CN110026793B - 一种通用型曲面夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种通用型曲面夹具，包括上夹持部和下夹持部，所述上夹持部和下夹持部之间设有升降部，所述升降部用于调节上夹持部与下夹持部之间的间距，待加工工件设置在上夹持部和下夹持部之间；所述上夹持部和下夹持部上都设有多个夹持棒，上夹持部的夹持棒与下夹持部的夹持棒相对应，所述夹持棒都对应设有弹性组件，上夹持部和下夹持部的夹持棒之间通过弹性组件形成与待加工工件对应的夹持曲面。本发明所述的通用型曲面夹具弹簧刚度适中，预紧力小不损伤工件，实现了柔性装夹。

Description

一种通用型曲面夹具
技术领域
本发明属于汽车部件加工技术领域，尤其是涉及一种通用型曲面夹具。
背景技术
在汽车领域，无论是外部钣金造型还是内饰件，汽车结构多以曲面形式出现，零部件壁厚较薄、曲面复杂、结构尺寸大，刚性差，机械加工时极易变形，需要加工对应的工装夹具。随着新车型的推出、汽车领域更新换代快，若针对于不同结构的多种曲面制作专用夹具，虽然夹具直接加工到位，预留空间小、精度高，但是专用夹具通用性差，不利于批量生产或统一购买与库存仓储，造成生产和管理成本高，使用率低下，严重浪费材料和产能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种通用型曲面夹具，以解决现有的夹具通用性差，使用率低的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种通用型曲面夹具，包括上夹持部和下夹持部，所述上夹持部和下夹持部之间设有升降部，所述升降部用于调节上夹持部与下夹持部之间的间距，待加工工件设置在上夹持部和下夹持部之间；
所述上夹持部和下夹持部上都设有多个夹持棒，上夹持部的夹持棒与下夹持部的夹持棒相对应，所述夹持棒都对应设有弹性组件，上夹持部和下夹持部的夹持棒之间通过弹性组件形成与待加工工件对应的夹持曲面。
进一步的，所述上夹持部包括L型板，所述L型板包括一体成型的横向板一和竖向板一，所述竖向板一设置在横向板一的下方；所述下夹持部包括横向板二和竖向板二，所述横向板二设置在横向板一的正下方，所述横向板一和横向板二上都设有夹持棒；
所述升降部设置在竖向板一上竖向板二上。
进一步的，所述升降部包括导向杆、固定部、导向部，所述固定部固定安装在竖向板远离横向板二的一侧，所述固定部的顶部开有圆孔，所述导向杆的底部固定安装在固定部的圆孔内，所述导向杆竖向设置，所述导向部固定安装在竖向板一远离横向板一的一侧，所述固定部为钢板，所述固定部上设有与所述导向杆对应的光孔，所述上夹持部通过光孔沿导向杆升降；
所述竖向板一和竖向板二贴合设置，竖向板一和竖向板二上都设有相对应的竖向调节孔，通过竖向调节孔调节两个板的连接长度，竖向调节孔对应设有固定螺栓，通过固定螺栓将竖向板一和竖向板二固定。
进一步的，所述下夹持部包括Z型板，所述Z型板的上方横板为横向板二，Z型板中间的竖板垂直于横向板二和底部的横板，中间的竖板向上方延伸形成竖向板二，所述Z型板底部的横板为固定板，所述固定板上设有螺栓孔，通过螺栓将Z型板固定。
进一步的，所述夹持棒包括棒头、以及一端连接的连接部，所述棒头与连接部一体成型，所述棒头和连接部都为圆柱形结构，所述连接部的直径小于棒头的直径，所述棒头远离连接部的一端为球面结构，所述横向板一和横向板二上都设有与所述连接部相对应的圆孔，上夹持部的棒头设置在横向板一的下方，下夹持部的棒头设置在横向板二的上方；
所述连接部远离棒头的一端还设有卡销，所述卡销横向设置，所述弹性组件包括弹簧，所述弹簧套设在连接部外侧，弹簧的直径小于棒头的直径，上夹持部的弹簧设置在横向板一的下方，下夹持部的弹簧设置在横向板二的上方。
进一步的，所述棒头的球面结构上设有摩擦层，用于增加与待加工工件的摩擦力；
所述连接部上设有刻度。
进一步的，所述夹持棒还对应设有U型卡环，所述U型卡环的凹槽与连接部的直径相同，所述U型卡环包括多种型号，不同型号的U型卡环的长度不同，所述U型卡环设置在卡销与横向板之间，用于调整棒头的伸出长度。
进一步的，所述夹持棒还对应设有U型垫片，所述U型垫片的凹槽的直径与连接部的直径相对应，所述U型垫片设置在U型卡环与卡销之间，或者U型卡环与横向板之间，所述U型垫片用于细微调整棒头的伸出长度。
相对于现有技术，本发明所述的通用型曲面夹具具有以下优势：
本发明所述的通用型曲面夹具弹簧刚度适中，预紧力小不损伤工件，实现了柔性装夹；夹持件与工件的相对位置由卡环和U型调整片固定后，摩擦层还可防止工件滑动，装夹效果好；可根据待加工工件的构造不同，灵活形成对应的夹持曲面，通用性强，节约成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的通用型曲面夹具正视整体结构图；
图2为本发明实施例所述的通用型曲面夹具侧视整体结构图；
图3为本发明实施例所述的上夹持部和下夹持部安装结构图；
图4为本发明实施例所述的夹持棒结构图；
图5为本发明实施例所述的U型卡环结构图。
附图标记说明：
1、横向板一；2、竖向板一；3、横向板二；4、竖向板二；5、导向杆；6、导向部；7、固定部；8、夹持棒；81、棒头；82、连接部；83、摩擦层；84、卡销；85、弹簧；9、U型垫片；10、U型卡环；11、竖向调节孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种通用型曲面夹具，包括上夹持部和下夹持部，所述上夹持部和下夹持部之间设有升降部，所述升降部用于调节上夹持部与下夹持部之间的间距，待加工工件设置在上夹持部和下夹持部之间；
所述上夹持部和下夹持部上都设有多个夹持棒8，上夹持部的夹持棒8与下夹持部的夹持棒8相对应，所述夹持棒8都对应设有弹性组件，上夹持部和下夹持部的夹持棒8之间通过弹性组件形成与待加工工件对应的夹持曲面。通过弹性组件形成柔性装夹，并且上下夹持部之间通过弹性组件可以根据工件的构造不同形成不同的夹持曲面，通用性强，可以在夹持棒8的顶部安装压力传感器，当压力传感器检测到到达夹持工件的最大夹持力时，开始对两个夹持部进行固定(通过固定螺栓对竖向板一2和竖向板二4进行固定)，防止继续下压上夹持部，工件造成损坏。
如图1至图3所示，所述上夹持部包括L型板，所述L型板包括一体成型的横向板一1和竖向板一2，所述竖向板一2设置在横向板一1的下方；所述下夹持部包括横向板二3和竖向板二4，所述横向板二3设置在横向板一1的正下方，所述横向板一1和横向板二3上都设有夹持棒8；
所述升降部设置在竖向板一2上竖向板二4上。竖向板通过升降部可以自由升降，灵活改变夹持力，防止对待加工的工件造成损坏。
所述升降部包括导向杆5、固定部7、导向部6，所述固定部7固定安装在竖向板远离横向板二3的一侧，所述固定部7的顶部开有圆孔，所述导向杆5的底部固定安装在固定部7的圆孔内，所述导向杆5竖向设置，所述导向部6固定安装在竖向板一2远离横向板一1的一侧，所述固定部7为钢板，所述固定部7上设有与所述导向杆5对应的光孔，所述上夹持部通过光孔沿导向杆5升降；
所述竖向板一2和竖向板二4贴合设置，竖向板一2和竖向板二4上都设有相对应的竖向调节孔11，通过竖向调节孔11调节两个板的连接长度，竖向调节孔11对应设有固定螺栓，通过固定螺栓将竖向板一2和竖向板二4固定。
所述下夹持部包括Z型板，所述Z型板的上方横板为横向板二3，Z型板中间的竖板垂直于横向板二3和底部的横板，中间的竖板向上方延伸形成竖向板二4，所述Z型板底部的横向板为固定板，所述固定板上设有螺栓孔，通过螺栓将Z型板固定。下夹持部为非标准件，下夹持部通过螺栓固定在加工设备或者地面上，然后进行加工。
如图1，图2，图4所示，所述夹持棒8包括棒头81、以及一端连接的连接部82，所述棒头81与连接部82一体成型，所述棒头81和连接部82都为圆柱形结构，所述连接部82的直径小于棒头81的直径，所述棒头81远离连接部82的一端为球面结构，所述横向板一1和横向板二3上都设有与所述连接部82相对应的圆孔，上夹持部的棒头81设置在横向板一1的下方，下夹持部的棒头81设置在横向板二3的上方；
所述连接部82远离棒头81的一端还设有卡销84，所述卡销84横向设置，所述弹性组件包括弹簧85，所述弹簧85套设在连接部82外侧，弹簧85的直径小于棒头81的直径，上夹持部的弹簧85设置在横向板一1的下方，下夹持部的弹簧85设置在横向板二3的上方。
所述棒头81的球面结构上设有摩擦层83，用于增加与待加工工件的摩擦力；
所述连接部82上设有刻度，初步夹持好工件后，由于待加工工件的形状不同，连接部82伸出于横向板一1的长度大多不相同，可以通过连接部82的刻度选择合适的U型卡环10，然后将U型卡环10卡在连接部82上，多余的小缝隙可以通过U型垫片9进行“填缝”，对夹持棒8进行固定，这样上方夹持部的下端和下方夹持部的上端就形成了与待加工工件对应的夹持曲面，通用性非常好。
如图1，图2，图5所示，所述夹持棒8还对应设有U型卡环10，所述U型卡环10的凹槽与连接部82的直径相同，所述U型卡环10包括多种型号，不同型号的U型卡环10的长度不同，所述U型卡环10设置在卡销84与横向板之间，用于调整棒头81的伸出长度。
所述夹持棒8还对应设有U型垫片9，所述U型垫片9的凹槽的直径与连接部82的直径相对应，所述U型垫片9设置在U型卡环10与卡销84之间，或者U型卡环10与横向板之间。
使用方法：
先将Z型板下方的横向板通过螺栓进行固定，将待加工工件需要夹持的面放置在下夹持部的棒头81形成的夹持面上，然后向下压紧上夹持部，上方和下方的夹持棒8会形成与待加工工件对应的夹持曲面，可以在夹持棒8的顶部设置压力传感器，用于检测夹持压力，当检测到某个夹持棒8的夹持力到达待加工工件所能承受的最大压力时，这时通过U行卡环以及U型垫片9对所有的夹持棒8进行固定，上夹持部和下夹持部之间通过固定螺栓进行固定，有效的防止损坏待加工工件，当然工人也可以根据经验自行判断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种通用型曲面夹具，其特征在于：包括上夹持部和下夹持部，所述上夹持部和下夹持部之间设有升降部，所述升降部用于调节上夹持部与下夹持部之间的间距，待加工工件设置在上夹持部和下夹持部之间；
所述上夹持部和下夹持部上都设有多个夹持棒(8)，上夹持部的夹持棒(8)与下夹持部的夹持棒(8)相对应，所述夹持棒(8)都对应设有弹性组件，上夹持部和下夹持部的夹持棒(8)之间通过弹性组件形成与待加工工件对应的夹持曲面；
所述上夹持部包括L型板，所述L型板包括一体成型的横向板一(1)和竖向板一(2)，所述竖向板一(2)设置在横向板一(1)的下方；所述下夹持部包括横向板二(3)和竖向板二(4)，所述横向板二(3)设置在横向板一(1)的正下方，所述横向板一(1)和横向板二(3)上都设有夹持棒(8)；
所述升降部设置在竖向板一(2)、竖向板二(4)之间；
所述夹持棒(8)包括棒头(81)、以及棒头一端连接的连接部(82)，所述棒头(81)与连接部(82)一体成型，所述棒头(81)和连接部(82)都为圆柱形结构，所述连接部(82)的直径小于棒头(81)的直径，所述棒头(81)远离连接部(82)的一端为球面结构，所述横向板一(1)和横向板二(3)上都设有与所述连接部(82)相对应的圆孔，上夹持部的棒头(81)设置在横向板一(1)的下方，下夹持部的棒头(81)设置在横向板二(3)的上方；
所述连接部(82)远离棒头(81)的一端还设有卡销(84)，所述卡销(84)横向设置，所述弹性组件包括弹簧(85)，所述弹簧(85)套设在连接部(82)外侧，弹簧(85)的直径小于棒头(81)的直径，上夹持部的弹簧(85)设置在横向板一(1)的下方，下夹持部的弹簧(85)设置在横向板二(3)的上方；
所述夹持棒(8)还对应设有U型卡环(10)，所述U型卡环(10)的凹槽与连接部(82)的直径相同，所述U型卡环(10)包括多种型号，不同型号的U型卡环(10)的长度不同，卡销与横向板一、横向板二之间均设置有U型卡环，用于调整棒头(81)的伸出长度。
2.根据权利要求1所述的通用型曲面夹具，其特征在于：所述升降部包括导向杆(5)、固定部(7)、导向部(6)，所述固定部(7)固定安装在竖向板二远离横向板二(3)的一侧，所述固定部(7)的顶部开有圆孔，所述导向杆(5)的底部固定安装在固定部(7)的圆孔内，所述导向杆(5)竖向设置，所述导向部(6)固定安装在竖向板一(2)远离横向板一(1)的一侧，所述固定部(7)为钢板，所述固定部(7)上设有与所述导向杆(5)对应的光孔，所述上夹持部通过光孔沿导向杆(5)升降；
所述竖向板一(2)和竖向板二(4)贴合设置，竖向板一(2)和竖向板二(4)上都设有相对应的竖向调节孔(11)，通过竖向调节孔(11)调节竖向板一和竖向板二的连接长度，竖向调节孔(11)对应设有固定螺栓，通过固定螺栓将竖向板一(2)和竖向板二(4)固定。
3.根据权利要求1所述的通用型曲面夹具，其特征在于：所述下夹持部包括Z型板，所述Z型板的上方横板为横向板二(3)，Z型板中间的竖板垂直于横向板二(3)和底部的横板，中间的竖板向上方延伸形成竖向板二(4)，所述Z型板底部的横板为固定板，所述固定板上设有螺栓孔，通过螺栓将Z型板固定。
4.根据权利要求1所述的通用型曲面夹具，其特征在于：所述棒头(81)的球面结构上设有摩擦层(83)，用于增加与待加工工件的摩擦力；
所述连接部(82)上设有刻度。
5.根据权利要求1所述的通用型曲面夹具，其特征在于：所述夹持棒(8)还对应设有U型垫片(9)，所述U型垫片(9)的凹槽的直径与连接部(82) 的直径相对应，所述U型垫片(9)设置在U型卡环(10)与卡销(84)之间，或者U型卡环(10)与横向板一和/或横向板二之间，所述U型垫片(9)用于细微调整棒头(81)的伸出长度。
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