CN105742482B - 紧固治具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种紧固治具，其包括：底座，其两侧分别连接有一个支撑件；连接在两个所述支撑件的上端之间的压杆座，所述压杆座与所述底座平行设置，所述压杆座上开有多个上下贯穿的滑槽，多个所述滑槽沿所述压杆座的中心线的外周间隔设置；多个压杆，所述压杆穿过所述滑槽且能在所述滑槽内滑动。本发明提供的紧固治具，通过多根压杆对放置在底座上的压电陶瓷片进行紧压稳固，使压电陶瓷片受力均匀，且可有效防止压电陶瓷片因为高分子聚合物的固化而弯曲变形的情况发生，同时，压杆可在滑槽内移动，使得本发明的紧固治具能够兼容不同尺寸的压电陶瓷片。

Description

紧固治具

技术领域

本发明涉及一种紧固治具，特别涉及一种对压电复合材料进行整平处理的紧固治具。

背景技术

二维面阵超声探头的压电陶瓷片采用切割-填充法的制备过程中，压电陶瓷片在填充液态的高分子聚合物后，高分子聚合物在固化过程中，会固化收缩，在压电陶瓷片内部产生内应力，从而使灌胶后的压电陶瓷片产生弯曲变形。

为避免灌胶后的压电陶瓷片产生弯曲变形，现有技术中提供一种整平装置，如图1所示，包括底座10、压盘70、竖支撑杆30、横支撑杆40、压杆60以及旋帽50，其中，底座10上设有一凹槽20，底座10相对的两侧分别设有竖支撑杆30，横支撑杆40连接在两个竖支撑杆30的上端之间，压杆60穿过横支撑杆40的一端连接有压盘70，旋帽50连接在压杆60远离底座10的一端，压盘70与凹槽20相对设置，从而通过压盘70实现对凹槽20内的灌胶后的压电陶瓷片进行整平处理的目的。

然而，该整平装置具有如下缺陷：由于高分子聚合物的粘性较大，灌胶后的压电陶瓷片在固化后，会粘附于凹槽20内，使得压电陶瓷片很难从凹槽20中取出；使用该整平装置的过程中，由于采用压盘70对压电陶瓷片进行压平，需要先对压电陶瓷片进行灌胶，再对灌胶后的压电陶瓷片进行紧固操作，灌胶之后再进行紧固操作容易将凹槽20内灌入的高分子聚合物溢出，造成压电陶瓷片内部缺胶、甚至出现孔隙的现象。

针对现有技术中存在的缺陷，有必要提供一种新的紧固治具，来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单且能有效避免压电陶瓷片在灌胶工艺过程中发生弯曲变形的紧固治具。

为达到上述目的，本发明提供一种紧固治具，所述紧固治具包括：

底座，其两侧分别连接有一个支撑件；

压杆座，连接在两个所述支撑件的上端之间，所述压杆座与所述底座平行设置，所述压杆座上开有多个上下贯穿的滑槽，多个所述滑槽沿所述压杆座的中心线的外周间隔设置；

多个压杆，所述压杆穿过所述滑槽且能在所述滑槽内滑动。

如上所述的紧固治具，其中，所述滑槽内设有能在所述滑槽内滑动的滑块，所述滑块上开有上下贯通且能使所述压杆穿设连接的连接孔，所述压杆通过所述滑块在所述滑槽内滑动。

如上所述的紧固治具，其中，所述压杆座包括相连接的横杆和纵杆，所述横杆连接在两个所述支撑件之间，所述纵杆垂直连接在所述横杆上，所述横杆的两端和所述纵杆的两端分别设有所述滑槽。

如上所述的紧固治具，其中，所述横杆包括上下相连的上横杆和下横杆，所述纵杆包括上下相连的上纵杆和下纵杆，所述上横杆和所述下横杆连接在两个所述支撑件之间，所述下纵杆夹设在所述下横杆和所述上横杆之间，所述上横杆夹设在所述下纵杆和所述上纵杆之间。

如上所述的紧固治具，其中，所述滑块的两侧分别凸设有滑动棱，所述上横杆与所述下横杆之间、以及所述上纵杆与所述下纵杆之间分别形成有间隙槽，所述滑动棱可滑动地设置在所述间隙槽内。

如上所述的紧固治具，其中，所述下横杆的上表面中部设有上卡槽，所述下纵杆的下表面中部设有下卡槽，所述下横杆的上卡槽卡设在所述下纵杆的下卡槽内；所述上横杆的上表面设有上卡槽，所述上纵杆的下表面设有下卡槽，所述上横杆的上卡槽卡设在所述上纵杆的下卡槽内。

如上所述的紧固治具，其中，所述上横杆的下表面设有下凸部，所述下凸部顶抵在所述下纵杆的上表面中部。

如上所述的紧固治具，其中，在所述下纵杆卡扣在所述下横杆上的状态下，所述下纵杆的上表面与所述下横杆的上表面位于同一水平面上；在所述上纵杆卡扣在所述上横杆上的状态下，所述上纵杆的上表面与所述上横杆的上表面位于同一水平面上。

如上所述的紧固治具，其中，所述底座的上表面覆盖一层薄膜层。

如上所述的紧固治具，其中，所述压杆穿过所述滑槽的下端连接有用蓝膜包裹的金属块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和特点：

1、本发明的紧固治具结构简单，在压电陶瓷片灌胶过程中，通过多根压杆对压电陶瓷片进行紧压稳固，使压电陶瓷片受力均匀，有效防止压电陶瓷片因为高分子聚合物的固化而弯曲变形的情况发生。

2、本发明的滑块带动压杆在滑槽内移动，使得本发明的紧固治具能够兼容不同尺寸的压电陶瓷片。

3、本发明的紧固治具对压电陶瓷片紧压时，可以采用先紧压，后灌入高分子聚合物的操作方式，此操作方便简单，能够有效防止灌入压电陶瓷片内的高分子聚合物在固化过程中，由于高分子聚合物固化收缩，在压电陶瓷片内部产生内应力，而使压电陶瓷片弯曲变形的情况发生，同时可方便从紧固治具中取出灌胶后的压电陶瓷片。

4、本发明的底座上覆盖一层薄膜层，可以防止高分子聚合物粘附在底座上，使得压电陶瓷片容易从底座上取出。

5、本发明在底座上放置压电陶瓷片后，通过在压电陶瓷片的周缘上表面放置用蓝膜包裹的金属块，并通过调整压杆在滑槽内的位置，从而使压杆对应挤压在该蓝膜包裹的金属块上，以对压电陶瓷片进行压紧，可以使压电陶瓷片受力更加均匀，同时金属块用蓝膜包裹可以防止高分子聚合物将金属块粘附在压电陶瓷片上，避免出现难以拆分金属块和压电陶瓷片的情况发生。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为现有技术的整平装置的结构示意图；

图2为本发明的紧固治具爆炸示意图；

图3为本发明的紧固治具的结构示意图。

附图标记说明：

现有技术：

10-底座；20-凹槽；30-竖支撑杆；40-横支撑杆；50-旋帽；60-压杆；70-压盘

本发明：

1-底座

2-支撑件；21-凹槽；22-螺孔；23-侧壁；231-螺孔

3-压杆座；31-横杆；32-纵杆；311-上横杆；312-下横杆；313-螺孔；314-螺孔；315-螺孔；321-上纵杆；322-下纵杆；323-螺孔；324-螺孔；33-中心线

4-滑槽；41-上滑槽；42-下滑槽；43-上滑槽；44-下滑槽

5-压杆；51-连接柱；52-圆盘形把手

6-间隙槽

7-上卡槽；7’-上卡槽

8-下卡槽；8’-下卡槽

9-下凸部

11-凸部

12-滑块；121-连接孔

13-滑动棱

14-螺孔

15-中心

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

图2至图3分别为本发明的紧固治具爆炸示意图和紧固治具的结构示意图。

如图2和图3所示，本发明的紧固治具包括底座1、压杆座3和多个压杆5，其中，底座1的两侧分别连接有一个支撑件2；压杆座3连接在两个支撑件2的上端之间，压杆座3与底座1平行设置，压杆座3上开有多个上下贯穿的滑槽4，多个滑槽4沿压杆座3的中心线33的外周间隔设置；多个压杆5穿过滑槽4且能在滑槽4内滑动。

具体的，底座1大体呈扁长方体形，两个支撑件2的下端分别连接在底座1的两相对侧壁上。在本实施例中，支撑件2的下端可通过螺钉等连接件连接在底座1的侧壁上。例如，支撑件2的下端可设置贯穿支撑件2内外表面的螺孔22，底座1与支撑件2相对应的侧面上设有螺孔14，通过螺钉穿过支撑件2下端的螺孔22并插入底座1的螺孔14，实现将底座1与支撑件2固定连接在一起的目的。

压杆座3连接在两个支撑件2的上端之间，该压杆座3与底座1平行设置，且该压杆座3的中心线33与底座1的中心15上下相对。压杆座3上设有多个滑槽4，多个滑槽4沿中心线33的外周间隔设置。在本发明中，压杆座3上可设有多个滑槽4，例如三个、四个或更多个，在一具体实施例中，滑槽4的长度方向朝向中心线33设置，也即，当压杆5在滑槽4内滑动时，可使压杆5沿靠近或远离中心线33的方向滑动。

压杆5的数量与滑槽4的数量相同，也即每个滑槽4内设有一个压杆5。在本实施例中，压杆5包括连接柱51和连接在连接柱51上端的圆盘形把手52，压杆5通过连接柱51可滑动地设置在滑槽4内。

该紧固治具在使用时，需将压电陶瓷片放置在底座1的上表面上，通过调整每个压杆5在每个滑槽4内的位置，使多个压杆5的下端紧固压设在压电陶瓷片的上表面四周，之后对压紧的压电陶瓷片进行灌胶处理；进一步的，可在压电陶瓷片的四周放置多个蓝膜包裹的金属块，其中，用蓝膜包裹金属块是为了防止高分子聚合物将金属块粘附在压电陶瓷片上，避免出现难以拆分金属块和压电陶瓷片的情况发生，当然，在其他的实施方式中，也可采用其他胶带材料来代替蓝膜包裹于金属块的外表面，待金属块放置好位置后，可使各压杆5对应旋至金属块上并挤压该金属块，使得压电陶瓷片完全固定在底座1上；待压电陶瓷片紧固在底座1上后，将高分子聚合物灌入压电陶瓷片，待高分子聚合物固化后，将多根压杆5向上旋出，即可取出压电陶瓷片，最后将金属块去掉就可以得到灌胶后的压电陶瓷片，当然，在本发明中，蓝膜包裹的金属块也可连接在压杆5的下端，只要能够满足使压杆5对应旋至金属块上并挤压该金属块即可。

本发明的紧固治具，采用多个压杆5实现对压电陶瓷片的稳固压紧，使压电陶瓷片受力均匀，有效防止因灌胶后的压电陶瓷片由于高分子聚合物的固化而弯曲变形的情况发生。另外，多个压杆5可在压杆座3的多个滑槽4内移动，使得该紧固治具能够兼容不同尺寸的压电陶瓷片。

根据本发明的一个实施方式，滑槽4内设有能在滑槽4内滑动的滑块12，该滑块12上开有上下贯通且能使压杆5穿设连接的连接孔121，压杆5通过滑块12在滑槽4内滑动。

具体是，滑块12的连接孔121为螺纹孔，压杆5的连接柱51上设有外螺纹段，压杆5通过其连接柱51螺纹连接于滑块12的连接孔121。通过压杆5在滑块12的连接孔121内的旋转，可调整压杆5的下端相对底座1之间的距离。

在本发明中，该压杆座3包括相连接的横杆31和纵杆32，横杆31连接在两个支撑件2之间，纵杆32垂直连接在横杆31上，横杆31的两端和纵杆32的两端分别设有滑槽4，也即该压杆座3上共设有四个滑槽4，在本实施例中，四个滑槽4的形状、尺寸大小相同。进一步的，两个支撑件2的上端分别设有一个凹槽21，横杆31的两端分别置于两个凹槽21内并通过螺钉等连接件穿设连接，以实现将横杆31固定连接在支撑件2上端的目的；在本实施例中，凹槽21对应支撑件2的两个侧壁23上分别开有贯穿的螺孔231，同时横杆31对应两个侧壁23的前后两侧分别设有螺孔313，通过螺钉穿过支撑件2的侧壁23上的螺孔231以及横杆31的螺孔313，实现将支撑件2和横杆31固定连接在一起的目的。

在本实施例中，横杆31包括上下相连的上横杆311和下横杆312，纵杆32包括上下相连的上纵杆321和下纵杆322，且上横杆311的端部与下横杆312的端部可通过螺钉等连接件固定连接在一起，上纵杆321的端部与下纵杆322的端部也可通过螺钉等连接件固定连接在一起；上横杆311和下横杆312连接在两个支撑件2之间，下纵杆322夹设在下横杆312和上横杆311之间，上横杆311夹设在下纵杆322和上纵杆321之间；进一步的，上横杆311和下横杆312平行设置，下纵杆322与下横杆312垂直设置，上纵杆321与上横杆311垂直设置，即下横杆312、下纵杆322、上横杆311和上纵杆321依次重叠且十字交错的安装在一起。

进一步的，上横杆311的两端设有上滑槽41，下横杆312的两端设有下滑槽42，且下横杆312的两端的上表面分别设有凸部11，当上横杆311与下横杆312上下对扣连接在一起时，上横杆311的下端顶抵在下横杆312的两个凸部11上，上横杆311和下横杆312之间形成有间隙槽6，且上横杆311的上滑槽41和下横杆312的下滑槽42由上至下对位设置形成滑槽4；另外，上纵杆321的两端设有上滑槽43，下纵杆322的两端设有下滑槽44，且下纵杆322的两端的上表面分别设有凸部11，当上纵杆321与下纵杆322上下对扣连接在一起时，上纵杆321的下端顶抵在下纵杆322的两个凸部11上，上纵杆321和下纵杆322之间形成有间隙槽6，且上纵杆321的上滑槽43和下纵杆322的下滑槽44由上至下对位设置形成滑槽4。在本发明中，滑块12的两侧分别设有滑动棱13，滑动棱13可滑动地设置在间隙槽6内，即四个滑块12，每个滑块12的滑动棱13分别夹设在上横杆311和下横杆312之间的间隙槽6内以及夹设在上纵杆321与下纵杆322之间的间隙槽6内，滑块12的宽度小于滑槽4的宽度，实现滑块12的上端伸入上横杆311的上滑槽41或上纵杆321的上滑槽43，滑块12的下端伸入下横杆312的下滑槽42或下纵杆322的下滑槽44内，从而达到滑块12在横杆31和纵杆32内平稳滑动的目的。进一步的，下横杆312的上表面中部设有上卡槽7，下纵杆322的下表面中部设有下卡槽8，下横杆312的上卡槽7卡设在下纵杆322的下卡槽8内，实现下纵杆322和下横杆312相互卡扣的连接在一起，当下纵杆322卡扣在下横杆312上的状态下，下纵杆322的上表面与下横杆312的上表面位于同一水平面上，且下纵杆322的下表面与下横杆312的下表面位于同一水平面；同时，上横杆311的上表面设有上卡槽7’，上纵杆321的下表面设有下卡槽8’，上横杆311的上卡槽7’卡设在上纵杆321的下卡槽8’内，实现上横杆311和上纵杆321相互卡扣的连接在一起，当上纵杆321卡扣在上横杆311的状态下，上纵杆321的上表面与上横杆311的上表面位于同一水平面上，且上纵杆321的下表面与上横杆311的下表面位于同一水平面；另外，上横杆311的下表面还设有下凸部9，该下凸部9顶抵在下纵杆322的上表面中部，以实现当下纵杆322卡扣在下横杆312上以及上纵杆321卡扣在上横杆311上时，上横杆311和下横杆312之间以及上纵杆321与下纵杆322之间分别形成间隙槽6。在本实施例中，滑块12的滑动棱13的厚度小于下凸部9的高度，以使滑块12能够顺畅的在滑槽4内滑动，且不会从滑槽4内脱落下来。

在本发明中，下横杆312的上表面的两端和下纵杆322的上表面的两端分别设置的凸部11可设于上横杆311的下表面两端和上纵杆321的下表面两端，只要能使上横杆311与下横杆312对位连接、上纵杆321与下纵杆322对位连接时，上横杆311与下横杆312之间、以及上纵杆321与下纵杆322之间形成间隙槽6即可；另外，在本发明中，设置在上横杆311下表面中部的下凸部9也可形成于下纵杆322的上表面中部，只要能保证上纵杆321与下纵杆322对位连接时，二者之间形成间隙槽6即可，另外，在一具体实施例中，该凸部11的高度等于下凸部9的高度，即下横杆312的凸部11顶抵在上横杆311的下表面和下纵杆322的凸部11顶抵在上纵杆321的下表面，以实现上横杆311和下横杆312以及上纵杆321和下纵杆322更加稳定的组装在一起。

在本实施例中，上横杆311的两端设有上下贯通的螺孔314，下横杆311的两个凸部11上分别设有螺孔315，通过螺钉穿过上横杆311端部的螺孔314并插入下横杆311的螺孔315，实现将上横杆311和下横杆312固定连接在一起的目的；上纵杆321的两端设有上下贯通的螺孔323，下纵杆321的两个凸部11上分别设有螺孔324，通过螺钉穿过上纵杆321的螺孔323并插入下纵杆322的螺孔324，实现将上纵杆321和下纵杆322固定连接在一起的目的。

进一步的，上纵杆321的中部、上横杆311的中部、下凸部9、下纵杆322的中部和下横杆312的中部从上至下对应设置有螺孔(图中未示出)，螺钉将上纵杆321、上横杆311、下纵杆322和下横杆312依次连接在一起，以更加稳固地将横杆31和纵杆32相连。

根据本发明的一个实施方式，底座1的上表面覆盖一层薄膜层(图中未示出)，压电陶瓷片置于该薄膜层的上方，以实现防止高分子聚合物粘附在底座1上。当然，在其他的实施方式中，也可在压电陶瓷片的下表面覆盖一层薄膜层，同样达到防止高分子聚合物粘附在底座1上的目的。

当然，本发明提供的紧固治具，不仅仅可以用于压电陶瓷片灌胶过程中，当然该领域内的其他材料的紧固操作也可以采用本发明提供的紧固治具，例如，压电复合材料、匹配层材料和背衬材料等；本领域的技术人员应该理解为该紧固治具还可以用于压紧一些翘曲的材料或加工的场合，不仅仅限于在压电陶瓷片灌胶过程中使用。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种紧固治具，其特征在于，所述紧固治具包括：

底座，其两侧分别连接有一个支撑件；

压杆座，连接在两个所述支撑件的上端之间，所述压杆座与所述底座平行设置，所述压杆座上开有多个上下贯穿的滑槽，多个所述滑槽沿所述压杆座的中心线的外周间隔设置；

多个压杆，所述压杆穿过所述滑槽且能在所述滑槽内滑动。

2.如权利要求1所述的紧固治具，其特征在于，所述滑槽内设有能在所述滑槽内滑动的滑块，所述滑块上开有上下贯通且能使所述压杆穿设连接的连接孔，所述压杆通过所述滑块在所述滑槽内滑动。

3.如权利要求2所述的紧固治具，其特征在于，所述压杆座包括相连接的横杆和纵杆，所述横杆连接在两个所述支撑件之间，所述纵杆垂直连接在所述横杆上，所述横杆的两端和所述纵杆的两端分别设有所述滑槽。

4.如权利要求3所述的紧固治具，其特征在于，所述横杆包括上下相连的上横杆和下横杆，所述纵杆包括上下相连的上纵杆和下纵杆，所述上横杆和所述下横杆连接在两个所述支撑件之间，所述下纵杆夹设在所述下横杆和所述上横杆之间，所述上横杆夹设在所述下纵杆和所述上纵杆之间。

5.如权利要求4所述的紧固治具，其特征在于，所述滑块的两侧分别凸设有滑动棱，所述上横杆与所述下横杆之间、以及所述上纵杆与所述下纵杆之间分别形成有间隙槽，所述滑动棱可滑动地设置在所述间隙槽内。

6.如权利要求4所述的紧固治具，其特征在于，所述下横杆的上表面中部设有上卡槽，所述下纵杆的下表面中部设有下卡槽，所述下横杆的上卡槽卡设在所述下纵杆的下卡槽内；所述上横杆的上表面设有上卡槽，所述上纵杆的下表面设有下卡槽，所述上横杆的上卡槽卡设在所述上纵杆的下卡槽内。

7.如权利要求6所述的紧固治具，其特征在于，所述上横杆的下表面设有下凸部，所述下凸部顶抵在所述下纵杆的上表面中部。

8.如权利要求6所述的紧固治具，其特征在于，在所述下纵杆卡扣在所述下横杆上的状态下，所述下纵杆的上表面与所述下横杆的上表面位于同一水平面上；在所述上纵杆卡扣在所述上横杆上的状态下，所述上纵杆的上表面与所述上横杆的上表面位于同一水平面上。

9.如权利要求1所述的紧固治具，其特征在于，所述底座的上表面覆盖一层薄膜层。

10.如权利要求1所述的紧固治具，其特征在于，所述压杆穿过所述滑槽的下端连接有用蓝膜包裹的金属块。