CN112658563A - 一种摩擦焊用的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦焊用的夹具，包括圆环基座、由三个及以上夹瓣组成的各夹瓣之间有间隔距离的夹管和弹性涨管；夹管的薄圆柱面处的安装孔卡接在基座的各定位突起上，基座的里端壁顶接在薄和较厚圆柱面之间的台阶上；弹性涨管外端壁探出的凸台与夹管的薄圆柱面端壁之间垫有硬材料弹性垫，其外端由卡接在基座内壁环槽内的弹性挡圈挡位固定，其里端与夹管厚外圆台面内壁上的内台阶之间有缝隙，其内壁较大直径的位置与夹管大内径内圆柱面之间过盈配合，其内壁较小直径位置与夹管大内径内圆柱面之间间隙配合。本发明局部强度高、受力结构简单，各瓣之间不互相牵扯，有热涨冷缩的空间，使用寿命长，使用成本低。

Description

一种摩擦焊用的夹具

技术领域

本发明涉及一种摩擦焊用的夹具。

背景技术

摩擦焊主要用于加工空心轴杆和长柄滑套两类产品。

现有的摩擦焊用的夹具为一体式四瓣夹具，其与主轴锥套、主轴法兰盘和回位弹簧配合使用。一体式四瓣夹具整体壁厚薄均匀，壁薄，摩擦焊热量高，夹具在高温下整体连接部位没有热涨冷缩空间，夹持轴头时受力大的薄壁连接位置处容易损坏，寿命短。

现有的一体式四瓣夹具受力方向复杂，各瓣之间互相牵扯，主轴锥套推紧时可能会导致只有两瓣受力或三瓣受力，从而导致轴头与腔体之间在加工时两种毛坯同轴性差，最终成品跳动性差，后续磨加工易出现黑皮，使用过程中焊接位置可能应力更大易断裂。一个瓣损坏就必须整体更换，使用成本很高。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种局部强度高、受力结构简单，各瓣之间不互相牵扯，有热涨冷缩的空间，使用寿命长，使用成本低的摩擦焊用的夹具。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种摩擦焊用的夹具，包括圆环基座、由三个及以上夹瓣组成的各夹瓣之间有间隔距离的夹管和弹性涨管；

所述基座内壁里端有均匀布置的与夹瓣个数相同的定位突起，外端有一环槽；基座外壁上外端部有直径大的外定位圆，该外定位圆与配合使用的主轴锥套的圆形孔位内径相匹配；

每个所述夹瓣外壁有三个台阶将夹管分为里端的直径小的薄圆柱面、中间直径大的较厚圆柱面和外端的最小直径是较厚圆柱面直径的厚外圆台面；厚外圆台面的口部有一圈环形凹槽，该环形凹槽的外径与配合使用的主轴法兰盘内径匹配；薄圆柱面外壁与基座内壁匹配，夹管的每个夹瓣的薄圆柱面处开有与基座各定位突起相匹配的安装孔；在厚外圆台面内壁上有一内台阶，将整个夹管内壁分为大内径内圆柱面和小内径内圆柱面，小内径的圆柱面与工件轴头外圆相匹配；

夹管的薄圆柱面处的安装孔卡接在基座的各定位突起上，基座的里端壁顶接在薄和较厚圆柱面之间的台阶上；所述弹性涨管外端壁探出有外圆与基座内壁相匹配的凸台，其外壁为带微锥的圆台形，有凸台的外端直径小于其里端直径，其置于各夹瓣和基座内腔内，其凸台与夹管的薄圆柱面端壁之间垫有硬材料弹性垫，其外端由卡接在基座内壁环槽内的弹性挡圈挡位固定，其里端与夹管厚外圆台面内壁上的内台阶之间有缝隙，其内壁较大直径的位置与夹管大内径内圆柱面之间过盈配合，其内壁较小直径位置与夹管大内径内圆柱面之间间隙配合。

进一步优选地，所述夹管在每个夹瓣的薄圆柱面端部中心开有与其上的安装孔贯穿的伸缩缝。避免夹具夹紧时应力疲劳薄壁处易断裂，进一步延长夹具的使用寿命。

进一步优选地，所述弹性涨管为薄圆台形，薄圆台形的锥度为0.4±0.1°，薄圆台形上间隔开有里端相连、外端隔断，里端隔断、外端相连的伸缩缝。该结构的弹性涨管既结实又弹性好。

进一步优选地，所述弹性涨管采用65Mn钢制成。

进一步优选地，所述硬材料弹性垫为尼龙弹性垫。既有硬度，又有弹性。

使用时，本发明与主轴锥套、主轴法兰盘和回位弹簧配合使用。夹具的厚外圆台面口部的环形凹槽夹持在主轴法兰盘内孔，基座外定位圆卡接在主轴锥套的圆形孔内；本发明回缩后，接工件，工件被塞在夹具的夹瓣的小内径内圆柱面内，本发明被推出后，工件被夹紧在夹具的夹瓣的小内径内圆柱面内。本发明的夹瓣不是一体的，不是整体受力，单瓣受力，受力结构简单，各夹瓣之间不互相牵扯，使用寿命长；各瓣之间有热胀冷缩的容纳空间，不会因高温受力挤压而导致变形或损坏而影响寿命；各夹瓣为阶梯结构，需要变形大的位置厚度大，外端厚外圆台面厚度最厚，接着是中间较厚圆柱面，最里端变形最小为薄圆柱面，这样不但结构设计相对简单，增加使用寿命，且降低材料的使用，制作成本相对较低；且四瓣均可以受力，加工完成后工件轴头与腔体间同轴度好，跳动值降低，工件不易在焊接位置断裂，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2的AA剖视图；

图4为本发明中基座的立体结构示意图；

图5为本发明中夹瓣的立体结构示意图；

图6为本发明中弹性涨管的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1至图6所示，本实施例包括圆环基座3、由四个（三个、五个等，四个最佳）以上夹瓣5组成的各夹瓣5之间有间隔距离的夹管4和弹性涨管1。

所述基座3内壁里端有均匀布置的四个定位突起9，外端有一环槽10。基座3外壁上外端部有直径大的外定位圆16，该外定位圆16与配合使用的主轴锥套的圆形孔位内径相匹配。

每个所述夹瓣5外壁有三个台阶将夹管分为里端的直径小的薄圆柱面53、中间直径大的较厚圆柱面52和外端的最小直径是较厚圆柱面直径的厚外圆台面51。厚外圆台面51的口部有一圈环形凹槽6，该环形凹槽6的外径与配合使用的主轴法兰盘内径匹配。薄圆柱面53外壁与基座3内壁匹配，夹管的每个夹瓣的薄圆柱面53上开有与基座定位突起9相匹配的安装孔12。在厚外圆台面51内壁上有一内台阶13，将整个夹管4内壁分为大内径内圆柱面17和小内径内圆柱面18，小内径的圆柱面18与工件轴头外圆相匹配。优选地，所述夹管在每个夹瓣5里端的薄圆柱面53端部中心开有与其上的安装孔12贯穿的伸缩缝11。

夹管4的薄圆柱面处的安装孔12卡接在基座3的各定位突起9上，基座3的里端壁顶接在薄和较厚圆柱面53和52之间的台阶上。所述弹性涨管1外端壁探出有外圆与基座3内壁相匹配的凸台7，其外壁为带微锥的圆台形，有凸台7的外端直径小于其里端直径，其置于夹管4各夹瓣5和基座3内腔内，其凸台7与夹管4的薄圆柱面53端壁之间垫有硬材料弹性垫8，其外端由卡接在基座3内壁环槽10内的弹性挡圈2（本实施例弹性挡圈2为C型卡簧。）挡位固定，其里端与夹管厚外圆台面51内壁上的内台阶13之间有缝隙，其内壁较大直径的位置与夹管4大内径内圆柱面17之间过盈配合，其内壁较小直径位置与夹管4大内径内圆柱面17之间间隙配合。优选地，所述弹性涨管1为薄圆台形，薄圆台形的锥度为0.4±0.1°，薄圆台形上间隔开有里端相连、外端隔断，里端隔断、外端相连的伸缩缝14和15。优选地，所述弹性涨管1采用65Mn钢制成。优选地，所述硬材料弹性垫8为尼龙弹性垫。

上述所述实施例仅是优选和示例形的，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 (6)

1.一种摩擦焊用的夹具，其特征在于：包括圆环基座、由三个及以上夹瓣组成的各夹瓣之间有间隔距离的夹管和弹性涨管；

所述基座内壁里端有均匀布置的与夹瓣个数相同的定位突起，外端有一环槽；基座外壁上外端部有直径大的外定位圆，该外定位圆与配合使用的主轴锥套的圆形孔位内径相匹配；

每个所述夹瓣外壁有三个台阶将夹管分为里端的直径小的薄圆柱面、中间直径大的较厚圆柱面和外端的最小直径是较厚圆柱面直径的厚外圆台面；厚外圆台面的口部有一圈环形凹槽，该环形凹槽的外径与配合使用的主轴法兰盘内径匹配；薄圆柱面外壁与基座内壁匹配，夹管的每个夹瓣的薄圆柱面处开有与基座各定位突起相匹配的安装孔；在厚外圆台面内壁上有一内台阶，将整个夹管内壁分为大内径内圆柱面和小内径内圆柱面，小内径的圆柱面与工件轴头外圆相匹配；

夹管的薄圆柱面处的安装孔卡接在基座的各定位突起上，基座的里端壁顶接在薄和较厚圆柱面之间的台阶上；所述弹性涨管外端壁探出有外圆与基座内壁相匹配的凸台，其外壁为带微锥的圆台形，有凸台的外端直径小于其里端直径，其置于各夹瓣和基座内腔内，其凸台与夹管的薄圆柱面端壁之间垫有硬材料弹性垫，其外端由卡接在基座内壁环槽内的弹性挡圈挡位固定，其里端与夹管厚外圆台面内壁上的内台阶之间有缝隙，其内壁较大直径的位置与夹管大内径内圆柱面之间过盈配合，其内壁较小直径位置与夹管大内径内圆柱面之间间隙配合。

2.根据权利要求1所述的摩擦焊用的夹具，其特征在于：所述弹性涨管为薄圆台形，薄圆台形的锥度为0.4±0.1°，薄圆台形上间隔开有里端相连、外端隔断，里端隔断、外端相连的伸缩缝。

3.根据权利要求2所述的摩擦焊用的夹具，其特征在于：所述弹性涨管采用65Mn钢制成。

4.根据权利要求1或2或3所述的摩擦焊用的夹具，其特征在于：所述夹管在每个夹瓣的薄圆柱面端部中心开有与其上的安装孔贯穿的伸缩缝。

5.根据权利要求4所述的摩擦焊用的夹具，其特征在于：所述硬材料弹性垫为尼龙弹性垫。

6.根据权利要求1或2或3所述的摩擦焊用的夹具，其特征在于：所述硬材料弹性垫为尼龙弹性垫。

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