CN114029769A

CN114029769A - 一种高压、高刚性、多工位液压夹具

Info

Publication number: CN114029769A
Application number: CN202111516897.XA
Authority: CN
Inventors: 韩宇; 景军清; 荆兴亚; 邵宗光; 谷佳鑫
Original assignee: Xuzhou Amakai Hydraulic Technology Co ltd
Current assignee: Xuzhou Amakai Hydraulic Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2022-02-11

Abstract

本发明公布一种高压、高刚性、多工位液压夹具，属于液压阀加工技术领域。框架包括上下相对的上层板、中层板和底层板，下方箱固定在中层板和底层板之间，上方箱固定在上层板和底中层板之间；下方箱的四周设置有4个均布的下工位；下工位包括弹性圆销、弹性菱销、第一压紧头、第二压紧头，以及侧部辅助支撑、竖向辅助支撑；上方箱的四周设置有4个均布的上工位；上工位包括二序支撑块和压，二序支撑块上固定有二序圆销、二序菱销。本发明阀体定位精确，阀体在加工过程中能保持刚性；利用十字型夹具结构，同时加工2个大平面，解决阀体加工配合面平面度、平行度差和阀芯孔加工精度问题，提高阀体加工效率。

Description

一种高压、高刚性、多工位液压夹具

技术领域

本发明涉及液压阀加工技术领域，具体是一种高压、高刚性、多工位液压夹具。

背景技术

夹具是在金属切削过程中，用以准确定位工件位置，并将其牢固的加紧，以接受加工的工艺装备，它的主要作用是：可靠的保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分的发挥和扩大机床的工艺性能。

现有夹具由机械手动夹具、气动夹具、液压夹具三种方式，机械手动夹具：设计较为简单、经济，但操作复杂，劳动强度较高，加工过程中受重载切削时，工件容易发生震动；气动夹具：操作方便、动作迅速、介质清洁，但压紧力较小，刚性较低；液压夹具：工作平稳、动作迅速、压紧力大，刚性好，但设计复杂、精度要求高，成本较高。

中国专利公开了一种多工位阀体液压夹具（CN204997410U），所述夹具以阀体毛坯中心锥孔定位夹紧，即将阀体放在粗定位杆上使工件保持水平状态，推动圆锥压杆，经圆锥托杆将阀体推至定位套上定位，工件脱离粗定位杆，同时阀体下面弹簧支撑机构上的支撑钉随阀体托起而升起，保持工件水平状态；夹紧油路通油，转角缸通过圆锥压杆将工件夹紧，底部的支撑油缸锁紧弹簧支撑机构；经过顺序阀A，在阀体侧面设置的辅支缸锁紧，再经过顺序阀B，阀体另一侧的推缸将工件再次夹紧。

上述现有技术的缺点是：

1、该液压夹具，一次只能加工1个阀体平面，夹具结构复杂，只能适用于一种阀体毛坯的大批量加工，夹具油缸需多种顺序动作，动作相对较慢；

2、底部弹簧支撑机构结构，随阀体升起时，因阀体表面为铸造表面，其水平机构无法保证阀体保持在相对水平的状态，阀体装夹时易发生倾斜，从而影响阀体的加工精度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高压、高刚性、多工位液压夹具。本液压夹具采用双工序夹装结构，可一次装夹8个工件，阀体加工稳定、效率高。

本发明通过以下技术方案实现：一种高压、高刚性、多工位液压夹具，

框架包括上下相对的上层板、中层板和底层板，下方箱固定在中层板和底层板轴心之间，上方箱固定在上层板和底中层板轴心之间；

所述下方箱的四周设置有4个固定在中层板和底层板之间的均布的下工位；

所述下工位包括与阀体铸造孔下端配合的弹性圆销、弹性菱销；所述弹性圆销、弹性菱销的上方设置有与阀体铸造孔上端配合的第一压紧头、第二压紧头；下工位还包括用于抵在阀体左右两侧的侧部辅助支撑，和抵在阀体上下端的竖向辅助支撑；

所述上方箱的四周设置有4个固定在上层板和中层板之间的均布的上工位；

所述上工位包括固定在中层板上的二序支撑块；所述二序支撑块上固定有二序圆销、二序菱销，二序支撑块上方设置有压板。

其进一步是：所述底层板下侧配合连接有机床定位圆销和机床定位菱销。

所述下工位包括固定在底层板上侧面的下底座和固定在中层板下侧面的上底座，下底座和上底座竖向相对；在底层板和中层板之间连接有侧板，侧板与下底座和上底座外侧贴合；所述下底座和上底座内侧与下方箱贴合；所述下方箱、下底座、上底座和侧板组成方框式结构。

所述弹性圆销、弹性菱销和下侧的竖向辅助支撑安装在下底座上；所述第一压紧头、第二压紧头和上侧的竖向辅助支撑安装在上底座上；两侧的所述侧部辅助支撑对应安装在下方箱和侧板上。

所述第一压紧头、第二压紧头、竖向辅助支撑和侧部辅助支撑均连接有推缸。

所述压板上侧连接有连杆，压板上侧固定有用于将连杆限位在压板上的压盖；所述连杆上端连接有推缸，推缸安装在上层板上。

所述框架上开设有用于向下工位、上工位供油的油道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、压紧效果高：采用高压液压油缸进行夹紧，并在增加阀体两面设置侧部辅助支撑，根据机床特点，利用液压夹具框架上的供油通道在加工过程中保持压力供应，使阀体在加工过程中时刻保持夹紧状态，保证加工刚性，解决阀体加工稳定性问题；

2、操作方便、动作迅速：利用弹性圆销、弹性菱销，采用两面一销定位，使其在夹具压力未建立时，与夹具上部第一、二压紧头接触，实现阀体预压紧，解决了阀体装夹时易掉落问题，同时液压夹具可实现一键快速加压，动作迅速，减少操作时间；

3、加工效率高、精度高：通过两个大平面，夹具设计为十字形，设置两工序，减少夹具空间，可一次装夹8个工件，装夹数量多，有效降低加工换刀时间，从而提高加工效率；并且大平面铣削在同一工序（下工位）加工，保证两平面平面度≤0.02mm,，平行度≤0.02mm，解决阀体加工配合面平面度、平行度差问题；第二工序（上工位）阀芯孔加工过程中以第一工序加工出的两个大平面进行定位和压紧，加工刚性更好，提高阀芯孔加工精度。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图（上下工位中仅示出一个阀体）；

图2是本发明主视图（上下工位中仅示出一个阀体）；

图3是图2中一个下工位的放大图；

图中：1、上层板；2、中层板；3、底层板；4、下方箱；5、上方箱；6、弹性圆销；7、弹性菱销；8、阀体；9、第一压紧头；10、第二压紧头；11、侧部辅助支撑；12、竖向辅助支撑；13、二序支撑块；14、二序圆销；15、二序菱销；16、压板；17、机床定位圆销；18、机床定位菱销；19、下底座；20、上底座；21、侧板；22、推缸；23、连杆；24、压盖。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

如图1至图3所示，一种高压、高刚性、多工位液压夹具，上层板1、中层板2和底层板3上下相对，下方箱4固定在中层板2和底层板3轴心之间，上方箱5固定在上层板1和底中层板2轴心之间。上层板1、中层板2、底层板3、下方箱4和上方箱5固定为一体形成框架。框架上开设有用于向下工位、上工位中推缸22供油的油道。底层板3下侧通过配合连接的机床定位圆销17和机床定位菱销18安装在机床上。

下方箱4的四周设置有4个固定在中层板2和底层板3之间下工位，4个下工位呈“十”字形布置；

下工位包括固定在底层板3上侧面的下底座19和固定在中层板2下侧面的上底座20，下底座19和上底座20竖向相对；在底层板3和中层板2之间连接有侧板21，侧板21与下底座19和上底座20外侧贴合；下底座19和上底座20内侧与下方箱4贴合。下方箱4、下底座19、上底座20和侧板21组成方框式结构。

弹性圆销6、弹性菱销7和下侧的竖向辅助支撑12安装在下底座19上，第一压紧头9、第二压紧头10和上侧的竖向辅助支撑12安装在上底座20上。第一压紧头9、弹性圆销6上下相对，分别配合顶在阀体8铸造孔上下端。第二压紧头10、弹性菱销7上下相对，分别配合顶在阀体8另一铸造孔上下端。上下侧的竖向辅助支撑12上下相对，分别配合顶在阀体8上下端，竖向辅助支撑12端部是齿形结构，可以更好的与阀体8端接触。两对侧部辅助支撑11分居在阀体8两侧，两侧的侧部辅助支撑11对应安装在下方箱4和侧板21上，使用时，侧部辅助支撑11抵在阀体8两侧。第一压紧头9、第二压紧头10、竖向辅助支撑12和侧部辅助支撑11均连接有推缸22。

上方箱5的四周设置有4个固定在上层板1和中层板2之间的上工位，4个上工位呈“十”字形布置；

上工位包括固定在中层板2上的二序支撑块13。二序支撑块13上固定有二序圆销14、二序菱销15。二序支撑块13上方对应设置有压板16，压板16上侧连接有连杆23，压板16上侧固定有用于将连杆23限位在压板16上的压盖24。连杆23上端连接有推缸22，该推缸22安装在上层板1上。

本实施例利用弹性销技术，通过弹性圆销、弹性菱销对阀体进行定位，实现两面一销定位方式；通过弹性圆销2、弹性菱销3底部弹簧，实现阀体装夹时的向上顶紧，使阀体铸造孔与第一、二压紧头9、10接触，从而实现阀体预压紧，解决阀体装夹易掉落问题。

利用第一、二压紧头9、10后部的推缸22（高压液压油缸）对阀体进行压紧，并且通过上下端的具有齿形端部的竖向辅助支撑12压紧阀体，具有齿形端部的竖向辅助支撑12压紧后可增大压紧力；顶部压紧后，两侧的侧部辅助支撑11开始顶紧阀体，对阀体施加侧向压紧力，对阀体提供支撑作用，可有效保证阀体加工刚性，保证阀体在加工过程的稳定性，解决阀体加工振动问题。

夹具的框架采用不锈钢焊材焊接，框架为十字形。结合机床主轴行程、直径和阀体加工工艺等特点，框架上设计两道加工两序，可一次性装夹8个阀体，相同加工刀具可一次性加工多件阀体，减少了因换刀导致的加工时间的浪费，大大提高了阀体加工效率；保证阀体在加工过程中，能够在同一工序中加工两个配合面，相对于通常两个平面分工序加工，避免了二次装夹和夹具本身精度误差所导致的加工误差，解决阀体加工配合面平面度、平行度差问题。同时，后续第二道阀芯孔加工工序中，以第一道工序加工出的两个大平面进行定位和压紧，加工刚性更好，大大提高了阀芯孔加工精度。

本实施例中的一种高压、高刚性、多工位液压夹具，凭借其定位形式、压紧方式、结构形式，使得液压夹具不仅极大提高了工件的压紧效果，保证了加工精度，还降低了劳动强度，而且加工效率高，有效地提升了产品加工质量，对同行企业具有一定的借鉴意义。

Claims

1.一种高压、高刚性、多工位液压夹具，

其特征在于：

框架包括上下相对的上层板（1）、中层板（2）和底层板（3），下方箱（4）固定在中层板（2）和底层板（3）轴心之间，上方箱（5）固定在上层板（1）和底中层板（2）轴心之间；

所述下方箱（4）的四周设置有4个固定在中层板（2）和底层板（3）之间的均布的下工位；

所述下工位包括与阀体（8）铸造孔下端配合的弹性圆销（6）、弹性菱销（7）；所述弹性圆销（6）、弹性菱销（7）的上方设置有与阀体（8）铸造孔上端配合的第一压紧头（9）、第二压紧头（10）；下工位还包括用于抵在阀体（8）左右两侧的侧部辅助支撑（11），和抵在阀体（8）上下端的竖向辅助支撑（12）；

所述上方箱（5）的四周设置有4个固定在上层板（1）和中层板（2）之间的均布的上工位；

所述上工位包括固定在中层板（2）上的二序支撑块（13）；所述二序支撑块（13）上固定有二序圆销（14）、二序菱销（15），二序支撑块（13）上方设置有压板（16）。

2.根据权利要求1所述的一种高压、高刚性、多工位液压夹具，其特征在于：所述底层板（3）下侧配合连接有机床定位圆销（17）和机床定位菱销（18）。

3.根据权利要求1所述的一种高压、高刚性、多工位液压夹具，其特征在于：所述下工位包括固定在底层板（3）上侧面的下底座（19）和固定在中层板（2）下侧面的上底座（20），下底座（19）和上底座（20）竖向相对；在底层板（3）和中层板（2）之间连接有侧板（21），侧板（21）与下底座（19）和上底座（20）外侧贴合；所述下底座（19）和上底座（20）内侧与下方箱（4）贴合；所述下方箱（4）、下底座（19）、上底座（20）和侧板（21）组成方框式结构。

4.根据权利要求3所述的一种高压、高刚性、多工位液压夹具，其特征在于：所述弹性圆销（6）、弹性菱销（7）和下侧的竖向辅助支撑（12）安装在下底座（19）上；所述第一压紧头（9）、第二压紧头（10）和上侧的竖向辅助支撑（12）安装在上底座（20）上；两侧的所述侧部辅助支撑（11）对应安装在下方箱（4）和侧板（21）上。

5.根据权利要求3所述的一种高压、高刚性、多工位液压夹具，其特征在于：所述第一压紧头（9）、第二压紧头（10）、竖向辅助支撑（12）和侧部辅助支撑（11）均连接有推缸（22）。

6.根据权利要求1所述的一种高压、高刚性、多工位液压夹具，其特征在于：所述压板（16）上侧连接有连杆（23），压板（16）上侧固定有用于将连杆（23）限位在压板（16）上的压盖（24）；所述连杆（23）上端连接有推缸（22），推缸（22）安装在上层板（1）上。

7.根据权利要求1所述的一种高压、高刚性、多工位液压夹具，其特征在于：所述框架上开设有用于向下工位、上工位供油的油道。