CN112719962A - 一种适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具 - Google Patents

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周建忠
王匀
陈杰
王阿军
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Abstract

本发明公开了一种适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具，包含一底座，底座上设有一可拆卸的连接块，连接块上设有一锥型膨胀套管和一十字型活塞，锥型膨胀套管与十字型活塞的底部相接触，锥型膨胀套管上套接有一芯轴本体，芯轴本体与十字型活塞之间设有一复位弹簧，芯轴本体的内壁上设有若干液压膨胀头，液压膨胀头沿着芯轴本体的径向和轴向分布，其中，在液压介质的作用下，液压膨胀头可沿径向移动，并产生不同的位移。该液压自动膨胀夹具在孔轴类零件安装时，可以同时对其内壁/外壁进行自动膨胀夹紧，并且液压膨胀头可根据孔类零件内孔的具体形状为在径向上产生不同的距离，以实现对不规则孔轴零件的稳定安装与夹紧。

Description

一种适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具
技术领域
本发明涉及一种机械紧固装置，更确切地说，是一种适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具。
背景技术
在模具机械制造过程中，夹具是用来固定加工对象，使加工对象处于准确的位置，以接受加工或检测。夹具设计的好坏也就直接影响到了加工对象的加工效率和加工精度，特别是对于加工精度要求较高的加工对象对夹具的设计提出了更高的要求，现有技术在加工圆管薄壁零件时，通常利用三爪卡盘夹薄壁零件的外圆车削内孔或增加工艺肋加工零件外圆，不过由于有些孔类零件(尤其壁厚5mm以下的薄壁孔类零件)本身刚性差，其加工过程极易变形，具体说来，以现有技术作为加工手段有如下缺陷：1、零件本身的变形会影响零件的尺寸精度和形状精度，增加工艺肋会大大增加切削内孔的难度；2、因零件壁较薄切削热会引起零件热变形，使零件尺寸难以控制；3、在切削力尤其为背向力的作用下，极易产生振动、噪音和变形，直接影响零件的尺寸精度、形位公差以及表面粗糙度。
目前市面上虽然有一些液压膨胀夹具用于对孔类零件进行装夹，但是多数为端部或中间部分膨胀卡紧，导致零件受力不平衡，容易出现零件变形等现象，还有操作不便等问题。
中国发明CN205290660U涉及一种轴套类结构零件抛光用膨胀夹具，该发明主要是利用带有锥度的六角螺钉和带有可膨胀薄壁部分夹具一座配合使用，达到对孔类零件内壁膨胀夹紧的目的，该发明操作定位方便，操作简单，方便零件的拆卸，提升了工作效率。但是该使用新型对孔类零件的定位依赖于夹具一座，夹具一座的长度限制了该使用新型对孔类零件的夹紧，并且不便于对内孔不规则的孔类零件进行定位与夹紧，例如阶梯孔类零件。
中国发明CN210164767U公开一种液压膨胀螺钉，该发明主要是利用位于金属套筒的多个膨胀孔中的膨胀头在容置腔内壁凭借容置腔内装有液压类介质径向移动，从而对孔类零件的内壁进行夹紧，该发明类似于液压型膨胀夹具。由于受力变形位置位于螺钉液压膨胀管圆周上均匀分布，压力均匀，螺钉拧紧时螺钉中心不易偏离，而且膨胀之后该膨胀螺钉较常规膨胀螺钉更加牢固不易松动或脱落。但是该发明是使用旋转液压螺杆使得液压螺杆向容置腔内移动以调整容置腔内的液压力从而使得膨胀螺钉凸出膨胀孔，该过程并非自动化，会对装夹效率造成一定的影响，从而会影响生产效率，该发明主要是对零件的中间部分进行卡紧，会导致零件受力不平衡，影响加工精度。
中国发明CN209664484U提供一种膨胀夹具，主要利用楔形移动块和锥型面之间的相对移动对孔类零件进行内壁膨胀夹紧，该发明能够自动调整夹具的尺寸，适用于内孔尺寸不同的零件，无需手动调整夹具尺寸，增强夹具对不同尺寸的零件的适应性强。该发明结构过于复杂，实现自动化的方式是借助机床而不是夹具或零件本身，而且该发明是对孔类零件的一端进行卡紧，会对零件的加工精度产生很大的影响。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具，其特征在于，所述的适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具包含一底座，所述的底座上设有一可拆卸的连接块，所述的连接块上设有一锥型膨胀套管和一十字型活塞，所述的锥型膨胀套管与十字型活塞的底部相接触，所述的锥型膨胀套管上套接有一芯轴本体，所述的芯轴本体与所述的十字型活塞之间设有一复位弹簧，所述的十字型活塞的顶部活塞设置在所述的芯轴本体的中心油槽内，所述的中心油槽内装有一液压介质和一防漏垫片，所述的芯轴本体的内壁上设有若干液压膨胀头，所述的液压膨胀头沿着所述的芯轴本体的径向和轴向分布，其中，在所述的液压介质的作用下，所述的液压膨胀头可沿径向移动，并产生不同的位移。
作为本发明较佳的实施例，所述的底座和连接块上均设有若干螺纹孔，所述的螺纹孔利用螺栓进行连接。
作为本发明较佳的实施例，所述的锥型膨胀套管的底部呈锥形，且锥度为15°。
作为本发明较佳的实施例，所述的芯轴本体的底部设有与所述的十字型活塞相配合的十字形槽，所述的芯轴本体的底部设有若干螺纹孔，且所述的芯轴本体与所述的连接块通过螺栓连接。
作为本发明较佳的实施例，所述的液压介质为液压油，
本发明的适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具具有以下优点：该液压自动膨胀夹具在孔轴类零件安装时，可以同时对其内壁/外壁进行自动膨胀夹紧，并且液压膨胀头可根据孔类零件内孔的具体形状为在径向上产生不同的距离，以实现对不规则孔轴零件的稳定安装与夹紧。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的液压自动膨胀夹具结构剖视图；
图2为图1中的十字型活塞示意图；
图3为图1中的十字型活塞示意图，为另一个视角；
图4为图1中的锥型膨胀套管示意图；
图5为图1中的连接块示意图；
图6为图1中的连接块示意图，为另一个视角。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1至图6所示，该适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具包含一底座1，该底座1上设有一可拆卸的连接块9，该连接块9上设有一锥型膨胀套管2和一十字型活塞3，该锥型膨胀套管2与十字型活塞3的底部相接触，该锥型膨胀套管2上套接有一芯轴本体7，该芯轴本体7与该十字型活塞3之间设有一复位弹簧4，该十字型活塞3的顶部活塞设置在该芯轴本体7的中心油槽8内，该中心油槽8内装有一液压介质M和一防漏垫片6，该芯轴本体7的内壁上设有若干液压膨胀头5，该液压膨胀头5沿着该芯轴本体7的径向和轴向分布，其中，在该液压介质M的作用下，该液压膨胀头5可沿径向移动，并产生不同的位移。
该底座1和连接块9上均设有若干螺纹孔10，该螺纹孔10利用螺栓进行连接。
下面介绍该液压自动膨胀夹具的安装方式。安装时，将复位弹簧4放入芯轴本体7的底部，再将十字型活塞3放入芯轴本体7的十字型的槽内。之后，用螺栓将连接块9和芯轴本体7联接起来，最后将连接块9的凸出的螺纹部分拧入底座1的螺纹孔中，控制好距离，以免锥形膨胀套管2过度变形。拆除时，与以上安装时的动作相反。
下面介绍该液压自动膨胀夹具的工作方式。
首先，采用机械手将孔类零件放置到夹具上，当零件沿芯轴轴向进给时，孔类零件的底部触碰到锥型膨胀套管2，锥型膨胀套管2发生变形，在底座1的配合下，轴向推动十字型活塞3，十字型活塞3使得液压类介质流动，芯轴本体7的侧壁上的液压膨胀头5在液压介质的作用下沿径向进给，根据内孔的具体形状，液压膨胀头5沿径向进给不同的距离，在零件沿轴向进给的同时实现夹紧的目的，从而实现对零件的自动化安装与夹紧。
该液压自动膨胀夹具在孔轴类零件安装时，可以同时对其内壁/外壁进行自动膨胀夹紧，并且液压膨胀头可根据孔类零件内孔的具体形状为在径向上产生不同的距离，以实现对不规则孔轴零件的稳定安装与夹紧。
不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具，其特征在于，所述的适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具包含一底座(1)，所述的底座(1)上设有一可拆卸的连接块(9)，所述的连接块(9)上设有一锥型膨胀套管(2)和一十字型活塞(3)，所述的锥型膨胀套管(2)与十字型活塞(3)的底部相接触，所述的锥型膨胀套管(2)上套接有一芯轴本体(7)，所述的芯轴本体(7)与所述的十字型活塞(3)之间设有一复位弹簧(4)，所述的十字型活塞(3)的顶部活塞设置在所述的芯轴本体(7)的中心油槽(8)内，所述的中心油槽(8)内装有一液压介质(M)和一防漏垫片(6)，所述的芯轴本体(7)的内壁上设有若干液压膨胀头(5)，所述的液压膨胀头(5)沿着所述的芯轴本体(7)的径向和轴向分布，其中，在所述的液压介质(M)的作用下，所述的液压膨胀头(5)可沿径向移动，并产生不同的位移。
2.根据权利要求1所述的适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具，其特征在于，所述的底座(1)和连接块(9)上均设有若干螺纹孔(10)，所述的螺纹孔(10)利用螺栓进行连接。
3.根据权利要求1所述的适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具，其特征在于，所述的锥型膨胀套管(2)的底部呈锥形，且锥度为15°。
4.根据权利要求1所述的适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具，其特征在于，所述的芯轴本体(7)的底部设有与所述的十字型活塞(3)相配合的十字形槽，所述的芯轴本体(7)的底部设有若干螺纹孔，且所述的芯轴本体(7)与所述的连接块(9)通过螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的适用于异型孔和异形轴装夹的液压自动膨胀夹具，其特征在于，所述的液压介质(M)为液压油。
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