CN115709359A - 一种自适应定位的异形工件加工夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应定位的异形工件加工夹具，包括安装盘，安装盘的端面上设置有安装筒，安装筒的内壁上沿周向阵列设置有若干驱动筒，每一驱动筒上均滑移连接有夹持杆，若干驱动筒通过液压管相互连通，液压管连通有液压源。汽车零部件夹持时，将零部件放置在安装盘的端面上，并控制液压源向液压管内通入液体。在此过程中，液体会经由液压管充入若干驱动筒内。而通过液体压力的推动力，若干夹持杆会向零部件一侧被顶出，直至夹持杆夹持零部件的表面。本发明的夹具采用夹持杆与液压源配合的夹持的方式能够实现对汽车零部件的自动定位，从而更适用于异形零部件的加工时的夹持所需。

Description

一种自适应定位的异形工件加工夹具

技术领域

本发明涉及汽车夹具技术领域，特别地，涉及一种自适应定位的异形工件加工夹具。

背景技术

汽车零部件在生产或者安装过程中，需要采用一些特殊的夹具进行固定。即汽车零部件在生产或者安装过程中都需要采用针对的夹具进行固定，导致需要使用的夹具种类繁多，大大增加了生产成本。且对于一些异形的零部件，其无法采用常规的夹具进行固定，导致在生产或者安装过程中耗费时间长。现亟需一种具有自适应定位功能的汽车零部件加工用夹具。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自适应定位的异形工件加工夹具。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种自适应定位的异形工件加工夹具，包括安装盘，所述安装盘的端面上设置有安装筒，所述安装筒的内壁上沿周向阵列设置有若干驱动筒，每一所述驱动筒上均滑移连接有夹持杆，若干所述驱动筒通过液压管相互连通，所述液压管连通有液压源，当液压源向所述液压管内充液时，液体充入所述驱动筒并能够推动若干所述夹持杆向所述安装盘的中心一侧滑动。

通过上述技术方案，汽车零部件夹持时，将零部件随意放置在安装盘的端面上，并控制液压源向液压管内通入液体。在此过程中，液体会经由液压管充入若干驱动筒内。而通过液体压力的推动力，若干夹持杆会向零部件一侧被顶出，直至夹持杆抵触零部件的表面。当所有夹持杆都抵触零部件的表面后，此时再充入一定的量的液体即可实现若干夹持杆对零部件的夹紧。现有技术相比，本发明的夹具采用夹持杆与液压源配合的夹持的方式能够实现对汽车零部件的自动定位，从而更适用于异形零部件的加工时的夹持所需。

优选的，所述夹持杆的端部设置有弹性块。

通过上述技术方案，弹性块具有形变量，如此夹持杆的端部能够更贴合于零部件的表面，从而对零部件起有更稳定的夹持力。

优选的，所述夹持杆内设置有导热杆，所述导热杆的一端连接于所述弹性块，所述导热杆的另一端伸入至所述驱动筒内。

通过上述技术方案，当本发明的夹具用于焊接作业时，导热杆会将零部件在焊接时产生的热量导入驱动筒内。而众所周知，焊接作业容易引起零部件较大的残余变形和焊接内应力。这是由于绝大多数焊接作业都采用局部加热，如此经焊接后的零部件，在结构中会产生不可避免地应力和变形，从而影响结构承载能力、加工精度和尺寸稳定性。也就是说，局部受热不均匀的焊接作业将导致焊接后的零部件出现上述的缺陷。

而本发明的夹具能够在焊接作业的前期将零部件的热量导入驱动筒内进行散热,使得零部件不易在焊接时出现局部上过于不均匀的情况。当焊接作业一段时间后，通过导热杆进入驱动筒的热量会经由若干驱动筒之间的通路将该部分热量重新导入零部件远离焊接中心的部分，如此也可使得零部件整体不易出现受热不均的情况。采用本发明夹具夹持进行焊接作业的零部件不易出现较大的残余变形和焊接内应力。

优选的，所述夹持杆上贯穿设置有滑移孔，所述导热杆滑移连接于所述滑移孔，所述夹持杆的内端面上开设有延伸至所述弹性块一侧的散热通道，所述散热通道为冂形通道，所述导热杆的内端上设置有封堵部，所述封堵部的侧壁抵接于所述驱动筒的内壁，所述安装筒的内壁上设置有抵接部，所述抵接部的侧壁抵接于所述驱动筒的内壁，所述抵接部包括固定单元以及弹动连接于所述固定单元的弹动单元，所述弹动单元在弹性件的作用下抵紧于所述封堵部，以使得所述驱动筒内分隔成两个腔室，所述弹动单元上设置有流通孔，所述夹持杆上设置有分隔组件，所述分隔组件能够对所述流通孔进行封堵，所述弹动单元上设置有封堵组件，所述封堵组件能够对所述散热通道的两个开口进行封堵。

通过上述技术方案，在夹具的初始状态下，弹动单元会在弹性件的作用下抵紧于封堵部，并使得封堵组件对散热通道的两个开口进行封堵，夹持杆上的分隔组件则与流通孔分离；而当液压管内通入液体以夹持工件时，液体会经由流通孔充入两个腔室内，从而使得夹持杆、导热杆以及弹动单元一起向外顶出。随后，导热杆会因抵触工件受到来自工件的抵触力。随着液体不断充入驱动筒，夹持杆会继续向外顶出。此时，封堵组件会从两个开口中脱出，而分隔组件则会对流通孔形成封堵。进而，两个腔室会各自密闭，液体会从一个腔室经由散热通道流向另一个腔室。气流流经散热通道时能够更为快速的携带走工件焊接时产生的热量，以更好的达到夹具对工件前期散热，后期导热的使用效果。

优选的，所述分隔组件包括设置在所述夹持杆的内端上的封堵杆，所述封堵杆向所述弹动单元一侧延伸且端面贴合于所述弹动单元的侧壁。

通过上述技术方案，分隔组件的结构简单、可靠。

优选的，所述弹性块为导热橡胶块。

通过上述技术方案，导热橡胶块在具有较佳的弹性性能的同时还能够更快速将热量传递至导热杆，使得夹持杆更稳定的实现前期散热、后期导热的使用效果。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例初始状态下的结构示意图；

图3为实施例夹持状态下的结构示意图；

图4为封堵部的结构示意图。

附图标记：1、安装盘；2、安装筒；3、驱动筒；4、夹持杆；5、液压管；6、弹性块；7、导热杆；8、滑移孔；9、散热通道；10、封堵部；11、抵接部；12、固定单元；13、弹动单元；14、弹性件；15、流通孔；16、分隔组件；17、封堵组件；18、封堵杆。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付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所示，一种自适应定位的异形工件加工夹具，包括安装盘1。

如图1至图4所示，安装盘1的端面上设置有安装筒2，安装筒2内形成用以夹持汽车零部件的夹持空间。而为了实现对异形零部件的夹持，安装筒2的内壁上沿周向阵列设置有若干驱动筒3，每一驱动筒3内均滑移连接有夹持杆4。此外，若干驱动筒3通过液压管5相互连通。液压管5上连通有液压源。

零部件夹持时，将零部件随意放置在安装盘1的端面上，并控制液压源向液压管5内通入液体。在此过程中，液体会经由液压管5充入若干驱动筒3内。而通过液体压力的推动力，若干夹持杆4会向零部件一侧被顶出，直至夹持杆4抵触零部件的表面。当所有夹持杆4都抵触零部件的表面后，此时再充入一定的量的液体即可实现若干夹持杆4对零部件的夹紧与夹持。

而由于若干驱动筒3是通过一个液压流路联通的，并根据零部件的重量情况，本方案的夹具具有以下至少两种使用过程：

一、当零部件重量较轻，且和安装盘1之间的摩擦力小于液压流路流通所需的阻力时，将零部件随意放置在安装盘1的端面上，更靠近工件一侧的夹持杆4会先抵触并推动零部件一起顶出，其余夹持杆4则处于空载状态进行顶出。当零部件被相向的某些夹持杆4夹紧后，零部件在该方向上不再移动，这些夹持杆4由于受到大于液压流路流通所需阻力的抵触力，此时充入这些夹持杆4的驱动筒3内的液体会流通至压力较小的、空载顶出的夹持杆4的驱动筒3内。直至各个方向都被夹紧（所有夹持杆4均抵触零部件的表面）后，与上述相同地，再控制液压源充入一定量的液体即可对零部件实现夹紧。

二、当零部件重量较重，且和安装盘1之间的摩擦力大于液压流路流通所需的阻力时，将零部件随意放置在安装盘1的端面上，若干夹持杆4会陆续抵触零部件的表面。而先抵触零部件的夹持杆4由于受到来自零部件的抵触力大于液压流路流通所需阻力，此时充入这些夹持杆4的驱动筒3内的液体会流通至压力较小的、空载顶出的夹持杆4的驱动筒3内。直至所有夹持杆4都抵触零部件的表面后（即若干驱动筒3内的压力平衡时）。此时，再控制液压源充入一定量的液体即可对零部件实现夹紧。

显然，无论零部件的重量大小，本夹具均可实现零部件随意放置时对其进行自动定位夹持、自适应夹持的使用效果。

进一步地，夹持杆4的端部设置有弹性块6。弹性块6具有弹性变量，进而使得夹持杆4的端部能够更贴合于零部件的表面，以零部件起有更稳定的夹持力。

此外，需要了解的是，汽车零部件不可避免的会进行焊接作业。而作为常识，焊接作业容易引起零部件较大的残余变形和焊接内应力。这是由于绝大多数焊接作业都采用局部加热，如此经焊接后的零部件，在结构中会产生不可避免地应力和变形，从而影响结构承载能力、加工精度和尺寸稳定性。也就是说，局部受热不均匀的焊接作业将导致焊接后的零部件出现上述的缺陷。

对于上述技术问题，本方案在夹持杆4内还设置有导热杆7，该导热杆7的一端连接于弹性块6，另一端伸入至驱动筒3内。当本方案的夹具所加持的零部件需要进行焊接作业时，导热杆7会将零部件在焊接时产生的热量导入驱动筒3内。作为优选，弹性块6为导热橡胶块。导热橡胶块在具有较佳的弹性性能的同时还能够更快速将热量传递至导热杆7。

进而，在本方案的夹具夹持下的零部件在进行焊接作业时，其产生的热量与热量的分布将呈现有如下的运动过程：

在焊接作业的前期，导热杆7会将零部件靠近焊接中心的热量导入驱动筒3内进行散热,使得零部件不易在焊接时出现局部上受热过于不均匀的情况；当焊接作业进行一段时间后，通过导热杆7进入驱动筒3的热量会经由若干驱动筒3之间的通路将该部分热量重新导入零部件远离焊接中心的部分，如此也可使得零部件整体不易出现受热过于不均的情况。也就是说，焊接中心产生的热量可经由若干驱动筒3内的液体通路、导热杆7重新导入零部件远离焊接中心的表面上，从而使得零部件整体被加热来解决焊接作业时出现工件受热不均的技术问题。

而为了加快对工件焊接中心处散热来更好的达到夹具前期散热、后期导热的使用效果。本方案在夹持杆4上贯穿设置有滑移孔8，并将导热杆7设计为滑移连接于滑移孔8，夹持杆4的内端面上开设有延伸至弹性块6一侧的散热通道9，散热通道9为冂形通道，散热通道9连通于滑移孔8。

夹持杆4的内端面上还开设有连通于两侧壁的滑移槽，导热杆7的内端伸入滑移槽内，且导热杆7的内端上设置有封堵部10，该封堵部10的侧壁抵接于驱动筒3的内壁。安装筒2的内壁上设置有抵接部11，抵接部11的侧壁抵接于驱动筒3的内壁。抵接部11包括固定单元12以及弹动连接于固定单元12的弹动单元13，弹动单元13在弹性件14的作用下抵紧于封堵部10，以使得驱动筒3内分隔成两个腔室，散热通道9的两个开口分别连通于两个腔室。而弹动单元13上设置有流通孔15。

夹持杆4上设置有分隔组件16，分隔组件16能够对流通孔15进行封堵，弹动单元13上设置有封堵组件17，封堵组件17能够对散热通道9的两个开口进行封堵。此外，将上述液压源选用为液体能够循环保压的液压源，而能够实现液体循环保压的液压源装置为现有技术，在本实施例中，不做赘述。

基于上述设置，本夹具的使用过程如下：

在夹具的初始状态下，弹动单元13会在弹性件14的作用下抵紧于封堵部10，并使得封堵组件17对散热通道9的两个开口进行封堵，夹持杆4上的分隔组件16则与流通孔15分离。

而当液压管5内通入液体以夹持工件时，液体会经由流通孔15充入两个腔室内，从而使得夹持杆4、导热杆7以及弹动单元13一起向外顶出。随后，导热杆7会因抵触工件受到来自工件的抵触力。随着液体不断充入驱动筒3，夹持杆4会继续向外顶出。此时，封堵组件17会从两个开口中脱出，而分隔组件16则会对流通孔15形成封堵。进而，两个腔室会各自密闭仅由散热通道9连通。如此，液体会从一个腔室经由散热通道9流向另一个腔室。气流流经散热通道9时能够更为快速的携带走工件焊接时产生的热量，以更好的达到夹具对工件前期散热，后期导热的使用效果。

此外，由于夹具的在初始状态下，散热通道9处于封闭状态，如此充入驱动筒3的液体会直接作用并推动夹持杆4与导热杆7向外顶出。也就是说，夹具夹持工件不易因为散热通道9的设置而导致效率降低。

更具体地，分隔组件16包括设置在夹持杆4的内端上的封堵杆18，封堵杆18向弹动单元13一侧延伸且端面贴合于弹动单元13的侧壁。封堵组件17则包括分别设置在弹动单元13两侧壁上的封堵轴，封堵轴与散热通道9的开口具有相适配的尺寸。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自适应定位的异形工件加工夹具，其特征是：包括安装盘(1)，所述安装盘(1)的端面上设置有安装筒(2)，所述安装筒(2)的内壁上沿周向阵列设置有若干驱动筒(3)，每一所述驱动筒(3)上均滑移连接有夹持杆(4)，若干所述驱动筒(3)通过液压管(5)相互连通，所述液压管(5)连通有液压源，当液压源向所述液压管(5)内充液时，液体充入所述驱动筒(3)并能够推动若干所述夹持杆(4)向所述安装盘(1)的中心一侧滑动。

2.根据权利要求1所述的一种自适应定位的异形工件加工夹具，其特征是：所述夹持杆(4)的端部设置有弹性块(6)。

3.根据权利要求2所述的一种自适应定位的异形工件加工夹具，其特征是：所述夹持杆(4)内设置有导热杆(7)，所述导热杆(7)的一端连接于所述弹性块(6)，所述导热杆(7)的另一端伸入至所述驱动筒(3)内。

4.根据权利要求3所述的一种自适应定位的异形工件加工夹具，其特征是：所述夹持杆(4)上贯穿设置有滑移孔(8)，所述导热杆(7)滑移连接于所述滑移孔(8)，所述夹持杆(4)的内端面上开设有延伸至所述弹性块(6)一侧的散热通道(9)，所述散热通道(9)为冂形通道，所述导热杆(7)的内端上设置有封堵部(10)，所述封堵部(10)的侧壁抵接于所述驱动筒(3)的内壁，所述安装筒(2)的内壁上设置有抵接部(11)，所述抵接部(11)的侧壁抵接于所述驱动筒(3)的内壁，所述抵接部(11)包括固定单元(12)以及弹动连接于所述固定单元(12)的弹动单元(13)，所述弹动单元(13)在弹性件(14)的作用下抵紧于所述封堵部(10)，以使得所述驱动筒(3)内分隔成两个腔室，所述弹动单元(13)上设置有流通孔(15)，所述夹持杆(4)上设置有分隔组件(16)，所述弹动单元(13)上设置有封堵组件(17)，所述封堵组件(17)在所述弹性件(14)的作用下对所述散热通道(9)的两个开口进行封堵，当所述夹持杆(4)与所述导热杆(7)相对滑动时，所述分隔组件(16)能够对所述流通孔(15)进行封堵，所述封堵组件(17)能够从开口中脱出，所述液压源为循环保压液压源。

5.根据权利要求4所述的一种自适应定位的异形工件加工夹具，其特征是：所述分隔组件(16)包括设置在所述夹持杆(4)的内端上的封堵杆(18)，所述封堵杆(18)向所述弹动单元(13)一侧延伸且端面贴合于所述弹动单元(13)的侧壁。

6.根据权利要求2-5任一项所述的一种自适应定位的异形工件加工夹具，其特征是：所述弹性块(6)为导热橡胶块。

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