CN107598607A - 管状零部件打孔工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管状零部件打孔工装,其包括底座、压紧机构和支撑机构;其中,压紧机构可伸缩地穿设在底座上;支撑机构包括滑轨、调节结构和两个支撑板,滑轨与底座固定连接,两个支撑板均与滑轨滑动连接,调节结构可伸缩地穿设在滑轨上,调节结构包括凸轮,凸轮设置在两个支撑板之间,且凸轮的中心线与压紧机构的中心线重合。本发明提供的管状零部件打孔工装,实现了对待钻孔的管状零部件的定位,并通过支撑板的作用,实现了对管状零部件内孔壁的支撑,防止了管状零部件内孔的变形,同时缓解了应力集中的现象,并抑制了因材料延展和应力集中所造成的局部变形。

Description

管状零部件打孔工装
技术领域
[0001] 本发明涉及一种打孔工装,尤其涉及一种管状零部件打孔工装。
背景技术
[0002] 对于内孔精度有要求的管状零部件,如有在管壁上打孔的需求,则传统的方法很 难保证精度。图1为现有技术中管状零部件钻孔后的状态图,如图1所示,在钻孔前可以利用 夹具固定管状零部件的相对位置,之后利用钻头在管壁10上打孔20。在此过程中,由于零部 件内径中没有足够的支撑,可能会导致管状零部件失圆,影响零部件精度;如果所需加工的 孔2〇为通孔,则在钻通时,零部件内径通孔附近区域会存在应力集中现象,会发生变形,且 由于管状零部件材料的延展性,在钻通后,会在内径区域边缘处留下径向的毛刺,严重影响 零部件内径的精度。此外,后续修圆和打磨会不仅会浪费人力、物理资源和时间成本,并且 很难再恢复原有精度。如果是重要零部件,为保证精度,还需开展测试验证环节,无形中增 加大量成本。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种管状零部件打孔工装,以避免管状零部件在钻孔过程中 发生变形或产生毛刺,同时满足对不同规格管状零部件的钻孔要求,实现其通用性。
[0004] 本发明提供了一种管状零部件打孔工装,其中,包括:
[0005] 底座;
[0006] 压紧机构,所述压紧机构可伸缩地穿设在所述底座上;
[0007] 支撑机构,所述支撑机构包括滑轨、调节结构和两个支撑板,所述滑轨与所述底座 固定连接,两个所述支撑板均与所述滑轨滑动连接,所述调节结构可伸缩地穿设在所述滑 轨上,所述调节结构包括凸轮,所述凸轮设置在两个所述支撑板之间,且所述凸轮的中心线 与所述压紧机构的中心线重合。
[0008] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述压紧机构包括丝杠和压紧 头,所述丝杠与所述底座螺纹连接,所述压紧头与所述丝杠的一端螺纹连接,所述压紧头的 中心线与所述凸轮的中心线重合。
[0009] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述压紧头为圆台形结构,且 所述压紧头的直径沿所述支撑机构所在方向逐渐减小。
[0010] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述支撑板的内侧面上设置有 避让槽。
[0011] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述调节结构还包括螺杆,所 述螺杆与所述滑轨螺纹连接,所述凸轮固定设置在所述螺杆的端部。
[0012] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述调节结构还包括第一手 柄,所述第一手柄与所述螺杆上远离所述凸轮的一端固定连接;
[0013] 所述压紧机构还包括第二手柄,所述第二手柄与所述丝杠上远离所述压紧头的一 端固定连接。
[0014] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述底座包括前板和后板,所 述前板上固定设置有第一套管,所述丝杠与所述第一套管螺纹连接;
[0015] 所述滑轨与所述后板固定连接,所述滑轨上固定设置有第二套管,所述后板上设 置有凹槽,所述螺杆穿过所述凹槽与所述第二套管螺纹连接。
[0016] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述支撑机构还包括两个连接 板,每个所述连接板的一端均与所述滑轨滑动连接,两个所述连接板的另一端分别与两个 所述支撑板固定连接,且所述连接板的外侧面凸出于所述支撑板的外侧面。
[0017] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述支撑板的外侧面为弧形 面。
[0018] 如上所述的管状零部件打孔工装,其中,优选的是,所述支撑板的材质为铝合金或 尼龙。
[0019] 本发明提供的管状零部件打孔工装,实现了对待钻孔的管状零部件的定位,并通 过支撑板的作用,实现了对管状零部件内孔壁的支撑,防止了管状零部件内孔的变形,同时 缓解了应力集中的现象,并抑制了因材料延展和应力集中所造成的局部变形。
附图说明
[0020] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0021] 图1为现有技术中管状零部件钻孔后的状态图;
[0022] 图2为本发明实施例提供的管状零部件打孔工装的结构示意图;
[0023] 图3为螺杆与凸轮配合的状态图;
[0024]图4为支撑板的结构示意图;
[0025]图5为压紧头的结构示意图;
[0026]图6为滑轨的结构示意图。
[0027] 附图标记说明:
[0028] 10-管壁 20-孔 100-底座 110-前板
[0029] 111-第一套管120-后板 121-凹槽 200-压紧机构
[0030] 210-丝杠 220-压紧头 230-第二手柄 300-支撑机构
[0031] 31〇_支撑板 311-避让槽 320-连接板 330-滑轨
[0032] 3:31_第二套管340-螺杆 350-凸轮 360-第一手柄
具体实施方式
[0033]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
[0034]请同时参照图2和图3,本发明实施例提供了一种管状零部件打孔工装,其包括底 座100、压紧机构200和支撑机构300;其中,压紧机构200可伸缩地穿设在底座100上;支撑机 构300包括滑轨330、调节结构和两个支撑板31〇,滑轨330与底座1〇〇固定连接,两个支撑板 310均与滑轨330滑动连接,其中滑轨33〇的轴线方向与压紧机构2〇〇的伸缩方向垂直,当管 状零部件套设在支撑板310上后,支撑板310可以沿管状零部件的径向方向运动,以抵顶在 管状零部件的内孔壁上,从而起到支撑管状零部件内孔的作用;调节结构可伸缩地穿设在 滑轨330上,调节结构的伸缩方向也可以垂直于滑轨330的轴线方向,调节结构包括凸轮 350,凸轮350设置在两个支撑板3丨〇之间,且凸轮350的中心线与压紧机构200的中心线重 合。
[0035] 在对管状零部件钻孔前,可以将待钻孔部件套设在两个支撑板31〇上,再将支撑机 构300放置到底座100上,并通过滑轨33〇与底座1〇〇的配合实现固定;然后可以转动调节结 构,以转动凸轮350,进而驱动两个支撑板310向相互背离的方向运动,以抵顶到待钻孔部件 的内孔壁上,实现对待钻孔部件的支撑。具体而言,如图3所示,由于凸轮350类似于椭圆形, 其包括短轴和长轴,短轴是指凸轮350上直径最短的位置,长轴是指凸轮350上直径最长的 位置,且凸轮350上从短轴处到长轴处的直径逐渐增大;在将待钻孔部件套设到支撑板310 上时,可以使凸轮350上短轴位置处朝向两端支撑板310,以便于待钻孔部件的套装;当待钻 孔部件套装完成后,可以转动调节结构,以使凸轮350上的长轴位置逐渐接近两支撑板310, 从而使两支撑板310之间的距离逐渐增大,直至两支撑板3丨〇抵顶在待钻孔部件的内孔壁 上,从而完成对待钻孔部件的支撑和固定。然后可以驱动压紧机构2〇〇,使压紧机构2〇〇向待 钻孔部件的方向移动,直至压紧机构2〇〇抵顶在待钻孔部件的端部上,以实现对待钻孔部件 在轴向上的固定。相对于现有技术,本发明实施例提供的管状零部件打孔工装,实现了对待 钻孔的管状零部件的定位,并通过支撑板310的作用,实现了对管状零部件内孔壁的支撑, 防止了管状零部件内孔的变形,同时缓解了应力集中的现象,并抑制了因材料延展和应力 集中所造成的局部变形。
[0036] 具体地,支撑机构300还包括两个连接板320,每个连接板320的一端均与滑轨330 滑动连接,两个连接板320的另一端分别与两个支撑板310固定连接,且连接板32〇的外侧面 凸出于支撑板310的外侧面。具体地,连接板320为平板,连接板320固定在支撑板310的外侧 面上,连接板320的端部与支撑板310的外侧面之间形成台阶,当管状零部件套设在支撑板 310上后,管状零部件的端部可以抵顶在台阶上实现限位,并配合压紧机构200实现管状零 部件的轴向固定,从而保证了管状零部件在钻孔时的稳定性。
[0037] 需要说明的是,如图4所示,支撑板310的外侧面可以为弧形面,以实现支撑板310 与管状零部件的内孔壁紧密贴合,从而保证对管状零部件内孔的支撑,有效缓解应力集中 现象,同时可以防止钻孔后产生毛刺,保证了钻孔质量。
[0038] 其中,支撑板310的外侧面的弧度可以根据待钻孔的管状零部件的规格进行设计, 同时可以设计多套具有不同弧度外侧面的支撑板310,以便对不同规格的管状零部件钻孔 时进行更换,从而满足了各种不同规格管状零部件固定要求,实现了该管状零部件打孔工 装的通用性。
[0039] 为了保证支撑板310对管状零部件的支撑可靠性,增加支撑板310的使用寿命,支 撑板310的材质可以为铝合金或尼龙。
[0040] 进一步地,压紧机构200包括丝杠210和压紧头220,丝杠210与底座1〇〇螺纹连接, 压紧头220与丝杠210的一端螺纹连接,压紧头220的中心线与凸轮350的中心线重合。其中, 可以通过丝杠210与底座100之间的螺纹连接来实现压紧头220的伸缩运动,即在本实施例 中,当正向旋转丝杠210时,压紧头220伸出以压紧管状零部件,当反向旋转丝杠210时,压紧 头220收缩以脱离管状零部件。
[0041] 当然,应当理解的是,上述说明只是示意性的,本能理解为是对本发明的一种限 制。对于本领域技术人员而言,显然可以根据实际需要,当正向旋转丝杠210时,压紧头220 可以收缩,而当反向旋转丝杠21〇时,压紧头220可以伸出。
[0042] 具体地,同时参照图2和图5,压紧头2加可以为锥形的圆台形结构,且压紧头220的 直径沿支撑机构300所在方向逐渐减小。当需要压紧套装在支撑板310上的管状零部件时, 压紧头220上直径较小的一端可以伸入到管状零部件的内孔中,随着压紧头22〇的伸入,当 压紧头220上某处的直径与管状零部件的内孔直径相当时,压紧头220开始对管状零部件施 加压紧力,从而实现了对管状零部件的压紧固定。由于压紧头220为圆台状,从而可以对具 有不同直径内孔的管状零部件进行压紧固定,实现了该管状零部件打孔工装通用性。
[0043] 进一步地,当管状零部件的长度较短时,其套装在支撑板310上后,其端部与支撑 板310的端部之间可能相距较近,而当压紧头220上直径较小的一端在伸入管状零部件内孔 的过程中,很可能会与支撑板310发生干涉,而导致压紧头220不能压紧管状零部件;为了解 决该问题,支撑板310的内侧面上可以设置有避让槽311,由此可以为压紧头220的伸入提供 运动空间,从而保证了压紧头220可以对具有不同直径内孔的管状零部件进行压紧固定,进 一步实现了该管状零部件打孔工装通用性。
[0044] 具体地,如图3所示,调节结构还包括螺杆340,螺杆340与滑轨330螺纹连接,凸轮 350固定设置在螺杆340的端部。当需要调整两支撑板310之间的距离时,可以通过旋转螺杆 340以转动凸轮350,同时,螺杆340与滑轨330之间的螺纹连接又可以实现对螺杆M0转动后 的固定,从而可以使支撑板310受凸轮350的推动而抵顶在管状零部件的内孔壁上。
[0045] 为了便于员工对螺杆340的转动,调节结构还可以包括第一手柄360,该第一手柄 360与螺杆340上远离凸轮350的一端固定连接。可以理解的是,为了便于员工对丝杠210的 转动,压紧机构200也可以包括第二手柄230,该第二手柄230与丝杠210上远离压紧头220的 一端固定连接。
[0046] 具体而言,如图2所示,底座100包括前板110和后板120,前板110上固定设置有第 一套管111,丝杠210与第一套管111螺纹连接;套管的长度大于前板110的厚度,从而可以使 丝杠210与套管之间具有较大的接触面积,保证了丝杠210与底座100之间连接的可靠性。 [0047] 参照图2和图6,滑轨330可以与后板120固定连接,滑轨330上固定设置有第二套管 331,后板120上设置有凹槽121,螺杆340穿过凹槽121与第二套管331螺纹连接;其中,第二 套管331的轴线垂直于滑轨330的轴线,且第二套管331的轴向长度大于滑轨330的径向尺 寸,从而可以保证螺杆340与第二套管331之间具有较大的接触面积,增强了连接强度。
[0048]本发明实施例提供的管状零部件打孔工装,实现了对待钻孔的管状零部件的定 位,并通过支撑板的作用,实现了对管状零部件内孔壁的支撑,防止了管状零部件内孔的变 形,同时缓解了应力集中的现象,并抑制了因材料延展和应力集中所造成的局部变形。
[0049]以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所 述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构 想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时, 均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种管状零部件打孔工装,其特征在于,包括: 底座; 压紧机构,所述压紧机构可伸缩地穿设在所述底座上; 支撑机构,所述支撑机构包括滑轨、调节结构和两个支撑板,所述滑轨与所述底座固定 连接,两个所述支撑板均与所述滑轨滑动连接,所述调节结构可伸缩地穿设在所述滑轨上, 所述调节结构包括凸轮,所述凸轮设置在两个所述支撑板之间,且所述凸轮的中心线与所 述压紧机构的中心线重合。
2. 根据权利要求1所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述压紧机构包括丝杠和 压紧头,所述丝杠与所述底座螺纹连接,所述压紧头与所述丝杠的一端螺纹连接,所述压紧 头的中心线与所述凸轮的中心线重合。
3. 根据权利要求2所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述压紧头为圆台形结 构,且所述压紧头的直径沿所述支撑机构所在方向逐渐减小。
4. 根据权利要求3所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述支撑板的内侧面上设 置有避让槽。
5. 根据权利要求2所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述调节结构还包括螺 杆,所述螺杆与所述滑轨螺纹连接,所述凸轮固定设置在所述螺杆的端部。
6. 根据权利要求5所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述调节结构还包括第一 手柄,所述第一手柄与所述螺杆上远离所述凸轮的一端固定连接; 所述压紧机构还包括第二手柄,所述第二手柄与所述丝杠上远离所述压紧头的一端固 定连接。
7. 根据权利要求5所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述底座包括前板和后 板,所述前板上固定设置有第一套管,所述丝杠与所述第一套管螺纹连接; 所述滑轨与所述后板固定连接,所述滑轨上固定设置有第二套管,所述后板上设置有 凹槽,所述螺杆穿过所述凹槽与所述第二套管螺纹连接。
8. 根据权利要求1所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述支撑机构还包括两个 连接板,每个所述连接板的一端均与所述滑轨滑动连接,两个所述连接板的另一端分别与 两个所述支撑板固定连接,且所述连接板的外侧面凸出于所述支撑板的外侧面。
9. 根据权利要求1所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述支撑板的外侧面为弧 形面。
10. 根据权利要求1所述的管状零部件打孔工装,其特征在于,所述支撑板的材质为铝 合金或尼龙。
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