CN115464430B - 一种注塑模具精密加工夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机床夹具领域，具体涉及一种注塑模具精密加工夹具。其包括夹持组件、传动控制组件和锁止结构；夹持组件有多组且每一组夹持组件均包括推板、夹持臂和夹持头，传动控制组件设置有多组，每组传动控制组件控制位于同一直线上的两个夹持组件移动。本发明初始夹持臂与推板呈预设角度且从下至上向内倾斜延伸，夹持的过程中夹持臂为注塑模具提供了一个向上的支持力，进而减小移动夹紧时注塑模具与机床底座的摩擦，减小注塑模具的磨损；同时夹持前期夹持头的橡胶垫与注塑模具接触避免将注塑模具的侧壁夹伤，夹持后期，刚性基座与注塑模具接触，进而给注塑模具提供可靠的夹持，夹持精度高。

Description

一种注塑模具精密加工夹具

技术领域

本发明涉及机床夹具领域，具体涉及一种注塑模具精密加工夹具。

背景技术

在使用机床加工零件时，需要采用夹具对工件进行定位装夹。注塑模具在后期精加工时常规的手段是利用机床进行加工，在加工之前通过夹具完成定位装夹，然后对刀并根据设计程序完成加工。授权公告号为CN111730807B的中国专利文献公开了一种注塑模具加工用夹具，该夹具在装夹时利用磁铁以及气压控制第一滑块移动，第一滑块通过楔面配合带动夹板移动，实现多方位的同步夹持工作，同时利用夹板上设置的硅胶垫与模具进行柔性接触以减小对模具侧壁的损伤。但是该方案在夹持的过程中直接推动模具移动，由于模具重量较大，移动夹紧的过程中容易使模具的底部磨损，造成工件不合格的问题；进一步的利用柔性接触虽然可以减小夹伤模具，但是无法保证定位夹持的精度，装夹可靠性低。

发明内容

根据现有技术的不足之处，本发明提出了一种注塑模具精密加工夹具，该夹具能够减小夹持过程中对工件的损伤且装夹精度高。

本发明的一种注塑模具精密加工夹具采用如下技术方案：包括夹持组件、传动控制组件和锁止结构；夹持组件有多组，夹持组件的数量为偶数且沿周向均布，每一组夹持组件均包括推板、夹持臂和夹持头，推板可内外移动地设置于机床底座，夹持臂能够弹性伸缩，夹持臂的外端与推板铰接且可相对于推板上下移动，夹持头铰接在夹持臂的内端；初始夹持臂与推板呈预设角度且从下至上向内倾斜延伸，注塑模具装夹到位后将夹持臂的外端向上提升使夹持臂处于水平，同时通过锁止结构将推板的位置锁定以完成夹持；

传动控制组件设置有多组，每组传动控制组件控制位于同一直线上的两个夹持组件的推板移动，以使夹持组件将注塑模具推至机床底座的中心并夹持。

可选地，多组传动控制组件上下叠摞布置，每组传动控制组件均包括齿轮、第一齿条、第二齿条、顶推弹簧；

机床底座内部中空，第一齿条和第二齿条位于机床底座内部且分别和一个推板固定连接，第一齿条和第二齿条水平延伸且上下间隔设置；

机床底座的内顶面设置有可滑动的滑动块，滑动块的滑动方向与相应推板的滑动方向相同，滑动块上插装有顶块，顶块和滑动块能够同步移动，齿轮的轮轴穿过滑动块和顶块且与滑动块和顶块均转动连接，齿轮夹设在第一齿条和第二齿条之间且与第一齿条和第二齿条均啮合；

顶推弹簧有两个且分列于顶块的两侧，顶推弹簧水平延伸且一端与机床底座的顶板连接、另一端与顶块连接，初始两个顶推弹簧处于放松状态且滑动块处于机床底座的中心位置。

可选地，夹持臂和推板通过铰接轴铰接，铰接轴可沿推板上下滑动，铰接轴上铰接有竖直延伸的且与推板滑动连接的拉杆，推板上设置有气缸，拉杆和气缸的活塞杆连接。

可选地，锁止结构包括锁止块，锁止块位于机床底座内部且通过连接杆可上下滑动的安装于推板，连接杆为弹簧伸缩杆，连接杆的上端与铰接轴铰接；锁止块的上表面设置有卡接齿，卡接齿的延伸方向与推板的移动方向垂直，机床底座的内顶面设置有齿牙，初始锁止块与机床底座的内顶板脱离，在锁止块上升至预设高度时，锁止块的卡接齿能够与机床底座内顶面的齿牙啮合。

可选地，夹持头包括刚性基座和橡胶垫，刚性基座与夹持臂铰接，橡胶垫嵌装于刚性基座的中部且初始向外凸出，橡胶垫为弹性垫。

可选地，橡胶垫的夹持面设置有防滑凸起。

可选地，推板和机床底座之间以及滑动块和机床底座之间均设置有滚珠。

本发明的有益效果是：本发明的一种注塑模具精密加工夹具中夹持组件的夹持臂和推板铰接，夹持臂初始与推板呈预设角度且从下至上向内倾斜延伸，传动控制组件控制夹持组件夹持的过程中，夹持臂为注塑模具提供了一个向上的支持力，进而减小移动夹紧时注塑模具与机床底座的摩擦，减小注塑模具的磨损。

进一步的，本发明中夹持组件的夹持头包括刚性基座和橡胶垫，通过刚性基座和橡胶垫的配合，夹持前期橡胶垫与注塑模具接触避免将注塑模具的侧壁夹伤，夹持后期，橡胶垫压缩并与刚性基座平齐，刚性基座的夹持面与注塑模具接触，进而给注塑模具提供可靠的夹持，减小工件损伤的同时，提高夹持精度。

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，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

图1为本发明一种注塑模具精密加工夹具在机床上的使用示意图；

图2为图1另一角度的示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为图1的剖视图(除去部分零部件)；

图5为图4中B处放大图；

图6为本发明中夹持组件的结构示意图；

图7为本发明夹持注塑模具时的状态图一；

图8为本发明夹持注塑模具时的状态图二；

图9为本发明夹持注塑模具时的状态图三；

图10为本发明夹持注塑模具时的状态图四。

图中：110、机床底座；120、机床安装臂；130、控制箱；140、驱动装置；150、加工头；200、夹持组件；210、推板；220、夹持头；221、橡胶垫；222、刚性基座；230、夹持臂；240、拉杆；250、锁止块；300、传动控制组件；311、齿轮；312、第一齿条；313、第二齿条；314、顶推弹簧；315、滑动块；316、顶块；317、支撑件；400、注塑模具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图10所示，本发明的一种注塑模具精密加工夹具安装于机床底座110，用于对注塑模具400进行定位夹紧，具体包括夹持组件200、传动控制组件300和锁止结构。

夹持组件200有多组，夹持组件200的数量为偶数且沿周向均布，注塑模具400放置于机床底座110且位于夹持组件200的中间；每一组夹持组件200均包括推板210、夹持臂230和夹持头220，推板210可内外移动地设置于机床底座110(靠近机床底座110的中心为内、远离机床底座110的中心为外)，夹持臂230能够弹性伸缩，夹持臂230的外端与推板210铰接且可相对于推板210上下移动，夹持头220铰接在夹持臂230的内端用于夹持注塑模具400；初始夹持臂230与推板210呈预设角度且从下至上向内倾斜延伸，注塑模具400装夹到位后将夹持臂230的外端向上提升使夹持臂230处于水平，同时通过锁止结构将推板210的位置锁定以完成夹持。

传动控制组件300设置有多组，每组传动控制组件300控制位于同一直线上的两个夹持组件200的推板210移动，以使夹持组件200将注塑模具400推至机床底座110的中心并夹持。在夹持的过程中，因为夹持臂230倾斜设置，夹持臂230为注塑模具400提供一个向上的支持力，进而减小移动夹紧时注塑模具400与机床底座110的摩擦，减小注塑模具400的磨损。

在进一步的实施例中，多组传动控制组件300上下叠摞布置，每组传动控制组件300均包括齿轮311、第一齿条312、第二齿条313、顶推弹簧314。

机床底座110内部中空，第一齿条312和第二齿条313位于机床底座110内部且分别和一个推板210固定连接，第一齿条312和第二齿条313水平延伸且上下间隔设置。

机床底座110的内顶面设置有可滑动的滑动块315，滑动块315的滑动方向与相应推板210的滑动方向相同，滑动块315上插装有顶块316，顶块316和滑动块315能够同步移动。齿轮311的轮轴穿过滑动块315和顶块316且与滑动块315和顶块316均转动连接，齿轮311夹设在第一齿条312和第二齿条313之间且与第一齿条312和第二齿条313均啮合。需要说明的是，为便于第一齿条312和第二齿条313与滑动块315的结构布置和安装，第一齿条312和第二齿条313相互靠近的一端均设置有缺口，进而使得第一齿条312和第二齿条313与滑动块315滑动插装；齿轮311具有两个轮体，齿轮311的轮轴连接在两个轮体之间，齿轮311的两个轮体与第一齿条312和第二齿条313啮合。

顶推弹簧314有两个且分列于顶块316的两侧，顶推弹簧314水平延伸且一端与机床底座110的顶板连接、另一端与顶块316连接，初始两个顶推弹簧314处于放松状态且滑动块315处于机床底座110的中心位置。

进一步的，如图6和图7所示，夹持臂230包括可伸缩的杆本体和预紧弹簧，预紧弹簧设置于杆本体且初始促使杆本体处于伸长状态。

本发明中优选的夹持组件200有四组，传动控制组件300有两组，两组传动控制组件300上下十字交叉设置，为便于下层传动控制组件300的安装，机床底座110的内顶面设置有支撑件317，下层传动控制组件300的滑动块315可滑动地设置于支撑件317，下层传动控制组件300的顶推弹簧314一端与相应的顶块316连接、另一端与支撑件317连接。

机床底座110上设置有驱动齿轮311转动的电机(图中未示出)，初始使得夹持臂230的外端处于推板210上的下端极限位置。需要对注塑模具400进行加工时，首先将注塑模具400放置于机床底座110并使其位于夹持组件200的中部，启动电机，电机驱动齿轮311转动，齿轮311转动时带动第一齿条312和第二齿条313相互靠近，进而使得同一方向的两个推板210相互靠近，夹持组件200向内移动开始夹持注塑模具400。

以左右方向为例阐述夹紧过程，因注塑模具400放置时可能为偏置状态，夹持组件200向内移动时，靠近注塑模具400的一组夹持组件200先与注塑模具400接触(如图7所示，右侧的夹持组件200与注塑模具400接触)，因注塑模具400重量较大，右侧夹持组件200接触注塑模具400后无法推动注塑模具400移动进而不再移动，此时齿轮311转动驱动左侧的夹持组件200靠近注塑模具400，同时齿轮311沿右侧推板210对应的第一齿条312向靠近右侧推板210的方向滚动，右侧的顶推弹簧314被压缩，直至左侧的夹持组件200与注塑模具400接触(如图8所示)。此后齿轮311继续转动，左右两侧的夹持组件200对注塑模具400进行夹持，因夹持臂230倾斜延伸，夹持臂230提供给注塑模具400一个向上的支持力，该支持力抵消注塑模具400的部分重力使注塑模具400与机床底座110的摩擦力逐渐减小。随着夹持的进行夹持臂230不断收缩，夹持臂230弹力增大(预紧弹簧被压缩)，夹持臂230提供给注塑模具400向上的支持力逐渐增大，当注塑模具400与机床底座110的摩擦力小于顶推弹簧314的预紧力，顶推弹簧314复位推动齿轮311向机床底座110的中心平移，进而夹持组件200边夹紧注塑模具400边带动注塑模具400向中心平移，直至注塑模具400移动至机床底座110的中心，之后夹持臂230继续收缩，齿轮311转动阻力增大，齿轮311的转动阻力增大到预设值时电机接收到信号并停转，注塑模具400装夹到位(如图9所示)。此后可将夹持臂230的外端向上抬升，使夹持臂230摆至水平，夹持臂230仅提供给注塑模具400水平的夹持力，同时锁止结构将推板210的位置锁止，夹持结束(如图10所示)。前后方向同理，夹持时两组传动控制组件300同时启动工作，进而控制四组夹持组件200同时动作对工件进行夹持。机床安装臂120上设置有控制箱130、驱动装置140以及加工头150，夹持结束后，操作控制箱130使驱动装置140工作，驱动装置140带动加工头150对注塑模具400进行加工。

在进一步的实施例中，如图5所示，夹持臂230和推板210通过铰接轴铰接，铰接轴可沿推板210上下滑动，铰接轴上铰接有竖直延伸的且与推板210滑动连接的拉杆240，推板210上设置有气缸(图中未示出)，拉杆240和气缸的活塞杆连接。注塑模具400装夹到位后，启动气缸控制拉杆240向上移动，拉杆240拉动铰接轴向上移动，进而可以使夹持臂230摆至水平。进一步的，夹持臂230和铰接轴之间设置有扭簧，扭簧用于使夹持臂230维持初始角度。

在进一步的实施例中，如图5所示，锁止结构包括锁止块250，锁止块250位于机床底座110内部且通过连接杆可上下滑动的安装于推板210，连接杆为弹簧伸缩杆，连接杆的上端与铰接轴铰接；锁止块250的上表面设置有卡接齿，卡接齿的延伸方向与推板210的移动方向垂直，机床底座110的内顶面设置有齿牙，初始锁止块250与机床底座110的内顶板脱离，在锁止块250上升至预设高度时，锁止块250的卡接齿能够与机床底座110内顶面的齿牙啮合。在向上提拉铰接轴时，铰接轴通过连接杆带动锁止块250向上移动，使锁止块250与机床底座110卡接，进而使得推板210的位置锁定。

在进一步的实施例中，如图5所示，夹持头220包括刚性基座222和橡胶垫221，刚性基座222与夹持臂230铰接，橡胶垫221嵌装于刚性基座222的中部且初始向外凸出，橡胶垫221为弹性垫可压缩，橡胶垫221的夹持面设置有防滑凸起，以增大摩擦力。通过刚性基座222和橡胶垫221的配合，夹持前期橡胶垫221与注塑模具400接触避免将注塑模具400的侧壁夹伤，夹持后期，夹持臂230收缩至一定程度后，橡胶垫221压缩并与刚性基座222平齐，刚性基座222的夹持面与注塑模具400接触，进而给注塑模具400提供可靠的夹持，减小工件损伤的同时，提高夹持精度。

在进一步的实施例中，推板210和机床底座110之间以及滑动块315和机床底座110之间均设置有滚珠，以减小推板210和滑动块315移动时与机床底座110之间的摩擦。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种注塑模具精密加工夹具，安装于机床底座，其特征在于：包括夹持组件、传动控制组件和锁止结构；夹持组件有多组，夹持组件的数量为偶数且沿周向均布，每一组夹持组件均包括推板、夹持臂和夹持头，推板可内外移动地设置于机床底座，夹持臂能够弹性伸缩，夹持臂的外端与推板铰接且可相对于推板上下移动，夹持头铰接在夹持臂的内端；初始夹持臂与推板呈预设角度且从下至上向内倾斜延伸，注塑模具装夹到位后将夹持臂的外端向上提升使夹持臂处于水平，同时通过锁止结构将推板的位置锁定以完成夹持；

传动控制组件设置有多组，每组传动控制组件控制位于同一直线上的两个夹持组件的推板移动，以使夹持组件将注塑模具推至机床底座的中心并夹持；

多组传动控制组件上下叠摞布置，每组传动控制组件均包括齿轮、第一齿条、第二齿条、顶推弹簧；

机床底座内部中空，第一齿条和第二齿条位于机床底座内部且分别和一个推板固定连接，第一齿条和第二齿条水平延伸且上下间隔设置；

机床底座的内顶面设置有可滑动的滑动块，滑动块的滑动方向与相应推板的滑动方向相同，滑动块上插装有顶块，顶块和滑动块能够同步移动，齿轮的轮轴穿过滑动块和顶块且与滑动块和顶块均转动连接，齿轮夹设在第一齿条和第二齿条之间且与第一齿条和第二齿条均啮合；

顶推弹簧有两个且分列于顶块的两侧，顶推弹簧水平延伸且一端与机床底座的顶板连接、另一端与顶块连接，初始两个顶推弹簧处于放松状态且滑动块处于机床底座的中心位置。

2.根据权利要求1所述的一种注塑模具精密加工夹具，其特征在于：夹持臂和推板通过铰接轴铰接，铰接轴可沿推板上下滑动，铰接轴上铰接有竖直延伸的且与推板滑动连接的拉杆，推板上设置有气缸，拉杆和气缸的活塞杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种注塑模具精密加工夹具，其特征在于：锁止结构包括锁止块，锁止块位于机床底座内部且通过连接杆可上下滑动的安装于推板，连接杆为弹簧伸缩杆，连接杆的上端与铰接轴铰接；锁止块的上表面设置有卡接齿，卡接齿的延伸方向与推板的移动方向垂直，机床底座的内顶面设置有齿牙，初始锁止块与机床底座的内顶板脱离，在锁止块上升至预设高度时，锁止块的卡接齿能够与机床底座内顶面的齿牙啮合。

4.根据权利要求1所述的一种注塑模具精密加工夹具，其特征在于：夹持头包括刚性基座和橡胶垫，刚性基座与夹持臂铰接，橡胶垫嵌装于刚性基座的中部且初始向外凸出，橡胶垫为弹性垫。

5.根据权利要求1所述的一种注塑模具精密加工夹具，其特征在于：橡胶垫的夹持面设置有防滑凸起。

6.根据权利要求1所述的一种注塑模具精密加工夹具，其特征在于：推板和机床底座之间以及滑动块和机床底座之间均设置有滚珠。