CN112405436B - 一种用于取出衬套的工具及取出衬套的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取出衬套的工具以及方法。本发明的取出衬套的工具，包括夹紧器、顶杆、连接块、连接杆和滑动把手。使用时，顶杆撑开夹紧器的反向导向凸起，同时借由连接块，由连接杆抵住顶杆，并且连接块连接至连接杆，通过滑动把手在连接杆上不断来回滑动并撞击连接杆头部位置的凸台，从而带动夹紧器的反向导向凸起向外顶出衬套。本发明适用于多种尺寸的无肩固定衬套，工作效率高，且操作方便。

Description

一种用于取出衬套的工具及取出衬套的方法

技术领域

本发明涉及机械设备制造领域，尤其涉及一种用于取出衬套的工具。

背景技术

在工艺装备设计体系之中，为保证大量衬套孔经久耐用，技术人员常常采用压配衬套的形式来实现。因为衬套本身材料硬度，耐磨性一般高于整个工装的材料，所以针对局部的压配衬套设计，不仅降低了材料成本，同时提高了使用寿命。相关工艺装备包括：镗孔夹具，钻孔夹具，装配型架，检验夹具等。

基于飞机本体件项目推进过程中，牵涉到一定数量的零件构型更改，孔位变动。相应的工装，需要更改压配衬套的孔位。取出原先的衬套变为必要的工序之一。

考虑到衬套加工流程繁杂，而且需要精密磨床，慢走丝线切割对其进行内外圆加工，成本极高，加工难度大，其中绝大部分衬套起着工装准确定位及钻孔作用。由于衬套安装在盲孔里面，且衬套与盲孔之间为过盈配合，所以实现无损取出衬套，以便于重复利用一直以来是个挑战。

基于压配衬套大都为盲孔结构，即衬套被埋入不通的工装零件孔内，缺乏提取衬套的着力点成为了取出衬套的难点。传统提取衬套方式，常常需要破坏工装的销孔，将销孔扩大后，取出衬套，并重新加工相关销孔。其缺点在于加大制孔工作量，更容易造成衬套损坏。为了提高提取衬套的工作效率，并保持工装销孔的完整性，设计专业的取套工具显得尤为重要。

以在工装设计中具备一定通用性的长槽孔衬套为例。衬套由硬度为HRC 60-63左右的合金工具钢制成。该衬套硬度高，抗磨损能力高，但是韧性，脆性都相应降低。

传统的取出方式有3种：方法1.采用工具从工装底部反向敲出，但是这种方法存在局限性，当底部是封闭环境或有其他零件干涉时，则会对该种方式造成影响，甚至不能实施。方法2.当衬套安装在盲孔之中时，可采用往衬套内部灌入液压油，并按照衬套孔大小压入和孔间隙配合的销棒，使用液压原理将衬套挤出。然而，此种方法局限在于封闭环境下的压配衬套，且与工装孔径配合为过盈才能使用，当采用过渡配合或者间隙配合，由于孔和衬套可能存在一定间隙，就不能保证此种方法的可靠性；而当衬套边上还有止动销固定时，此种方法就不能取出衬套；同样由于与长槽孔配作公差配合销棒的困难性，这种方法不适用于长槽孔类型的衬套。方法3.钳工人员在衬套周边的工装表面打一系列小孔，通过钻出着力点来取出衬套，此种方式具备较为全面的通用性，然而该操作方式将破坏工装上原有的孔，工作人员不得不对原孔进行二次加工。

因而传统意义上的取出衬套的方式在使用环境，工作效率，乃至产品质量上均具有一定的局限性，这在一定程度上增加现场工作量，施工难度和材料的浪费。

发明内容

为了克服现有技术中，反向敲击取出衬套受限于施工环境，液压取件不适用于长槽孔类型的衬套，打孔取件需要对原孔进行二次加工的缺陷，本发明提出了一种能够解决上述问题的用于取出衬套的工具。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种用于取出衬套的工具，该工具包括：

夹紧器，夹紧器包括夹紧器凸台和多个卡合件，夹紧器凸台设置在卡合件一端，夹紧器凸台沿其中心轴线设有通孔，卡合件由弹性材料制成，多个卡合件以中心轴线为中心均匀分布，并且限定出以中心轴线为中心的卡合孔，卡合孔靠近夹紧器凸台的一端的直径与通孔的直径大致相同，卡合件远离夹紧器凸台的一端为向外凸起的反向导向凸起，反向导向凸起与衬套适配；

顶杆，顶杆具有顶杆凸台和圆杆，顶杆凸台能够由夹紧器凸台抵住，当圆杆伸入卡合孔时，圆杆撑开反向导向凸起，从而由反向导向凸起卡住衬套；

连接块，连接块内部设有连接块沉头孔，连接块沉头孔具有连接块通孔和连接块沉孔，连接块通孔允许卡合件通过，并且能够抵住夹紧器凸台，连接块沉孔允许夹紧器、顶杆通过，连接块沉孔远离连接块通孔的一端设置有内螺纹部分；

连接杆，连接杆具有连接杆凸台和杆，杆远离连接杆凸台的一端设有与内螺纹部分配合的外螺纹部分，当连接杆拧进连接块时，连接杆能够抵住顶杆；

滑动把手，滑动把手内部设有把手沉头孔，把手沉头孔具有把手通孔和把手沉孔，把手通孔允许杆通过，把手沉孔能够抵住连接杆凸台；

其中，当滑动把手沿连接杆来回滑动并撞击连接杆凸台时，力依次通过连接杆、连接块、夹紧器传递到衬套侧端。

较佳地，卡合孔远离夹紧器凸台的一端的直径小于靠近夹紧器凸台的一端的直径。

较佳地，反向导向凸起具有倒角，倒角便于多个卡合件通过衬套内部。

较佳地，夹紧器凸台呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与中心轴线重合。

较佳地，顶杆凸台呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与中心轴线重合。

较佳地，把手沉孔、连接杆凸台均呈圆柱形，把手沉孔和连接杆凸台的中心线与中心轴线重合。

较佳地，滑动把手在靠近把手沉孔一端的外周位置处设有凹陷部分，凹陷部分便于人员抓握工具。

较佳地，外螺纹部分的外径大于杆的其他部分的直径。

并且本发明还提出了一种取出衬套的方法，其采用如上述构成的任一种工具，该方法包括以下步骤：

步骤(1)，将反向导向凸起穿过连接块通孔，并且将夹紧器凸台抵在连接块沉孔的台阶处；

步骤(2)，将夹紧器穿过衬套内部，直至反向导向凸起越过衬套的侧端；

步骤(3)，顶杆由通孔进入卡合孔内，使得顶杆将反向导向凸起向外撑开，抵住衬套的侧端；

步骤(4)，将杆穿过把手通孔，使得连接杆凸台抵在把手沉孔的台阶处；

步骤(5)，将连接杆拧入连接块，使得连接杆抵住顶杆凸台的顶部；

步骤(6)，将滑动把手沿连接杆来回滑动，使得滑动把手不断撞击连接杆，直至取出衬套。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的取出衬套的工具，卡合件采用弹性材料，使用顶杆撑开卡合件，利用卡合件的反向导向凸台抵住衬套底面，可以适用于多种尺寸的无肩固定衬套及类似部件，提供了一个通用型方法取出无肩固定衬套的方法，提高了现场的加工效率。并且滑动把手中间有圆弧过度，方便人员抓握，滑动敲击连接杆顶端产生撞击力，顶部有凹槽，可以容纳连接杆的头部结构，避免人员抓取不当导致的意外伤害。并且相较于现有的取出衬套的工具，本发明的工具轻便可靠，简单易用，成本低，有一定的通用性，并且操作简单，取出衬套过程不受使用环境影响，也无需对设备进行打孔取件，取出衬套的效率得到很大程度的改善。

附图说明

图1为示出本发明一较佳实施例的用于取出衬套工具的内部构造的总体图；

图2A为本发明一较佳实施例的用于取出衬套工具的夹紧器示意图，图2B为图2A的右视图；

图3为本发明一较佳实施例的用于取出衬套工具的顶杆的示意图；

图4为本发明一较佳实施例的用于取出衬套工具的连接块的示意图；

图5为本发明一较佳实施例的用于取出衬套工具的连接杆的示意图；

图6为本发明一较佳实施例的用于取出衬套工具的滑动把手的示意图；

图7为图1的P1处的放大图；

图8为本发明一较佳实施例的用于取出衬套的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

以下结合附图1-7详细描述根据本发明一较佳实施例。

本发明提供了一种用于取出衬套的工具，该工具包括夹紧器1、顶杆3、连接块2、连接杆4和滑动把手5。夹紧器1包括夹紧器凸台6和多个卡合件7，夹紧器凸台6设置在卡合件7一端，夹紧器凸台6沿其中心轴线设有通孔，卡合件7由弹性材料制成，多个卡合件7以中心轴线为中心均匀分布，并且限定出以中心轴线为中心的卡合孔，卡合孔靠近夹紧器凸台6的一端的直径与通孔的直径大致相同，卡合件7远离夹紧器凸台6的一端为向外凸起的反向导向凸起8，反向导向凸起8与衬套适配。其中卡合件7的个数大于等于2 个，附图2中示出了将卡合件7的个数设置为3个的示例。而将卡合孔的中心设置成与通孔的中心轴线设置成大致相同能够保证顶杆进入卡合孔后，将不同圆周位置上的卡合件7的撑开距离一样，从而保证每个卡合件7的反向导向凸起8与衬套的内侧端的接触面积大致相同，在取出衬套的过程中，衬套受力均匀，从而保证更易取出衬套。顶杆3具有顶杆凸台9和圆杆10，顶杆凸台9能够由夹紧器凸台6抵住，当圆杆10伸入卡合孔时，圆杆10撑开反向导向凸起8，从而由反向导向凸起8卡住。连接块2内部设有连接块沉头孔，连接块沉头孔具有连接块通孔11和连接块沉孔12，连接块通孔11 允许卡合件7通过，并且能够抵住夹紧器凸台6，连接块沉孔12允许夹紧器1、顶杆3通过，连接块沉孔12远离连接块通孔11的一端设置有内螺纹部分。滑动连接杆4具有连接杆凸台13和杆14，杆 14远离连接杆凸台13的一端设有与内螺纹部分配合的外螺纹部分，当连接杆4拧进连接块2时，连接杆4能够抵住顶杆。滑动把手5 内部设有把手沉头孔，把手沉头孔具有把手通孔15和把手沉孔16，把手通孔15允许杆14通过，把手沉孔16能够抵住连接杆凸台13。滑动把手5内部设有把手沉头孔，把手沉头孔具有把手通孔15和把手沉孔16，把手通孔15允许杆14通过，把手沉孔16能够抵住连接杆凸台13。当滑动把手5沿连接杆4来回滑动并撞击连接杆凸台13 时，力依次通过连接杆4、连接块2、夹紧器1传递到衬套侧端，力通过夹紧器1的反向导向凸起8作用于衬套。

优选地，将卡合件7设置成由弹簧钢制成，以此材料制成的卡合件7既能保证一定的弹性要求，同时又能保证在一定的刚度，在取出衬套的过程中，反向导向凸起8不会发生损坏。

在沿中心轴线的方向上，连接块沉孔12长度为L，夹紧器凸台 6高度为L₁，顶杆凸台9高度为L₂，内螺纹部分长度为L₃，上述四者优选地有以下关系：

L₃≥L-(L₁+L₂)

将内螺纹部分的长度设置成如上，能够保证在连接块沉孔12内从右至左依次放置好夹紧器凸台6、顶杆凸台9后，连接杆4能够被拧到可以抵住顶杆凸台9的位置，从而保证在滑动把手5沿连接杆4 上来回滑动并撞击连接杆凸台13的过程中，顶杆3、夹紧器1不会晃动，反向导向凸起8能够一直抵住衬套的内侧端，而不脱落。

顶杆3的圆杆10的长度可设置成稍微大于或者等于夹紧器1的长度，这样可以保证反向导向凸起8向外撑开的尺度最大。但这并非唯一的选择，圆杆10的长度也可设置成稍微小于夹紧器1的长度，在这种情况下，也能保证反向导向凸起8向外撑开抵住衬套的侧端。此外，根据不同的衬套内径和长度，可以选取不同直径、长度尺寸的顶杆和连接块进行组合以与对应的衬套配合。

在自然状态下，卡合孔远离夹紧器凸台6的一端的直径优选地设置成小于靠近夹紧器凸台6的一端的直径。由于卡合件7远离夹紧器凸台6的一端一端具有反向导向凸起8，进一步设置成以上方式能够使得卡合件7更易通过衬套的内孔。

反向导向凸起8上设有倒角，倒角便于多个卡合件7通过衬套内部。倒角可以设置成圆弧形或者斜角形等各种具备导向作用的形状。其中附图2示出了圆弧形的实施例。优选地，反向导向凸起8 沿夹紧器凸台6的中心轴线方向的长度为2-2.5mm，这样使得反向导向凸起8适用于大部分的衬套。

夹紧器凸台6呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与中心轴线重合。顶杆凸台9呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与中心轴线重合。把手沉孔16、连接杆凸台13均呈圆柱形，把手沉孔16和连接杆凸台13 的中心线与中心轴线重合。将上述各凸台的中心线设置成与夹紧器凸台6中心轴线重合可以保证滑动把手5沿连接杆4上来回滑动过程中，力能最有效地传递各个反向导向凸起8上。

进一步地，在反向导向凸起8中，将与衬套配合的凸起表面设置成与和凸起表面接触的表面相互垂直。如上设置的凸起表面，在取出衬套的过程中，凸起表面与衬套侧端面的接触面积最大，衬套以及受力反向导向凸起8最均匀，从而提高夹紧器1的寿命，衬套也更易被取出。

如图6所示，滑动把手5在靠近把手沉孔16一端的外周位置处设有凹陷部分，凹陷部分便于人员抓握工具。如上设置的滑动把手5 在靠近把手沉孔16一端形成类似于方向盘的形状，

较佳地，外螺纹部分的外径大于杆14的其他部分的直径。具体地，相较于杆14的其他部分，其形成为具有外螺纹的凸台的形式。并且进一步地，外螺纹部分形成为一个单独于杆14的备件，其固定于杆14上。优选地，外螺纹部分为一个内、外螺纹的备件，并且杆 14具有与外螺纹部分的内螺纹配合的外螺纹部分。备件通过螺纹固定的方式固定于杆14上。通过这种设计形式，可以根据取出衬套的所在环境的空间大小更换不同长度的杆14，使得本发明的工具使用范围更为广泛，使用更为方便。

如图8所示，以下描述采用本发明的工具取出衬套的方法，该方法包括以下步骤：

步骤(1)，将反向导向凸起8穿过连接块2的连接块通孔11，并且将夹紧器凸台6抵在连接块2的连接块沉孔12的台阶处；

步骤(2)，将夹紧器1穿过衬套内部，直至反向导向凸起8越过衬套的侧端；

步骤(3)，顶杆3由通孔进入卡合孔内，使得顶杆3将反向导向凸起8向外撑开，抵住衬套的侧端；

步骤(4)，将杆14穿过把手通孔15，使得连接杆凸台13抵在把手沉孔16的台阶处；

步骤(5)，将连接杆4拧入连接块2，使得连接杆4抵住顶杆凸台9的顶部；

步骤(6)，将滑动把手5沿连接杆4来回滑动，使得滑动把手 5不断撞击连接杆4，直至取出衬套。

由于工具如上设计，因而本发明的取出衬套的工具具有如下优点：

1.卡合件为弹簧钢材料，使用顶杆撑开反向导向凸起，利用卡合件的反向导向凸起夹住衬套底面，可以适用于多种尺寸的无肩固定衬套及类似部件，提供了一个通用型方法取出无肩固定衬套的方法，提高了现场的加工效率。

2.滑动把手中间有圆弧过度，方便人员抓握，滑动敲击连接杆顶端产生撞击力，顶部有凹槽，可以容纳连接杆的头部结构，避免人员抓取不当导致的意外伤害。

3.本工具轻便可靠，简单易用，成本低，有一定的通用性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种用于取出衬套的工具，其特征在于，其包括：

夹紧器(1)，所述夹紧器(1)包括夹紧器凸台(6)和多个卡合件(7)，所述夹紧器凸台(6)设置在所述卡合件(7)一端，所述夹紧器凸台(6)沿其中心轴线设有通孔，所述卡合件(7)由弹性材料制成，多个所述卡合件(7)以所述中心轴线为中心均匀分布，并且限定出以所述中心轴线为中心的卡合孔，所述卡合孔靠近所述夹紧器凸台(6)的一端的直径与所述通孔的直径大致相同，所述卡合件(7)远离所述夹紧器凸台(6)的一端为向外凸起的反向导向凸起(8)，所述反向导向凸起(8)与所述衬套适配；

顶杆(3)，所述顶杆(3)具有顶杆凸台(9)和圆杆(10)，所述顶杆凸台(9)能够由夹紧器凸台(6)抵住，当所述圆杆(10)伸入所述卡合孔时，所述圆杆(10)撑开所述反向导向凸起(8)，从而由所述反向导向凸起(8)卡住所述衬套；

连接块(2)，所述连接块(2)内部设有连接块沉头孔，所述连接块沉头孔具有连接块通孔(11)和连接块沉孔(12)，所述连接块通孔(11)允许所述卡合件(7)通过，并且能够抵住所述夹紧器凸台(6)，所述连接块沉孔(12)允许所述夹紧器(1)、所述顶杆通过，所述连接块沉孔(12)远离所述连接块通孔(11)的一端设置有内螺纹部分；

连接杆(4)，所述连接杆(4)具有连接杆凸台(13)和杆(14)，所述杆(14)远离所述连接杆凸台(13)的一端设有与所述内螺纹部分配合的外螺纹部分，当所述连接杆(4)拧进所述连接块(2)时，所述连接杆(4)能够抵住所述顶杆；

滑动把手(5)，所述滑动把手(5)内部设有把手沉头孔，所述把手沉头孔具有把手通孔(15)和把手沉孔(16)，所述把手通孔(15)允许所述杆(14)通过，所述把手沉孔(16)能够抵住所述连接杆凸台(13)；

其中，当所述滑动把手(5)沿所述连接杆(4)来回滑动并撞击所述连接杆凸台(13)时，力依次通过所述连接杆(4)、所述连接块(2)、所述夹紧器(1)传递到所述衬套侧端。

2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述卡合孔远离所述夹紧器凸台(6)的一端的直径小于靠近所述夹紧器凸台(6)的一端的直径。

3.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述反向导向凸起(8)具有倒角，所述倒角便于多个所述卡合件(7)通过所述衬套内部。

4.如权利要求3所述的工具，其特征在于，所述夹紧器凸台(6)呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与所述中心轴线重合。

5.如权利要求4所述的工具，其特征在于，所述顶杆凸台(9)呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与所述中心轴线重合。

6.如权利要求5所述的工具，其特征在于，所述把手沉孔(16)、所述连接杆凸台(13)均呈圆柱形，所述把手沉孔(16)和所述连接杆凸台(13)的中心线与所述中心轴线重合。

7.如权利要求6所述的工具，其特征在于，所述滑动把手(5)在靠近所述把手沉孔(16)一端的外周位置处设有凹陷部分，所述凹陷部分便于人员抓握所述工具。

8.如权利要求7所述的工具，其特征在于，所述外螺纹部分的外径大于所述杆(14)的其他部分的直径。

9.一种取出衬套的方法，其采用如权利要求1所述的工具，其包括以下步骤：

步骤(1)，将所述反向导向凸起(8)穿过所述连接块通孔(11)，并且将所述夹紧器凸台(6)抵在所述连接块沉孔(12)的台阶处；

步骤(2)，将所述夹紧器(1)穿过所述衬套内部，直至所述反向导向凸起(8)越过所述衬套的侧端；

步骤(3)，所述顶杆(3)由所述通孔进入所述卡合孔内，使得所述顶杆(3)将反向导向凸起(8)向外撑开，抵住所述衬套的所述侧端；

步骤(4)，将所述杆(14)穿过所述把手通孔(15)，使得所述连接杆凸台(13)抵在所述把手沉孔(16)的台阶处；

步骤(5)，将所述连接杆(4)拧入所述连接块(2)，使得所述连接杆(4)抵住所述顶杆凸台(9)的顶部；

步骤(6)，将所述滑动把手(5)沿所述连接杆(4)来回滑动，使得所述滑动把手(5)不断撞击所述连接杆(4)，直至取出所述衬套。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述卡合孔远离所述夹紧器凸台(6)的一端的直径小于靠近所述夹紧器凸台(6)的一端的直径。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述反向导向凸起(8)具有倒角，所述倒角便于多个所述卡合件(7)通过所述衬套内部。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述夹紧器凸台(6)呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与所述中心轴线重合。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述顶杆凸台(9)呈圆柱形或多棱柱型，其中心线与所述中心轴线重合。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述把手沉孔(16)、所述连接杆凸台(13)均呈圆柱形，所述把手沉孔(16)和所述连接杆凸台(13)的中心线与所述中心轴线重合。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述滑动把手(5)在靠近所述把手沉孔(16)一端的外周位置处设有凹陷部分，所述凹陷部分便于人员抓握所述工具。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述外螺纹部分的外径大于所述杆(14)的其他部分的直径。

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