与顶块6配合的斜面或锥面。优选所述顶块6朝向芯轴拉杆3的一端为斜面，所述芯轴拉杆3侧部设有锥面。所述芯轴拉杆3底端端部为锥台31，所述芯轴拉杆3侧部的锥面为锥台的锥面，所述锥台的母线平行于斜面。所述锥台锥度优选为12°～30°。芯轴拉杆3可以通过液压系统推动在凹槽Ⅰ21中轴向移动以实现将顶块6顶出。

所述夹具主体2上设有使被顶出的顶块6复位的回复件。所述回复件为周向设在夹具主体2外侧壁上且环成一圈的弹簧7，所述弹簧7挡在顶块6背离芯轴拉杆3一端的端面上，所述夹具主体2外侧壁上设有容置弹簧7的凹槽Ⅱ23，所述顶块6背离芯轴拉杆3一端的端面上设有容置弹簧7的凹槽Ⅲ61。

所述夹具主体2上设有防止芯轴拉杆3脱离夹具主体2的限位结构。所述芯轴拉杆3侧部设有凸台32，所述限位结构为固定在夹具主体2尾端的法兰盘1，所述芯轴拉杆3穿过法兰盘1，所述法兰盘1上设有使芯轴拉杆3穿过的通孔Ⅱ11，所述通孔Ⅱ11和凹槽Ⅰ21之间设有尾端连通通孔Ⅱ11、前端连通凹槽Ⅰ21的限位腔9，所述芯轴拉杆3套设在通孔Ⅱ11和凹槽Ⅰ21中且凸台32位于限位腔9内。限位腔9的高度大于凸台32的高度。法兰盘1和夹具主体2由螺栓固定，夹具主体2侧壁上设有用于与法兰盘1连接的连接耳25，连接耳25和夹具主体2上均设有相互配合的使螺栓穿过的通孔或螺纹孔，螺栓数可以为两颗、三颗、四颗等，优选均布在连接耳25上。芯轴拉杆3在通过液压系统推动将顶块6顶出时，法兰盘1定位在液压系统上。所述限位结构还可以为设在锥台31前端的卡块33，如图7所示，当芯轴拉杆3拉出时，卡块33被顶块6挡住，芯轴拉杆3不会脱出。

还包括套设在夹具主体2侧部的环形基准块8，如图6所示，夹具主体2前端伸入钟形壳4内后，环形基准块8夹在连接耳25和钟形壳4之间用以完成以钟形壳4端面为基准的定位。

所述顶块6为三个且均布在夹具主体2前端侧部的同一圆周上，相应的所述通孔Ⅰ22为三个且均布在夹具主体2前端侧部的同一圆周上；当然顶块6数也可为一个、两个、四个或其他个数。所述弹簧7为两个，每个均周向设在夹具主体2外侧壁上且环成一圈，相应的凹槽Ⅱ23和凹槽Ⅲ61也各为两条；当然弹簧7也可为一个、三个或更多，相应的凹槽Ⅱ23和凹槽Ⅲ61数与弹簧7数相匹配。

所述顶块6背离芯轴拉杆3一端的端面上设有防滑纹62。防滑纹62纹路优选为“#”字型。

所述夹具主体2前端端面上设有凸起24，夹具主体2前端通过凸起24顶在钟形壳4底壁上可实现以钟形壳4内腔为基准的定位动作，比较精确。所述凸起24优选为半球体。

夹具主体2与活动顶针5配合，通过夹具主体2前端伸入钟形壳4内与钟形壳4定位在一起，然后活动顶针5顶在钟形壳4的另一端，此时夹具主体2可带动钟形壳4在活动顶针5上转动。工作原理为：

1、钟形壳的基准性装夹。将钟形壳4的腔部套在夹具主体2上，此时轴向均布在夹具主体2上的三个顶块6的端面与钟形壳4的内球面接触，夹具主体2端面凸起24与钟形壳4内腔底部接触，钟形壳杆部顶针孔由活动顶针5顶劳，完成以钟形壳4内腔为基准的定位动作；此时若将环形基准块8套在夹具主体2上，还可以实现钟形壳4端面为基准定位，以便完成以等速万向节钟形壳端面为基准的工序加工，具有使用功能广泛性。

2、钟形壳的锁紧。开启设备液压系统，液压设备推动芯轴拉杆3向前移动，此时顶块6受来自芯轴栏杆圆锥面力的作用向圆周方胀开，与钟形壳4内腔球面接触压力增强，顶块6带动弹簧7圆周膨胀，完成钟形壳的锁紧动作。

3、钟形壳加工过程中的自校调整。当夹具主体2带动顶块6和钟形壳4圆周旋转时，因顶块6与钟形壳4接触面为球面，其会产生轴向向心力，推动钟形壳4自校调整，由于顶块6为弹簧7束腹，使钟形壳4自校调整便以完成。

4、不同型号/规格产品装夹定位。只需根据需要更换夹具主体2对应规格即可完成对所需产品的定位装夹。

本实施例利用液压系统及弹簧的复位功能，完成对等速万向节钟形壳装卸的锁紧和复位，具有劳动强度小、效率高、成本低的特点；活动顶针5可以替换为轴承，此时钟形壳4套在轴承中实现转动。

Claims (10)

1.一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：包括夹具主体（2），所述夹具主体（2）前端侧部设有顶块（6），所述夹具主体（2）上设有将顶块（6）顶出的顶出结构。

2.根据权利要求1所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述夹具主体（2）上设有开口位于夹具主体（2）尾端端部的凹槽Ⅰ（21），所述夹具主体（2）侧部设有贯穿凹槽Ⅰ（21）内壁和夹具主体（2）外壁的通孔Ⅰ（22），所述顶块（6）套设在通孔Ⅰ（22）中，所述顶出结构为从凹槽Ⅰ（21）口部伸入到凹槽Ⅰ（21）内将用以将顶块（6）顶出的芯轴拉杆（3），所述顶块（6）与芯轴拉杆（3）配合的一端为斜面或锥面和/或所述芯轴拉杆（3）侧部设有与顶块（6）配合的斜面或锥面。

3.根据权利要求2所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述顶块（6）朝向芯轴拉杆（3）一端为斜面，所述芯轴拉杆（3）侧部设有锥面。

4.根据权利要求2或3所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述夹具主体（2）上设有使被顶出的顶块（6）复位的回复件。

5.根据权利要求4所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述回复件为周向设在夹具主体（2）外侧壁上且环成一圈的弹簧（7），所述弹簧（7）挡在顶块（6）背离芯轴拉杆（3）一端的端面上，所述夹具主体（2）外侧壁上设有容置弹簧（7）的凹槽Ⅱ（23），所述顶块（6）背离芯轴拉杆（3）一端的端面上设有容置弹簧（7）的凹槽Ⅲ（61）。

6.根据权利要求5所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述夹具主体（2）上设有防止芯轴拉杆（3）脱离夹具主体（2）的限位结构。

7.根据权利要求6所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述芯轴拉杆（3）侧部设有凸台（32），所述限位结构为固定在夹具主体（2）尾端的法兰盘（1），所述芯轴拉杆（3）穿过法兰盘（1），所述法兰盘（1）上设有使芯轴拉杆（3）穿过的通孔Ⅱ（11），所述通孔Ⅱ（11）和凹槽Ⅰ（21）之间设有尾端连通通孔Ⅱ（11）、前端连通凹槽Ⅰ（21）的限位腔（9），所述芯轴拉杆（3）套设在通孔Ⅱ（11）和凹槽Ⅰ（21）中且凸台（32）位于限位腔（9）内。

8.根据权利要求7所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述顶块（6）为三个且均布在夹具主体（2）前端侧部的同一圆周上，相应的所述通孔Ⅰ（22）为三个且均布在夹具主体（2）前端侧部的同一圆周上，所述弹簧（7）为两个，每个均周向设在夹具主体（2）外侧壁上且环成一圈，相应的凹槽Ⅱ（23）和凹槽Ⅲ（61）也各为两条。

9.根据权利要求2或3或5或6或7或8所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述顶块（6）背离芯轴拉杆（3）一端的端面上设有防滑纹（62）。

10.根据权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的一种等速万向节钟形壳内撑夹具，其特征在于：所述夹具主体（2）前端端面上设有凸起（24）。

Images