CN110303549B - 中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法，其中该夹具包括夹具座、定位轴和夹紧端盖；其中，定位轴转动设置在夹具座中，定位轴中设置有用于穿设钻头的通道；夹紧端盖的一端与定位轴固定连接，夹紧端盖的另一端卡接在中空体端头上。本发明提供的中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法，加强了端头在切削打孔过程中的承压能力，避免了端头受到钻头的挤压而导致塑料壳体发生翘曲变形；同时实现了对中空体端头的机械化切削打孔，提升了端头在切削打孔过程中的稳定性及位置精度，保证了中空体两端的端头在加工后的同轴度、开孔深度和倒角角度的一致性，同时解决了手枪钻打孔而产生的毛边问题，提升了端头的加工质量。

Description

中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法

技术领域

本发明涉及中空体制造技术领域，尤其涉及一种中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法。

背景技术

塑料壳体在吹塑成型过程中，为了确保塑料壳体两端端头在后续装配工序的可靠性和匹配性，需要对两端端头进行切削打孔。现有技术中，一般通过人工利用手枪钻对端头进行打孔，然后使用修边刀对孔进行修除毛边。然而，采用修边刀无法将毛边完全移除，同时也不能保证两端端头开孔的同轴度，以及无法确保两端端头开孔的深度，倒角角度的一致性。此外，由于塑料壳体是中空的，在对端头进行打孔的时候，端头受到钻头的挤压，由于塑料的刚度低，端头的力度会传导到塑料壳体上，使塑料壳体在打孔的时候发生翘曲变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法，以解决上述现有技术中的问题，防止中空体的端头在打孔过程中发生翘曲变形，保证中空体两端端头上的孔的参数的一致性。

本发明提供了一种中空体端头夹具，其中，包括：

夹具座；

定位轴，所述定位轴转动设置在所述夹具座中，所述定位轴中设置有用于穿设钻头的通道；

夹紧端盖，所述夹紧端盖的一端与所述定位轴固定连接，所述夹紧端盖的另一端卡接在中空体端头上。

如上所述的中空体端头夹具，其中，优选的是，所述夹紧端盖包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有第一卡接部和第二卡接部；

所述第一卡接部与所述中空体端头固定卡接，所述第二卡接部与所述定位轴固定连接；

所述定位轴上的定位端与所述中空体端头抵接。

如上所述的中空体端头夹具，其中，优选的是，所述第一卡接部和所述第二卡接部之间设置有限位槽；

所述定位端的侧壁上设置有卡接凸起，所述卡接凸起上远离所述中空体端头的一面与所述第二卡接部抵接；

所述中空体端头上设置有翻边，所述卡接凸起与所述第一卡接部之间形成卡接槽，所述翻边与所述卡接槽过盈配合。

如上所述的中空体端头夹具，其中，优选的是，还包括轴承，所述轴承的外圈固定设置在所述夹具座的内壁上，所述轴承的内圈固定设置在所述定位轴的外壁上。

如上所述的中空体端头夹具，其中，优选的是，还包括卡簧和锁紧螺母，所述夹具座的内壁上设置有卡槽，所述卡簧固定卡设在所述卡槽中，所述轴承的外圈与所述卡簧抵接；

所述定位轴上远离所述定位端的侧壁上设置有螺纹，所述锁紧螺母通过与所述螺纹的配合压紧在所述轴承的内圈上。

如上所述的中空体端头夹具，其中，优选的是，所述定位轴上设置有螺纹孔，所述夹紧端盖上设置有安装孔，所述夹紧端盖与所述定位轴通过所述螺纹孔、所述安装孔和螺钉的配合固定连接。

本发明还提供了一种打孔装置，其中，包括本发明提供的中空体端头夹具，所述打孔装置还包括：

夹紧机构，用于夹紧固定中空体；

转动控制机构，用于驱动所述夹紧机构转动；

加工平台；

刀座，设置在所述加工平台上，所述中空体端头夹具与所述刀座相连；

打孔机构，设置在所述加工平台上，所述打孔机构包括可伸缩的钻头。

如上所述的打孔装置，其中，优选的是，所述打孔机构还包括滑动座、传动轴和手轮，所述滑动座与所述加工平台滑动连接，所述传动轴可伸缩的设置在所述滑动座中，所述传动轴的一端与所述手轮相连，所述传动轴的另一端与所述钻头相连。

如上所述的打孔装置，其中，优选的是，所述中空体端头夹具的夹具座上设置有向远离所述夹具座方向延伸的固定杆，所述固定杆固定设置在所述刀座上。

本发明还提供了一种打孔方法，其中，采用本发明提供的中空体端头夹具及打孔装置，所述打孔方法包括如下步骤：

将夹紧机构安装至转动控制机构上；

将中空体端头夹具上的夹具座固定安装在刀座上；

将中空体的一端安装到夹紧机构中，将中空体的另一端的端头安装在中空体端头夹具上；

启动转动控制机构，以驱动夹紧机构带动中空体转动；

控制钻头伸入中空体端头夹具中，以与中空体端头接触进行切削打孔；

停止转动控制机构，控制钻头退出中空体端头夹具。

本发明提供的中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法，加强了端头在切削打孔过程中的承压能力，使端头的受力可以通过夹紧端盖传导至整个中空体端头夹具上，避免了端头受到钻头的挤压而导致塑料壳体发生翘曲变形；同时实现了对中空体端头的机械化切削打孔，提升了端头在切削打孔过程中的稳定性及位置精度，保证了中空体两端的端头在加工后的同轴度、开孔深度和倒角角度的一致性，同时解决了手枪钻打孔而产生的毛边问题，提升了端头的加工质量。

附图说明

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。

图1为本发明实施例提供的中空体端头夹具的爆炸图；

图2为本发明实施例提供的中空体端头夹具在实际应用中的状态图；

图3为本发明实施例提供的打孔装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的打孔装置的主视图；

图5为本发明实施例提供的打孔装置的俯视图；

图6为本发明实施例提供的打孔方法的流程图。

附图标记说明：

100-夹具座 110-固定杆 200-定位轴

210-卡接凸起 220-限位凸起 310-第一端盖

320-第二端盖 330-第一卡接部 340-第二卡接部

400-轴承 500-卡簧 600-锁紧螺母

700-螺钉 800-中空体 810-端头

811-翻边

1-转动控制机构 2-加工平台 3-滑动座

4-手轮 5-固定部 6-第一调节部

7-第二调节部 8-夹紧机构 9-钻头

具体实施方式

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。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种中空体端头夹具，其包括夹具座100、定位轴200和夹紧端盖(包括后文提到的第一端盖310和第二端盖320)；其中，定位轴200转动设置在夹具座100中，定位轴200中设置有用于穿设钻头9的通道；夹紧端盖的一端与定位轴200固定连接，夹紧端盖的另一端卡接在中空体端头810上。在对中空体端头810进行切削打孔的过程中，可以预先将该中空体端头夹具装配到待加工的中空体端头810上，使钻头9与定位轴200的通道同轴，然后可以驱动中空体800转动，使钻头9逐渐穿过通道而与中空体端头810接触，由于中空体800持续转动，从而可以随着钻头9的前进实现切削打孔。

由此，本发明实施例提供的中空体端头夹具，实现了对中空体端头810的夹紧定位，提升了端头810在切削打孔过程中的稳定性及位置精度，保证了中空体800两端的端头810在加工后的同轴度、开孔深度和倒角角度的一致性，同时通过设置夹紧端盖，加强了端头810在切削打孔过程中的承压能力，使端头810的受力可以通过夹紧端盖传导至整个中空体端头夹具上，避免了端头810受到钻头9的挤压而导致塑料壳体发生翘曲变形。

进一步，夹紧端盖包括第一端盖310和第二端盖320，第一端盖310和第二端盖320上均设置有第一卡接部330和第二卡接部340；第一卡接部330与中空体端头810固定卡接，第二卡接部340与定位轴200固定连接；定位轴200上的定位端与端头810抵接。其中，定位轴200上的定位端是指定位轴200上朝向端头810的一端。本实施例中，夹紧端盖为一种由第一端盖310和第二端盖320构成的分体式端盖，在实际装配中，可以先将第一端盖310固定到定位轴200上，再将端头810卡接到第一端盖310上，以实现对端头810的预定位，然后可以将第二端盖320固定在定位轴200上，同时结合第一端盖310实现对端头810最终的夹紧定位；由此保证了对端头810夹紧定位的可靠性，同时也方便了装配操作。其中，第一端盖310和第二端盖320可以具有相同的结构。

其中，为了方便夹紧端盖的拆装，定位轴200上设置有螺纹孔，夹紧端盖上设置有安装孔，夹紧端盖与定位轴200通过螺纹孔、安装孔和螺钉700的配合固定连接。

进一步，第一卡接部330和第二卡接部340之间设置有限位槽；定位端的侧壁上设置有卡接凸起210，卡接凸起210上远离中空体端头810的一面与第二卡接部340抵接；中空体端头810上设置有翻边811，卡接凸起210与第一卡接部330之间形成卡接槽，翻边811与卡接槽过盈配合。在中空体800转动时，由于翻边811与卡接槽过盈配合，从而可以保证端头810通过夹紧端盖带动定位轴200同步转动，避免了因端头810与定位轴200转动不同步而造成的端头810表面磨损。

需要说明的是，由于夹具座100需要安装在加工平台2上保持不动，为了实现定位轴200相对夹具座100转动，在本实施例中，该中空体端头夹具还可以包括轴承400，轴承400的外圈固定设置在夹具座100的内壁上，轴承400的内圈固定设置在定位轴200的外壁上。其中，定位轴200的外壁上设置有限位凸起220，该限位凸起220在定位轴200的轴向上与轴承400的内圈抵接，以实现对轴承400的限位。

进一步，该中空体端头夹具还包括卡簧500和锁紧螺母600，夹具座100的内壁上设置有卡槽，卡簧500固定卡设在卡槽中，轴承400的外圈与卡簧500抵接；定位轴200上远离定位端的侧壁上设置有螺纹，锁紧螺母600通过与螺纹的配合压紧在轴承400的内圈上。由此，通过卡簧500、限位凸起220以及锁紧螺母600的配合，防止了轴承400在轴向上的窜动。

如图3至图5所示，本发明实施例还提供了一种打孔装置，该打孔装置包括本发明任意实施例提供的中空体端头夹具，其中，该打孔装置还包括夹紧机构8、转动控制机构1、加工平台2、刀座(包括后文提到的固定部5、第一调节部6和第二调节部7)和打孔机构(包括后文提到的钻头9、滑动座3、手轮4和传动结构)；其中，夹紧机构8用于夹紧固定中空体800，转动控制机构1用于驱动夹紧机构8转动，其中，转动控制机构1可以为机床；刀座设置在加工平台2上，中空体端头夹具与刀座相连；打孔机构设置在加工平台2上，打孔机构包括可伸缩的钻头9。

在切削打孔过程中，可以先将夹紧机构8与转动控制机构1的驱动端连接，并将中空体端头夹具的夹具座100固定连接到刀座上，然后可以将中空体800的两端分别固定到夹紧机构8和中空体端头夹具上；安装完成后，可以气动转动控制机构1，以驱动夹紧机构8带动中空体800转动，此时，可以通过操纵打孔机构使钻头9逐渐穿过中空体端头夹具以与端头810接触，并随着钻头9的缓慢前进以及中空体800的持续转动实现切削打孔。

由此，本发明实施例提供的打孔装置，替代了现有的手持手枪钻及修边刀来进行切削打孔的技术，实现了对中空体端头810的机械化切削打孔，提升了端头810在切削打孔过程中的稳定性及位置精度，保证了中空体800两端的端头810在加工后的同轴度、开孔深度和倒角角度的一致性，同时解决了手枪钻打孔而产生的毛边问题，提升了端头810的加工质量。

进一步，打孔机构还包括滑动座3、传动结构和手轮4，滑动座3与加工平台2滑动连接，传动结构可伸缩的设置在滑动座3中，传动结构的一端与手轮4相连，传动结构的另一端与钻头9相连。其中，可以通过滑动座3相对加工平台2的滑动实现钻头9和中空体端头810之间的位置和距离的调节。

其中，传动结构可以为气缸，通过气缸的驱动实现钻头9的伸缩。当然，传动结构也可以为丝杠，滑动座3上设置有与丝杠配合的螺孔，从而可以通过转动手轮4来调节丝杠的前进或后退，进而实现钻头9的伸缩。

进一步，中空体端头夹具的夹具座100上设置有向远离夹具座100方向延伸的固定杆110，固定杆110固定设置在刀座上，以通过刀座保证夹具座100的稳固定位。

进一步，刀座可以包括固定部5、第一调节部6和第二调节部7，第一调节部6与加工平台2滑动连接，可以实现在中空体800轴向上的移动；第二调节部7与第一调节部6滑动连接，且第二调节部7在垂直于中空体800轴向的方向移动；固定部5固定设置在第二调节部7上，以实现对夹具座100的固定。由此，可以通过第一调节部6和第二调节部7的配合实现中空体端头夹具的精确定位。

进一步，夹紧机构8具体包括多个夹爪，多个夹爪在周向均匀分布，且相邻两个夹爪之间保持有距离。在将中空体800安装至夹爪过程中时，可以通过适当的外力将中空体800压入夹爪中，夹爪可以通过自身的轻微形变实现对中空体800的卡入和夹紧。其中，通过使相邻两个夹爪之间保持有距离，可以通过夹爪自身的轻微变形实现中空体800的卡入。

如图1至图6所示，本发明实施例还提供了一种打孔方法，其采用本发明任意实施例提供的中空体端头夹具及打孔装置，该打孔方法包括如下步骤：

步骤S100、将夹紧机构8安装至转动控制机构1上。

其中，转动控制机构1可以为机床，机床上设置有卡爪，夹紧机构8可以装配至卡爪上，机床启动后可以驱动卡爪转动，进而带动夹紧机构8和中空体800转动。

步骤S200、将中空体端头夹具上的夹具座100固定安装在刀座上。

其中，可以通过调整刀座在加工平台2上的位置，来使中空体端头夹具与机床之间保持合适的安装空间，以便安装中空体800。

步骤S300、将中空体800的一端安装到夹紧机构8中，将中空体800的另一端的端头810安装在中空体端头夹具上。

步骤S400、启动转动控制机构1，以驱动夹紧机构8带动中空体800转动。

步骤S500、控制钻头9伸入中空体端头夹具中，以与中空体端头810接触进行切削打孔。

步骤S600、停止转动控制机构1，控制钻头9退出中空体端头夹具。

本发明实施例提供的打孔方法，替代了现有的手持手枪钻及修边刀来进行切削打孔的方法，实现了对中空体端头810的机械化切削打孔，提升了端头810在切削打孔过程中的稳定性及位置精度，保证了中空体800两端的端头810在加工后的同轴度、开孔深度和倒角角度的一致性，同时解决了手枪钻打孔而产生的毛边问题，提升了端头810的加工质量。

进一步，步骤S300具体还可以包括：

步骤S310、在夹具座100安装至刀座上后，将第一端盖310安装至定位轴200上。

步骤S320、将中空体800一端安装到夹紧机构8中，将中空体800的另一端的端头810安装至第一端盖310中；从而可以实现中空体端头810安装的预定位。

步骤S330、将第二端盖320安装至定位轴200上，以结合第一端盖310将中空体端头810卡紧。

本发明实施例提供的中空体端头夹具、打孔装置及打孔方法，加强了端头在切削打孔过程中的承压能力，使端头的受力可以通过夹紧端盖传导至整个中空体端头夹具上，避免了端头受到钻头的挤压而导致塑料壳体发生翘曲变形；同时实现了对中空体端头的机械化切削打孔，提升了端头在切削打孔过程中的稳定性及位置精度，保证了中空体两端的端头在加工后的同轴度、开孔深度和倒角角度的一致性，同时解决了手枪钻打孔而产生的毛边问题，提升了端头的加工质量。

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 (8)

1.一种中空体端头夹具，其特征在于，包括：

夹具座；

定位轴，所述定位轴转动设置在所述夹具座中，所述定位轴中设置有用于穿设钻头的通道；

夹紧端盖，所述夹紧端盖的一端与所述定位轴固定连接，所述夹紧端盖的另一端卡接在中空体端头上；

所述夹紧端盖包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖上均设置有第一卡接部和第二卡接部；

所述第一卡接部与所述中空体端头固定卡接，所述第二卡接部与所述定位轴固定连接；

所述定位轴上的定位端与所述中空体端头抵接；

所述第一卡接部和所述第二卡接部之间设置有限位槽；

所述定位端的侧壁上设置有卡接凸起，所述卡接凸起上远离所述中空体端头的一面与所述第二卡接部抵接；

所述中空体端头上设置有翻边，所述卡接凸起与所述第一卡接部之间形成卡接槽，所述翻边与所述卡接槽过盈配合。

2.根据权利要求1所述的中空体端头夹具，其特征在于，还包括轴承，所述轴承的外圈固定设置在所述夹具座的内壁上，所述轴承的内圈固定设置在所述定位轴的外壁上。

3.根据权利要求2所述的中空体端头夹具，其特征在于，还包括卡簧和锁紧螺母，所述夹具座的内壁上设置有卡槽，所述卡簧固定卡设在所述卡槽中，所述轴承的外圈与所述卡簧抵接；

所述定位轴上远离所述定位端的侧壁上设置有螺纹，所述锁紧螺母通过与所述螺纹的配合压紧在所述轴承的内圈上。

4.根据权利要求1所述的中空体端头夹具，其特征在于，所述定位轴上设置有螺纹孔，所述夹紧端盖上设置有安装孔，所述夹紧端盖与所述定位轴通过所述螺纹孔、所述安装孔和螺钉的配合固定连接。

5.一种打孔装置，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的中空体端头夹具，所述打孔装置还包括：

夹紧机构，用于夹紧固定中空体；

转动控制机构，用于驱动所述夹紧机构转动；

加工平台；

刀座，设置在所述加工平台上，所述中空体端头夹具与所述刀座相连；

打孔机构，设置在所述加工平台上，所述打孔机构包括可伸缩的钻头。

6.根据权利要求5所述的打孔装置，其特征在于，所述打孔机构还包括滑动座、传动轴和手轮，所述滑动座与所述加工平台滑动连接，所述传动轴可伸缩的设置在所述滑动座中，所述传动轴的一端与所述手轮相连，所述传动轴的另一端与所述钻头相连。

7.根据权利要求6所述的打 孔装置，其特征在于，所述中空体端头夹具的夹具座上设置有向远离所述夹具座方向延伸的固定杆，所述固定杆固定设置在所述刀座上。

8.一种打孔方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的中空体端头夹具及权利要求5-7任一项所述的打孔装置，所述打孔方法包括如下步骤：

将夹紧机构安装至转动控制机构上；

将中空体端头夹具上的夹具座固定安装在刀座上；

将中空体的一端安装到夹紧机构中，将中空体的另一端的端头安装在中空体端头夹具上；

启动转动控制机构，以驱动夹紧机构带动中空体转动；

控制钻头伸入中空体端头夹具中，以与中空体端头接触进行切削打孔；

停止转动控制机构，控制钻头退出中空体端头夹具。

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