CN108302107A - 一种可调节直径的定位销 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节直径的定位销，属于定位销技术领域。本发明中的定位销包括从上至下依次设置的导向段、定位段和固定段，且该导向段、定位段和固定段的中轴线均相重合，其中，导向段与固定段之间通过齿的啮合为单面啮合来锁住导向段，定位段与导向段之间通过齿的啮合为双面啮合来调节定位段的直径。本发明的主要用途是可使零件在X、Y方向上的自由度均为0，从而提高零件的定位精度，进而提高产品合格率，且定位销在一定范围内能够满足通用性要求，同时，方便拆卸和安装。

Description

一种可调节直径的定位销

技术领域

本发明属于定位销技术领域，更具体地说，涉及一种可调节直径的定位销。

背景技术

伴随着家电行业的飞速发展，对于家电产品的精度要求也越来越高，家电上的零部件很大一部分都是通过冷冲压模具实现，而定位精度直接影响到冲压产品的精度，所以针对产品冲压过程中的定位要求凸显的尤其重要。

目前，实际冲压生产过程中基本采用定位销定位板件， 起到“定心”和“定位”作用，而零件的定位精度与其在X、Y方向上的自由度有关，而零件在X、Y方向上的自由度与定位销、零件销孔以及模具上定位销安装孔的加工精度均有关，在实际生产过程中，不仅会面临定位销本身加工误差及长期磨损而导致的定位精度差，也会面临因加工误差带来的定位销安装孔位偏移而导致的定位精度差，同时还会面临待固定的零件出现加工公差偏大或者偏小而导致的定位精度差，以上情形造成的定位精度差主要是由于普通的定位销制成后，其大小都是固定的，无法按需求进行调节而导致的。

此外，定位销在一定范围内不能满足通用性要求，针对不同直径的零件销孔，必须使用不同直径的定位销来紧固，这显然提高了生产成本，且若现场恰巧没有合适直径的定位销，则无法及时完成工装作业，进而大大降低生产效率。另外，定位销需要经常拆装，现行很多定位销和模具本体配合紧密，致使拆卸过程非常费力，则拆卸定位销就变得异常困难。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中由于定位销直径不可调而导致定位精度差、通用性差，以及定位销拆装难度大等不足，提供了一种可调节直径的定位销，采用本发明的技术方案，可使零件在X、Y方向上的自由度均为0，从而提高零件的定位精度，进而提高产品合格率，且定位销在一定范围内能够满足通用性要求，同时，方便拆卸和安装。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种可调节直径的定位销，该定位销包括从上至下依次设置的导向段、定位段和固定段，且该导向段、定位段和固定段的中轴线均相重合，其中，所述的导向段与固定段之间通过齿的啮合为单面啮合来锁住导向段，所述的定位段与导向段之间通过齿的啮合为双面啮合来调节定位段的直径。

进一步地说，所述的导向段为上小下大的圆台体，该圆台体的底端中间位置设有圆形槽和第一圆环形凹槽，其中，所述圆形槽的内侧壁上设置有一圈第二齿轮，所述第一圆环形凹槽内设置有一圈主动齿轮。

进一步地说，所述的定位段包括圆筒状结构的刚性载体，该刚性载体的上部插入上述第一圆环形凹槽内，且插入部分上设置有与上述主动齿轮相配合的从动齿轮，上述刚性载体的外部设置有多个与其同轴的圆筒，其中，靠近刚性载体设置的圆筒为钢片，其余圆筒均为弹性垫片，所述钢片的下部固连于固定段上，上述刚性载体与其最外层弹性垫片的空间内沿轴向等间距设置有多层钢绳，每层钢绳均沿周向等间距设置，且每层均至少包括3根钢绳，每根钢绳的一端与刚性载体固连，每根钢绳的另一端依次穿过钢片、中间层的弹性垫片，并与最外层的弹性垫片固连。

进一步地说，最外层的弹性垫片上设有一圈刚性突起，各刚性突起沿周向等间距分布，且各刚性突起均沿弹性垫片的轴向设置。

进一步地说，所述的固定段包括固定段本体，所述的固定段本体为圆柱体结构，该固定段本体的侧面上开设有L型缺口，且该固定段本体的上端设置有圆柱体结构的连接部，所述连接部的直径小于固定段本体的直径，该连接部的上部穿过上述刚性载体并插入上述圆形槽内，且插入部分的外周设置有与上述第二齿轮相配合的第一齿轮，上述定位段的下端面位于固定段本体上。

进一步地说，所述的固定段本体的外圈上开设有第二圆环形凹槽，上述刚性载体的下部插入第二圆环形凹槽内，且插入部分的外表面镀有一层耐磨层。

进一步地说，所述刚性突起的横截面为直角梯形。

进一步地说，所述的固定段本体上且位于最外层弹性垫片的外周设置有一圈刻度尺。

进一步地说，所述导向段的侧面上开设有水平方向的通孔。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

（1）本发明的一种可调节直径的定位销，其导向段与固定段之间通过齿的啮合为单面啮合来锁住导向段，定位段与导向段之间通过齿的啮合为双面啮合来调节定位段的直径，从而实现定位销直径的可调，使得零件在X、Y方向上的自由度均为0，提高零件的定位精度，进而提高产品合格率，且定位销在一定范围内能够满足通用性要求，同时，方便拆卸和安装。

（2）本发明的一种可调节直径的定位销，其刚性载体的外部设置有多个与其同轴的圆筒，其中，靠近刚性载体设置的圆筒为钢片，其余圆筒均为弹性垫片，钢片的下部固连于固定段上，上述刚性载体与其最外层弹性垫片的空间内沿轴向等间距设置有多层钢绳，每层钢绳均沿周向等间距设置，且每层均至少包括3根钢绳，每根钢绳的一端与刚性载体固连，每根钢绳的另一端依次穿过钢片、中间层的弹性垫片，并与最外层的弹性垫片固连。需要说明的是：本发明中通过将钢片固连于固定段上不动，使得刚性载体旋转后，能够通过钢绳带动钢片外部的弹性垫片均沿径向收缩，从而改变定位段的直径。需要进一步说明的是：本发明中钢绳沿轴向和周向均等间距设置，可使弹性垫片在沿径向收缩时，弹性垫片在轴向上和周向上的收缩速度均保持一致，保证定位销直径调节的稳定性和精确性。另外，钢绳的长度为弹性垫片处于自然状态下，刚性载体与弹性垫片沿径向上的距离，防止经过直径调节的定位销在脱离导向段后，由于钢绳的长度太短，弹性垫片无法恢复到自然状态下，导致弹性垫片破损不能继续使用。

（3）本发明的一种可调节直径的定位销，最外层的弹性垫片上设有一圈刚性突起，各刚性突起沿周向等间距分布，且各刚性突起均沿弹性垫片的轴向设置，刚性突起的横截面为直角梯形。需要说明的是：本发明通过在最外层的弹性垫片上设置一圈等间距分布的刚性突起，有利于提高定位销的耐磨度和强度，防止定位销在经长期使用过程后，表面产生划痕至磨损严重而报废，提高定位销的使用寿命；同时，当单个刚性突起损坏后，只需要更换损坏了的刚性突起即可，而不需要整体更换，降低了维修成本和增加了维修的方便性。需要进一步说明的是：由于本发明中刚性突起的横截面为直角梯形，故而定位段的外表面直径先逐渐增大，后保持不变，直径逐渐增大部分用于起二次导向作用，直径保持不变部分用于起定位作用，且直径逐渐增大部分的锥度大于导向段的锥度，有利于快速完成对板件的定位。

（4）本发明的一种可调节直径的定位销，其固定段本体的外圈上开设有第二圆环形凹槽，上述刚性载体的下部插入第二圆环形凹槽内并与第二圆环形凹槽相配合，且插入部分的外表面镀有一层耐磨层。需要说明的是：本发明中第二圆环形凹槽的宽度略大于刚性载体的壁厚，保证刚性载体能够在第二圆环形凹槽内做旋转运动，且旋转方向始终在同一圆周上，从而使得定位段在旋转过程中位置不会发生偏移，进而能够更好的调节定位销的直径，此外，每一次调节定位销直径时，刚性载体都需要进行旋转动作，因此，耐磨层的设计有利于提高刚性载体的使用寿命。

（5）本发明的一种可调节直径的定位销，其结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明的一种可调节直径的定位销的结构示意图；

图2为本发明中导向段的结构示意图；

图3为图2中沿导向段的对称面剖开的结构示意图；

图4为本发明中定位段的结构示意图；

图5为图4的俯视结构示意图；

图6为本发明中固定段的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、定位销；

11、导向段；111、通孔；112、圆形槽；1121、第二齿轮；113、第一圆环形凹槽；

12、固定段；121、固定段本体；1211、L型缺口；122、连接部；1221、第一齿轮；

13、定位段；131、刚性载体；132、弹性垫片；133、钢绳；134、刚性突起；135、钢片。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1、图2、图3、图4、图5和图6，本实施例的一种可调节直径的定位销，如图1所示，该定位销1包括从上至下依次设置的导向段11、定位段13和固定段12，且该导向段11、定位段13和固定段12的中轴线均相重合，其中，固定段12安装在冲压模具上，导向段11与固定段12之间通过齿的啮合为单面啮合来锁住导向段11，定位段13与导向段11之间通过齿的啮合为双面啮合来调节定位段13的直径。即导向段11与固定段12之间通过齿轮啮合传动用于锁住导向段11，且齿的啮合为单面啮合，定位段13与导向段11之间通过齿轮啮合传动用于调节定位段13的直径，且齿的啮合为双面啮合。需要说明的是：由于定位销1上的固定段12在使用时是安装在模具定位销安装孔中固定不动的，当在导向段11上施加一定的旋转力后，导向段11便会旋转一定角度，由于导向段11与固定段12之间齿的啮合为单面啮合，即导向段11只能沿一个方向转动，故此时若撤去旋转力，导向段11仍位于旋转后的位置，不会回到初始位置，进而实现锁住导向段11，另外，由于定位段13与导向段11之间齿的啮合为双面啮合，故在导向段11旋转一定角度后，定位段13必然也会旋转一定角度，从而实现定位段13直径可调。

如图2和图3所示，导向段11为上小下大的圆台体，该圆台体的底端中间位置设有圆形槽112和第一圆环形凹槽113，该圆形槽112和第一圆环形凹槽113的中轴线均与导向段11的中轴线相重合，其中，圆形槽112的内侧壁上设置有一圈第二齿轮1121，第一圆环形凹槽113内设置有一圈主动齿轮。需要说明的是：本实施例中导向段11的侧面上开设有水平方向的通孔111，使用时，可通过在通孔111内插入圆柱杆，方便操作人员手动旋转导向段11，同时，在拆装定位销1时，操作人员通过将对圆柱杆施加的力转移到定位销1上，从而很方便的对定位销1进行拆卸和安装。

如图4和图5所示，定位段13包括圆筒状结构的刚性载体131，该刚性载体131的上部插入上述第一圆环形凹槽113内，且插入部分上设置有与上述主动齿轮相配合的从动齿轮，该从动齿轮与主动齿轮的齿的啮合为双面啮合。需要说明的是：当在第一圆环形凹槽113的底部设置主动齿轮时，对应的也就需要在刚性载体131其插入部分的上端面设置从动齿轮；当在第一圆环形凹槽113的内侧壁上设置主动齿轮时，对应的也就需要在刚性载体131其插入部分的侧面上设置从动齿轮，此部分的主动齿轮和从动齿轮均未在图上表示出来。

如图4和图5所示，上述刚性载体131的外部设置有多个与其同轴的圆筒，其中，靠近刚性载体131设置的圆筒为钢片135，其余圆筒均为弹性垫片132，钢片135的下部固连于固定段12上，上述刚性载体131与其最外层弹性垫片132的空间内沿轴向等间距设置有多层钢绳133，每层钢绳133均沿周向等间距设置，且每层均至少包括3根钢绳133，每根钢绳133的一端与刚性载体131固连，每根钢绳133的另一端依次穿过钢片135、中间层的弹性垫片132，并与最外层的弹性垫片132固连。需要说明的是：当钢片135、弹性垫片132的上端面与导向段11的下端面刚好呈接触状态时，刚性载体131插入第一圆环形凹槽113内的部分即为刚性载体131高出钢片135、弹性垫片132的部分；当钢片135、弹性垫片132的上端面与导向段11的下端面呈不接触状态时，刚性载体131高出钢片135、弹性垫片132的部分，一部分位于第一圆环形凹槽113内，一部分位于第一圆环形凹槽113外。需要进一步说明的是：本发明中通过将钢片135固连于固定段12上不动，使得刚性载体131旋转后，能够通过钢绳133带动钢片135外部的弹性垫片132均沿径向收缩，从而改变定位段13的直径。需要更进一步说明的是：本发明中钢绳133沿轴向和周向均等间距设置，可使弹性垫片132在沿径向收缩时，弹性垫片132在轴向上和周向上的收缩速度均保持一致，保证定位销1直径调节的稳定性和精确性。另外，钢绳133的长度为弹性垫片132处于自然状态下，刚性载体131与弹性垫片132沿径向上的距离，防止经过直径调节的定位销1在脱离导向段11后，由于钢绳133的长度太短，弹性垫片132无法恢复到自然状态下，导致弹性垫片132破损不能继续使用。

如图5所示，最外层的弹性垫片132上设有一圈刚性突起134，各刚性突起134沿周向等间距分布，且各刚性突起134均沿弹性垫片132的轴向设置。本实施例中刚性突起134的横截面为直角梯形。需要说明的是：本发明通过在最外层的弹性垫片132上设置一圈等间距分布的刚性突起134，有利于提高定位销1的耐磨度和强度，防止定位销1在经长期使用过程后，表面产生划痕至磨损严重而报废，提高定位销1的使用寿命；同时，当单个刚性突起134损坏后，只需要更换损坏了的刚性突起134即可，而不需要整体更换，降低了维修成本和增加了维修的方便性。需要进一步说明的是：由于本发明中刚性突起134的横截面为直角梯形，故而定位段13从上至下，其外表面的直径先逐渐增大，后保持不变，直径逐渐增大部分用于起二次导向作用，直径保持不变部分用于起定位作用，且直径逐渐增大部分的锥度大于导向段11的锥度，有利于快速完成对板件的定位。

具体在本实施例中，刚性载体131的外部依次设置有一层钢片135和两层弹性垫片132，且最外层弹性垫片132与刚性载体131的空间内沿轴向等间距设置有8层钢绳133，每层均包括12根钢绳133。需要说明的是：本发明中弹性垫片132的数量，以及钢绳133的层数及数量的设计，使得弹性垫片132在沿径向收缩时，弹性垫片132在轴向上的收缩速度保持一致，保证定位销1直径调节的稳定性和精确性。

如图6所示，固定段12包括固定段本体121，固定段本体121为圆柱体结构，该固定段本体121的侧面上开设有L型缺口1211。需要说明的是：本发明通过L型缺口1211与压键的配合，能够保证定位销1在模具定位销安装孔内不会发生转动。具体安装过程为：将固定段本体121插入模具定位销安装孔内，然后通过螺钉将压键抵在L型缺口1211上，从而保证定位销1不会发生转动。

固定段本体121的上端设置有圆柱体结构的连接部122，该固定段本体121的中轴线与连接部122的中轴线位于同一条直线上，连接部122的直径小于固定段本体121的直径，该连接部122的上部穿过上述刚性载体131并插入上述圆形槽112内，且插入部分的外周设置有与上述第二齿轮1121相配合的第一齿轮1221，该第一齿轮1221与第二齿轮1121的齿的啮合为单面啮合，上述定位段13的下端面位于固定段本体121上。需要说明的是：本发明中连接部122 的上部与圆形槽112底部接触或刚性载体131的上部与第一圆环形凹槽113的底部接触或连接部122 的上部与圆形槽112底部接触且刚性载体131的上部与第一圆环形凹槽113的底部也接触。

具体在本实施例中，固定段本体121的外圈上开设有第二圆环形凹槽，该第二圆环形凹槽的中轴线与固定段12的的中轴线相重合，上述刚性载体131的下部插入第二圆环形凹槽内并与第二圆环形凹槽相配合，且插入部分的外表面镀有一层耐磨层。需要说明的是：本发明中第二圆环形凹槽的宽度略大于刚性载体131的壁厚，保证刚性载体131能够在第二圆环形凹槽内做旋转运动，且旋转方向始终在同一圆周上，从而使得定位段13在旋转过程中位置不会发生偏移，进而能够更好的调节定位销1的直径，此外，每一次调节定位销1直径时，刚性载体131都需要进行旋转动作，因此，耐磨层的设计有利于提高刚性载体131的使用寿命。

具体在本实施例中，固定段本体121上且位于最外层弹性垫片132的外周设置有一圈刻度尺。需要说明的是：本发明通过设置刻度尺可方便操作人员的操作，提高定位销1直径的调节精度。

该可调节直径的定位销的具体调节过程为：将导向段11旋转一定角度，由于导向段11与固定段12之间齿的啮合为单面啮合，即导向段11只能沿一个方向转动，故此时若撤去旋转力，导向段11仍位于旋转后的位置，不会回到初始位置，进而可通过固定段12锁住导向段11，而旋转一定角度的导向段11，由于与定位段13上的刚性载体131之间齿的啮合为双面啮合，必然会带动刚性载体131进行旋转一定角度，由于刚性载体131与其外部设置的钢片135、弹性垫片132之间通过钢绳133相连，且钢片135的下部固连于固定段12上，故在刚性载体131旋转时，钢绳133会沿着旋转方向缠绕在刚性载体131上，进而带动钢片135外部的弹性垫片132沿径向收缩，从而实现定位段13直径的减小，使得经调节后的定位销1能够满足零件的定位精度要求。需要注意的是：进行直径调解过程中，难免存在调节过度，使得调节后的直径过小，此时，可通过脱离导向段11，使得导向段11不再被固定段12锁住，进而使得定位段13的直径恢复到初始状态，此时再将导向段11装配上，重新进行上述调节操作过程，直至经调节后的定位销1使零件在X、Y方向上的自由度均为0，从而保证了零件的定位精度，进而提高产品合格率，因此，可调节直径的定位销1能够很好的规避定位销1本身加工精度差以及长期使用导致磨损报废的问题，同样也弥补了模具因为本身加工精度不足导致的孔位偏差问题，且定位销1在一定范围内能够满足通用性要求，同时，方便拆卸和安装。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可调节直径的定位销，其特征在于：该定位销（1）包括从上至下依次设置的导向段（11）、定位段（13）和固定段（12），且该导向段（11）、定位段（13）和固定段（12）的中轴线均相重合，其中，所述的导向段（11）与固定段（12）之间通过齿的啮合为单面啮合来锁住导向段（11），所述的定位段（13）与导向段（11）之间通过齿的啮合为双面啮合来调节定位段（13）的直径。

2.根据权利要求1所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：所述的导向段（11）为上小下大的圆台体，该圆台体的底端中间位置设有圆形槽（112）和第一圆环形凹槽（113），其中，所述圆形槽（112）的内侧壁上设置有一圈第二齿轮（1121），所述第一圆环形凹槽（113）内设置有一圈主动齿轮。

3.根据权利要求2所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：所述的定位段（13）包括圆筒状结构的刚性载体（131），该刚性载体（131）的上部插入上述第一圆环形凹槽（113）内，且插入部分上设置有与上述主动齿轮相配合的从动齿轮，上述刚性载体（131）的外部设置有多个与其同轴的圆筒，其中，靠近刚性载体（131）设置的圆筒为钢片（135），其余圆筒均为弹性垫片（132），所述钢片（135）的下部固连于固定段（12）上，上述刚性载体（131）与其最外层弹性垫片（132）的空间内沿轴向等间距设置有多层钢绳（133），每层钢绳（133）均沿周向等间距设置，且每层均至少包括3根钢绳（133），每根钢绳（133）的一端与刚性载体（131）固连，每根钢绳（133）的另一端依次穿过钢片（135）、中间层的弹性垫片（132），并与最外层的弹性垫片（132）固连。

4.根据权利要求3所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：最外层的弹性垫片（132）上设有一圈刚性突起（134），各刚性突起（134）沿周向等间距分布，且各刚性突起（134）均沿弹性垫片（132）的轴向设置。

5.根据权利要求4所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：所述的固定段（12）包括固定段本体（121），所述的固定段本体（121）为圆柱体结构，该固定段本体（121）的侧面上开设有L型缺口（1211），且该固定段本体（121）的上端设置有圆柱体结构的连接部（122），所述连接部（122）的直径小于固定段本体（121）的直径，该连接部（122）的上部穿过上述刚性载体（131）并插入上述圆形槽（112）内，且插入部分的外周设置有与上述第二齿轮（1121）相配合的第一齿轮（1221），上述定位段（13）的下端面位于固定段本体（121）上。

6.根据权利要求5所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：所述的固定段本体（121）的外圈上开设有第二圆环形凹槽，上述刚性载体（131）的下部插入第二圆环形凹槽内，且插入部分的外表面镀有一层耐磨层。

7.根据权利要求4所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：所述刚性突起（134）的横截面为直角梯形。

8.根据权利要求6所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：所述的固定段本体（121）上且位于最外层弹性垫片（132）的外周设置有一圈刻度尺。

9.根据权利要求2所述的一种可调节直径的定位销，其特征在于：所述导向段（11）的侧面上开设有水平方向的通孔（111）。