CN109482936B - 正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具 - Google Patents

Abstract

提供一种正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，由钻模体、螺杆、圆柱销、钻套、垫块、压板和螺母拼装组成；钻模体制有偏心距为e≠0，且e＜E1＜D2≤D1的偏心孔并紧配合插入用圆柱销限位固定的螺杆，螺杆另一端顺次套装垫块并在“回”型凹槽式缝隙内插装盖板零件，并将盖板零件用螺母、压板压紧固定后在钻模体四周钻套导引下钻孔加工。本发明整体结构简单、经济易制作、通用性优良；装夹组装方便快捷；能防止盖板钻孔变形；可显著提高A、B系列盖板零件批量高效防错加工的生产效率，可显著提高产品合格率。

Description

正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具

技术领域

本发明属盖板类零件侧孔钻模用夹具技术领域，具体涉及一种正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具。

背景技术

目前，针对正方形特殊类用途的盖板类零件侧孔加工的钻模夹具设计中，参见图1图2之A系列、图3、图4之B系列的正方形被加工盖板零件8L×L、 l×l四周侧板804上的十个非完全对称排布的侧紧固安装孔803的加工；其中，由于图1图2中A系列正方形被加工盖板零件8的底板通孔Ⅰ801直径为φD1，图3图4中B系列正方形被加工盖板零件8的底板通孔Ⅱ802直径为φD2,且φD2≤φD1；而且，虽然A系列盖板零件与B系列盖板零件的侧紧固安装孔 803规格大小以及分布位置虽然一样，但是，由于A系列底板通孔Ⅰ801(φ D1)的中心与盖板8中心重合，但B系列零件的底板通孔Ⅱ802(φD2)却为偏心孔，且底板通孔Ⅱ802φD2的偏心距为E1，且同时φD2≤φD1；这就导致现有技术下：第一、对于从A系列零件加工完换装孔径变小(即φD2小于φD1)的B系列盖板零件加工而言，A系列零件的钻模夹具很可能无法满足B 系列孔径变小的偏心底孔的插入式装夹需求；待加工完A系列零件后换装B 系列零件时，缺少既能实现A系列非偏心正方形盖板零件侧紧固安装孔803 的加工装夹，又能实现B系列偏心正方形盖板零件侧紧固安装孔803加工装夹的通用性盖板钻模夹具，即必须设计两套A系列底板通孔Ⅰ801与B系列底板通孔Ⅱ802偏心距、或底板通孔Ⅰ801与B系列底板通孔Ⅱ802直径不一样的钻模夹具，导致钻模成本较高；第二、现有的针对正方形盖板零件非对称侧板螺纹孔803加工用的装夹夹具，普遍采用外定位夹紧，然而针对薄壁类盖板类零件侧紧固安装孔803的加工，如何避免零件装夹时和钻孔加工过程中零件的变形，也是此类盖板零件钻模用夹具设计的关键；第三、由于B系列盖板零件的底板通孔Ⅱ802(φD2)为偏心距为E1的偏心孔，而且其盖板侧壁的十个侧紧固安装孔803相对B系列底板通孔Ⅱ802(φD2)呈非对称结构分布；一旦十个侧紧固安装孔803相对底板通孔Ⅱ802(φD2)的钻位出现错误，就会导致B系列正方形盖板零件在安装使用时无法成功匹配，导致B 系列偏心底板通孔Ⅱ802盖板零件的报废；对此，现提出针对A系列B系列外形尺寸相同、待加工侧紧固安装孔803规格尺寸以及定位尺寸也相同、但尤其A、B系列零件底板通孔Ⅰ、Ⅱ直径不等、位置不同的防错、防变形A、B 系列通用型正方形盖板非对称侧孔加工用钻模夹具技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，解决常规正方形盖板零件非对称排布的侧紧固安装孔803 钻孔加工中易导致盖板变形；以及如何防止B系列正方形盖板零件非对称排布的侧紧固安装孔803钻孔加工位置分布出现差错；同时实现正方形A、B系列盖板零件非偏心与偏心底板通孔零件的通用装配夹紧用钻模工装夹具的技术问题。

本发明采用的技术方案：正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，由钻模体、螺杆、圆柱销、钻套、垫块、压板和螺母拼装组成；钻模体制有偏心距为e的偏心孔，e≠0，且e＜E1＜D2≤D1；其中A系列非偏心正方形盖板零件的底板通孔Ⅰ直径为D1，B系列偏心正方形盖板零件的底板通孔Ⅱ直径为D2，偏心距为E1；偏心孔内紧配合插入螺杆，螺杆一端通过圆柱销限位固定，另一端顺次套装垫块和被加工盖板零件，且被加工盖板零件的L×L、l×l四周侧板匹配插入垫块四周外沿和钻模体凹槽内沿之间“回”型凹槽式缝隙内，并使垫块填充被加工盖板零件的内凹空腔，且被加工盖板零件外端面通过螺母旋合螺杆并插接压板将被加工盖板零件压紧固定；钻模体四周制有同轴匹配对应侧紧固安装孔的若干钻套安装孔，所述钻套安装孔内安装钻套，且安装钻套的套孔中心的C2等于被加工盖板零件侧紧固安装孔孔心的C1；当C2为钻模体安装钻套后的钻套的套孔中心距钻模体右侧端面的垂直距离；C1为正方形零件待加工侧紧固安装孔孔心距盖板底板内侧端面的垂直距离时，C1＝C2。

上述技术方案中，为保证钻模夹具与正方形待加工零件外形匹配的一致性，进一步地：所述钻模体为正四棱柱块状件；所述钻模体3正方形的侧端面与螺杆2杆帽端的外侧端面相平齐。

上述技术方案中，为方便垫块的装配，优选地：所述螺杆杆体由大径光轴段、小径光轴段和螺纹段组成；其中大径光轴段与偏心孔紧配合安装；小径光轴段的直径φd小于垫块套装螺杆的光孔直径φd3，即φd＜φd3。

上述技术方案中，所述压板板体制有方便从螺杆杆体一侧插入式装入的插槽。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本方案通过钻模体3特殊位置的偏心孔301，不仅可实现A、B系列盖板零件的通用性防错装夹；而且钻模夹具本身由七个构件拼装组成，钻模夹具本身结构简单，制作成本低，组装使用方便快捷；

2、本方案钻模体3安装钻套4后的钻套4的套孔中心距钻模体3右侧端面的垂直距离C2等于被加工盖板零件8待加工侧紧固安装孔803孔心距盖板底板内侧端面的垂直距离C1；在钻套4的导引下，可实现A、B系列零件的高效防错加工；

3、本方案偏心距为e的偏心孔301，e≠0，且e＜E1＜D2≤D1；偏心孔301 内紧配合插入螺杆2；协同偏心距为e的偏心孔301共同作用，不仅可实现A系列零件侧紧固安装孔803的钻孔加工具的防变形装夹；而且加工完A系列零件换装B系列零件加工时，还可满足B系列零件的通用性装夹加工需求；

4、本方案“回”型凹槽式缝隙9，协同偏心距为e的偏心孔301、C1＝C2共同作用；从A系列零件换装B系列零件装夹过程中，无需更换钻模体3，无需拆卸螺杆2和钻模体3的紧配合装配，无需二次拆卸钻套4，只需旋拧拆卸螺母6 并从一侧插入式安装压板5，对准“回”型凹槽式缝隙9和螺杆2换装B系列零件，即可实现B系列零件十个侧紧固安装孔803的防错定位和装夹；可显著提高B系列零件装夹的效率：通过钻套4的导引作用，可高效快速地实现A系列、 B系列零件侧紧固安装孔803的批量通用性、防错高效钻孔加工；大大提高工作效率；避免报废件产生；提高产能；

5、本方案垫块7对被加工盖板零件8空腔的垫实填充和支撑作用；在钻进侧紧固安装孔803钻孔加工时，可有效防止盖板零件变形；

6、本方案钻模夹具整体结构简单、经济易制作、通用性优良、具备防错功能、装夹组装方便快捷，并能防止盖板钻孔变形。

附图说明

图1为A系列被加工盖板零件的主视结构示意图；

图2为图1的纵剖结构示意图；

图3为B系列被加工盖板零件的主视结构示意图；

图4为图3的纵剖结构示意图；

图5为本发明一种实施例装夹B系列零件的使用状态结构示意图；

图6为图5实施例的左视结构示意图；

图7为图5实施例的右视结构示意图；

图8为图5使用状态下压板的纵剖结构示意图；

图9为A系列零件与偏心距为e的螺杆装夹定位的状态示意图；

图10为B系列零件与偏心距为e的螺杆装夹定位的状态示意图；

图11为本发明图5实施例装夹B系列零件前拆去螺母压板后的使用状态结构示意图；

图12为本发明“回”型凹槽式缝隙的图11右视图；

图13为本发明图5实施例的钻模体结构示意图；

图14为本发明图5实施例的垫块结构示意图；

图15为本发明图5实施例的螺杆结构示意图；

图16为本发明图5使用状态下压板的主视图。

具体实施方式

下面结合附图1-16描述本发明的具体实施例。

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例，仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，在未作相反说明的情况下，“上、下、左、右、内、外、前、后”等包含在术语中的方位词仅代表该术语基于附图的方位或在常规使用状态下的方位，或为了便于描述本发明和简化描述，亦或为本领域技术人员理解的俗称。

正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，为简化夹具结构，并降低夹具制作的成本：正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具由钻模体3、螺杆2、圆柱销1、钻套4、垫块7、压板5和螺母6拼装组成。所述钻模体3一侧正方形端面制有与被加工盖板零件8的外形l×l配合的内腔；为实现A系列零件和B系列零件的通用性装夹，所述钻模体3制有内腔与所述钻模体3制有偏心距为e的偏心孔301，e≠0，且e＜E1＜D2≤D1；所述偏心孔301内紧配合插入螺杆2，螺杆2一端通过圆柱销1限位固定，螺杆 2另一端顺次套装垫块7和被加工盖板零件8(图5)。需要说明的是：偏心定位用的偏心孔301偏心紧配合安装螺杆2后，既可通用匹配插入安装A系列零件的底板通孔Ⅰ801,也能匹配插入安装B系列零件的底板通孔Ⅱ802。再需要说明的是，螺杆2螺帽端用圆柱销限位固定防止螺杆旋动；螺杆2杆体端从钻模体3的另一侧端面伸出，并在伸出的螺杆2杆体顺次套装垫块7和被加工盖板零件8；其中，所述被加工盖板零件8的L×L、l×l四周侧板804 紧密贴合且匹配地插入垫块7四周外沿701和钻模体3凹槽内沿302之间的“回”型凹槽式缝隙9内。

需要说明的是：圆柱销1的限位固定原理参见图6；为防止侧板804钻孔加工时变形：被加工盖板零件8的L×L、l×l四周侧板804匹配插入垫块7 四周外沿701和钻模体3凹槽内沿302之间“回”型凹槽式缝隙9内(结合图12、图5)，为防止盖板钻孔时发生变形：垫块7填充被加工盖板零件8 的内凹空腔(参见图5使用状态以及图11使用状态)。

此外，为防止盖板零件变形，并提高大批量盖板零件的装夹以及钻孔加工效率：首先，为压紧盖板零件方便钻孔，所述被加工盖板零件8外端面通过螺母6旋合螺杆2并插接压板5将被加工盖板零件8压紧固定(参见图5)。

进一步地：(参见图16)为方便安装压板5：所述压板5板体制有方便从螺杆2杆体一侧插入式装入的插槽501；进一步地：所述插槽501呈U型；所述U型插槽501的插口为倒圆角的插口。

为提高大批量零件的装夹加工效率：所述钻模体3四周制有同轴匹配对应侧紧固安装孔803的若干钻套安装孔303，需要说明的是：结合图2、图4 所示的A、B系列待加工零件L×L、l×l四周侧板804的非对称排布但规格尺寸一样的待加工紧固安装孔803的加工示意图：所述钻套安装孔303内安装钻套4，且安装钻套4的套孔中心C2等于被加工盖板零件8侧紧固安装孔803 孔心的C1。需要说明的是：C2为钻模体3安装钻套4后的钻套4的套孔中心距钻模体3右侧端面的垂直距离；C1为被加工盖板零件8待加工侧紧固安装孔803孔心距盖板底板内侧端面的垂直距离；即安装钻套4后的钻模体3、钻套4、以及被加工盖板零件8侧紧固安装孔803的C2＝C1。(参见图2、图4、图5)，此外，所述钻套4的内径等于紧固安装孔803的直径。即就是说：为实现A系列零件拆卸后再实现B系列零件的十个侧紧固安装孔803的无需重复更换钻模体的批量高效定位防错型加工：所述钻模体3的钻套安装孔303 与钻套4、侧紧固安装孔803三者同轴设置。

上述实施例中，为保证钻模夹具与正方形待加工零件外形匹配的一致性；进一步地：所述钻模体3为正四棱柱块状件(参见图13)；所述钻模体3的正方形的侧端面与螺杆2杆帽端的外侧端面相平齐(参见图5)。为方便垫块7的快速拆卸和装配，优选地：所述螺杆2杆体由大径光轴段201、小径光轴段202和螺纹段203组成(参见图15)；为简化钻模夹具的二次组装：其中大径光轴段201与偏心孔301紧配合安装(参见图5)，即螺杆2一次装配钻模体3后不再拆卸，螺杆和钻模体采用分体式结构，有利降低钻模夹具的制作工艺难度，节约钻模成本，节省用料。此外，为方便垫块7的快速安装和拆卸，螺杆2小径光轴段202的直径小于垫块7套装螺杆2的光孔701直径，即φd＜φd3(参见图12、图13、图14)。

需要说明的是：所述“回”型凹槽式缝隙9的四周间隙宽度d2等于A、B 系列零件侧板804的板厚d1(即d2＝d1)(参见图2、图4、图12)参见图 1-图4：本发明图1为A系列被加工盖板零件的主视结构示意图；图2为图1 的纵剖结构示意图；图3为B系列被加工盖板零件的主视结构示意图；图4 为图3的纵剖结构示意图。参见图5-图7：图5为本发明一种实施例装夹B 系列零件的使用状态结构示意图；图6为本发明图5实施例装夹B系列零件的左视结构示意图；图7为本发明图5实施例装夹B系列零件的右视结构示意图。再其中，本发明针对A系列零件和B系列零件的通用性装夹体现在：图9和图10，其中图9为A系列零件与偏心距为e的螺杆装夹定位的状态示意图；图10为B系列零件与偏心距为e的螺杆装夹定位的状态示意图。即偏心距为e的偏心孔301，e≠0，且e＜E1＜D2≤D1。为实现A系列零件加工完成后拆卸更换B系列零件的快速装夹和加工：图11为本发明图5实施例装夹 B系列零件前拆去螺母压板后的使用状态结构示意图；图12为本发明“回”型凹槽式缝隙的图11右视图。使用时，当A系列零件在钻模4导引下钻孔加工完成后，只需拆卸螺母6和压板5，无需移动或拆卸垫块7，只需将B系列零件在偏心距为e的螺杆2的导引下装夹至“回”型凹槽式缝隙9，然后插入压板5(参见图5、图8、图16)并锁紧螺母6即可实现B系列零件十个侧紧固安装孔803的高效防错快速定位钻孔加工。图13为本发明图5实施例的钻模体3结构示意图；其中，钻模体3四周制有十个工位的钻套安装孔303，钻套安装孔303同轴且对应被加工盖板零件8十个工位的侧紧固安装孔803；图 14为本发明图5实施例的垫块7结构示意图；垫块7的垫块安装孔701直径为φd3，偏心距为e；图15为本发明图5实施例的螺杆2结构示意图；图16 为本发明图5实施例的压板5结构示意图。

需要说明的是：偏心距为e的偏心孔301和螺杆2的参照下；不仅可实现A、B系列零件的通用性快速定位和装夹，而且可有效防止非对称排布的十个盖板侧紧固安装孔803的加工分布出现错误；与此同时，协同“回”型凹槽式缝隙9的垫块7四周外沿701和钻模体3凹槽内沿302对盖板零件L×L、 l×l四周侧板804的有效填实和支撑作用，可有效防止盖板零件在装夹过程或钻孔加工过程中发生变形；有效保证盖板批量加工精度的一致性。

具体地：设计合适的钻模体3；其正方形端面制有与被加工盖板零件8外形L×L配合的凹槽内沿302用于被加工盖板零件8的外形定位；钻模体3设有安装螺杆2的偏心孔301；偏心孔301位置与夹具对称中心的偏心距为e；将螺杆2以图5采用紧配合安装的方式安装于钻模体3的偏心孔301；在螺杆 2螺帽端与钻模体3的上平齐配合位置使用圆柱销1以图6所示的方式将螺杆 2在钻模体3紧配合固连为一体的前提下同时将螺杆2再次限位固定，防止螺杆2在后期旋合连接螺母6时发生转动；此外，螺杆2制有直径小于大径光轴段201直径φD的小径光轴段202直径φd，即φd＜φD，且φd＜φd3同时φd＜d4以便安装垫块7或方便安装压板5(参见图14、图15、图16、图 7)即就是说：“小径光轴段202的直径φd小于垫块7套装螺杆2的光孔701 直径φd3，即φd＜φd3”。需要说明的是，φD为螺杆2大径光轴段201的杆体直径；φd为小径光轴段202的直径；φd3为垫块7的垫块安装孔701 的光孔直径；d4为制有压板插槽501的插槽槽宽长度d4。进一步地，钻模体 3四周制有对应十个非完全轴对称工位的盖板侧紧固安装孔803的钻套安装孔 303；所述钻套安装孔303内分别一一安装钻套4；之后设计合适的垫块7，所述垫块7的外形与被加工盖板零件8的内腔l×l配合以支撑被加工盖板零件8；之后在垫块7四周外沿701和钻模体3凹槽内沿302之间的“回”型凹槽式缝隙9内插装被加工盖板零件8的L×L、l×l四周侧板804；且A系列的被加工盖板零件8的底板通孔Ⅰ801套装于螺杆2杆体外并将A系列的被加工盖板零件8定位装夹后，用压板5压于A系列的被加工盖板零件8外侧正方形底板端面，并用螺母6旋合螺杆2的螺纹段203实现A系列零件加工时的防变形地夹紧被加工盖板零件8于钻模体3之上；在钻模4的导向作用下，可使用钻床高效完成A系列零件的十个非对称工位侧紧固安装孔803的钻孔加工；当A系列零件加工完成后，需要通用性更换B系列零件时，只需拆卸螺母6和压板5；无需拆卸十个钻套4以及螺杆2，然后将B系列零件的底板通孔Ⅱ802对应偏心距为e的螺杆2以及“回”型凹槽式缝隙9内插入安装，再次插入安装压板5并旋合螺母6，即可实现B系列零件十个侧紧固安装孔 803的防错、防变形钻孔加工。

可见，本发明偏心距为e的偏心孔301，e≠0，且e＜E1＜D2≤D1；偏心孔 301内紧配合插入螺杆2；协同偏心距为e的偏心孔301共同作用，不仅可实现A 系列零件侧紧固安装孔803的钻孔加工具的防变形装夹；而且加工完A系列零件换装B系列零件加工时，还可满足B系列零件的通用性装夹加工需求；

本发明“回”型凹槽式缝隙9，协同偏心距为e的偏心孔301、C1＝C2共同作用；从A系列零件换装B系列零件装夹过程中，无需更换钻模体3，无需拆卸螺杆2和钻模体3的紧配合装配，无需二次拆卸钻套4，只需旋拧拆卸螺母6和压板5，对准“回”型凹槽式缝隙9和螺杆2换装B系列零件，即可实现B系列零件十个侧紧固安装孔803的防错定位和装夹；可显著提高B系列零件装夹的效率：通过钻套4的导引作用，可高效快速地实现A系列、B系列零件侧紧固安装孔803 的批量通用性、防错高效钻孔加工；大大提高工作效率；避免报废件产生；提高产能。垫块7对被加工盖板零件8空腔的垫实填充和支撑作用；在钻进侧紧固安装孔803钻孔加工时，可有效防止盖板零件变形。

综上所述：钻模夹具整体结构简单、经济易制作、通用性优良、具备防错功能、装夹组装方便快捷，并能防止盖板钻孔变形。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (4)

1.正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，由钻模体（3）、螺杆（2）、圆柱销（1）、钻套（4）、垫块（7）、压板（5）和螺母（6）拼装组成；其特征在于：所述钻模体（3）制有偏心距为e的偏心孔（301），e≠0，且e＜E1＜D2≤D1；其中A系列非偏心正方形盖板零件（8）的底板通孔Ⅰ（801）直径为D1，B系列偏心正方形盖板零件（8）的底板通孔Ⅱ（802）直径为D2，偏心距为E1；偏心孔（301）内紧配合插入螺杆（2），螺杆（2）一端通过圆柱销（1）限位固定，另一端顺次套装垫块（7）和被加工盖板零件（8），且被加工盖板零件（8）的四周侧板（804）匹配插入垫块（7）四周外沿（701）和钻模体（3）凹槽内沿（302）之间“回”型凹槽式缝隙（9）内，且所述垫块（7）填充被加工盖板零件（8）的内凹空腔，其中被加工盖板零件（8）外端面通过螺母（6）旋合螺杆（2）并插接压板（5）将被加工盖板零件（8）压紧固定；钻模体（3）四周制有同轴匹配对应侧紧固安装孔（803）的若干钻套安装孔（303），所述钻套安装孔（303）内安装钻套（4），当C2为钻模体（3）安装钻套（4）后的钻套（4）的套孔中心距钻模体（3）右侧端面的垂直距离；C1为正方形零件（8）待加工侧紧固安装孔（803）孔心距盖板底板内侧端面的垂直距离时，C1=C2。

2.根据权利要求1所述的正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，其特征在于：所述钻模体（3）为正四棱柱块状件；所述钻模体（3）正方形的侧端面与螺杆（2）杆帽端的外侧端面相平齐。

3.根据权利要求1所述的正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，其特征在于：所述螺杆（2）杆体由大径光轴段（201）、小径光轴段（202）和螺纹段（203）组成；其中大径光轴段（201）与偏心孔（301）紧配合安装；小径光轴段（202）的直径φd小于垫块（7）套装螺杆（2）的光孔（701）直径φd3，即φd＜φd3。

4.根据权利要求1所述的正方形盖板零件非完全对称侧孔防错防变形钻模夹具，其特征在于：所述压板（5）板体制有方便从螺杆（2）杆体一侧插入式装入的插槽（501）。

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