CN203948413U - 双向定位夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双向定位夹紧装置，其装配连接于工件和型架之间且包括销轴外壳、穿设于销轴外壳内的芯轴以及装设于芯轴上的轴向挡圈和钢珠；工件设有工件定位孔；型架设有与工件定位孔匹配对应的型架定位孔；芯轴外壳穿设于型架定位孔内，其一端伸进工件定位孔内，另一端向型架外部穿出；定位夹紧装置还包括定位圈；定位圈匹配嵌设于工件定位孔内；芯轴匹配穿过定位圈并将定位圈压紧固定于工件定位孔内。本实用新型结构设计简单、合理，连接刚度高，尤其通过在芯轴的周径与工件定位孔处加设定位圈，能有效满足组装精密型架强度、刚度以及稳定性要求，达到双向定位夹紧效果，使工件与型架之间有效实现夹紧定位。

Description

双向定位夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及产品或部件之间装配连接的技术领域，尤其涉及一种双向定位夹紧装置。 

背景技术

圆柱定位销，在机械制造业中是极其普通而又十分重要的零件。零件与零件、零件与部件、部件与部件或部件与整机之间的连接，多数要用它作为定位件，如果连接的零部件多次拆装，圆柱销表面和母体内孔表面易于拉伤而失去精密定位功能，严重时要更换定位销，母体内孔必须重新加工。其中，现有技术中为了克服圆柱形固定销的缺点，选择采用膨胀定位销，因为膨胀定位销径向尺寸不是固定的，可以膨胀大或缩小，拆卸方便，重复定位精度可达到0.005mm，使用寿命可达到50万次。然而，无论是圆柱形定位销，还是膨胀定位销都仅有定位功能，而没有夹紧功能，仍然无法满足零件与零件、零件与部件、部件与部件或部件与整机之间的连接需要。 

为了满足需要，现有技术中采用如图5所示的定位夹紧装置，该图5所示的定位夹紧装置包括零件001、零件002、轴向挡圈003、芯轴004、芯轴外壳005和钢珠006；其中，轴向挡圈003、芯轴004、芯轴外壳005和钢珠006一起组成了定位夹紧装置；该芯轴004逆时针旋转，退至轴向挡圈003位置，5颗钢球006便可缩进芯轴外壳005内，这时定位夹紧装置便可顺利从孔中拔出；连接工件时，钢球006退入芯轴外壳005的状态下将定位夹紧装置插入孔中，顺时针旋转芯轴004，顶出5颗钢球006，在65°锥面上实现定位，继续旋转芯轴004，当芯轴004承接扭矩达到70Nm时，产生的锁紧力可达到25KN，抗剪强度为200KN，实现对零件001、零件002的定位夹紧；但是，定位夹紧装置的周径与零件001的连接孔之间存在0.15mm的径向间隙，因此，如果用来组建精度要求较高的型架时，难于满足型架梁的稳定性要求。 

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提出了一种结构设计简单、合理，能有效满足组装精密型架的强度、刚度和稳定性要求，可达到双向定位夹紧效果的双向定位夹紧装置。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

上述的双向定位夹紧装置，装配连接于工件和型架之间且包括销轴外壳、穿设于所述销轴外壳内的芯轴以及装设于所述芯轴上的轴向挡圈和钢珠；所述工件设有工件定位孔；所述型架设有与所述工件定位孔匹配对应的型架定位孔；所述芯轴外壳穿设于所述型架定位孔内，其一端伸进所述工件定位孔内，另一端向所述型架外部穿出；所述定位夹紧装置还包括定位圈；所述定位圈匹配嵌设于所述工件定位孔内；所述芯轴匹配穿过所述定位圈并将所述定位圈压紧固定于所述工件定位孔内。 

所述双向定位夹紧装置，其中：所述定位圈一端呈柱体，另一端呈椎体；所述工件定位孔是由一段与所述定位圈呈柱体的一端相匹配的柱形定位孔以及一段与所述定位圈呈椎体的一端相匹配的锥形定位孔组成；所述柱形定位孔是自所述工件上远离所述型架的一侧面向内呈垂直延伸形成；所述锥形定位孔是自所述柱形定位孔的内端部向所述工件上与所述型架直接接触的一侧面贯通设置。 

所述双向定位夹紧装置，其中：所述锥形定位孔由所述柱形定位孔的内端部朝向所述柱形定位孔的轴心线逐渐收拢。 

所述双向定位夹紧装置，其中：所述芯轴外壳自靠近所述工件定位孔的一端端面轴向开设有芯轴孔，其一端沿外圆周设有橡胶圈；所述橡胶圈与所述型架定位孔的内壁接触连接；所述销轴外壳自伸进所述工件定位孔内的一端端面沿所述芯轴孔内壁轴向开设有限位槽；所述芯轴孔在位于所述限位槽底端一侧的内壁上设有一段内螺纹；所述销轴外壳穿出所述型架外部的一端侧壁沿圆周均匀开设有多个钢珠孔；所述钢珠孔与所述钢珠相匹配，同时还与所述芯轴孔相通。 

所述双向定位夹紧装置，其中：所述芯轴包括芯轴帽和自所述芯轴帽一端面向外笔直延伸的芯轴杆；所述芯轴杆匹配穿设于所述芯轴孔内，其靠近所述芯轴帽一端的圆周面上设有一段外螺纹，另一端端部呈锥形结构；所述芯轴通过所述外螺纹和内螺纹的配合连接于所述芯轴孔内。 

所述双向定位夹紧装置，其中：所述定位圈呈柱体的一端端部压接于所述 芯轴帽；所述定位圈呈椎体的一端套接于所述芯轴外壳靠近所述工件定位孔一端的外部。 

所述双向定位夹紧装置，其中：所述轴向挡圈嵌设于所述限位槽内，并匹配套接于位于所述芯轴帽和所述外螺纹之间的一段所述芯轴杆上。 

所述双向定位夹紧装置，其中：所述型架定位孔的外端口内边沿呈锥面结构。 

有益效果： 

本实用新型双向定位夹紧装置结构设计简单、合理，其中，通过在芯轴的周径和工件定位孔处加设定位圈，当芯轴匹配穿过定位圈时将定位圈压紧固定于工件定位孔内；这种结构设计的定位夹紧装置，不仅能实现工件和型架之间的双向定位夹紧效果，而且有效减小了芯轴与工件定位孔之间的径向间隙，提高了工件与型架之间的定位精度，能有效满足组装精密型架的强度、刚度以及稳定性要求。同时，整个夹紧装置强度高，装配拆卸简单、方便且效率高，使用安全、可靠。 

附图说明

图1为本实用新型双向定位夹紧装置的结构示意图； 

图2为本实用新型双向定位夹紧装置的芯轴外壳的结构示意图； 

图3为本实用新型双向定位夹紧装置的芯轴的结构示意图； 

图4为本实用新型双向定位夹紧装置的工件和型架的装配示意图； 

图5为现有定位夹紧装置的结构示意图。 

具体实施方式

如图1至4所示，本实用新型双向定位夹紧装置，穿设于工件1和型架2之间，用于定位连接工件1和型架2。其中，本实用新型双向定位夹紧装置包括芯轴外壳3、芯轴4、轴向挡圈5、钢珠6和锥形定位圈7。 

工件1为实心板状体结构且贯通设有工件定位孔11；其中，该工件定位孔11是由一段柱形定位孔111和一段锥形定位孔112两段定位孔组成；该柱形定位孔111是自工件1上远离型架2的一侧面向内呈垂直延伸形成；该锥形定位孔112是自该柱形定位孔111的内端部向工件1上与型架2直接接触的一侧面贯通设置，其中，该锥形定位孔112是由该柱形定位孔111的内端部朝向柱形定位孔111 的轴心线逐渐收拢形成。 

型架2整体呈中空结构，其相对两侧壁对称贯通设置有型架定位孔21；该型架定位孔21的位置均与工件1的工件定位孔11匹配对应；其中，该型架定位孔21的外端口内边沿呈锥面结构。 

芯轴外壳3为柱形壳体结构，其穿设于型架2的型架定位孔21内，同时，一端伸进工件1的工件定位孔11内，另一端向型架2外部穿出；其中，该销轴外壳3自靠近工件定位孔11的一端端面沿轴向开设有芯轴孔31，该销轴外壳3一端端部沿外圆周还设有橡胶圈32，该橡胶圈32与型架定位孔21的内壁接触连接，通过橡胶圈32可限制芯轴外壳3穿设于型架定位孔21内后发生转动；自销轴外壳3伸进工件定位孔11内一端的端面沿芯轴孔31内壁轴向开设有限位槽33；芯轴孔31位于限位槽33底端一侧的内壁上还开设有一段内螺纹34；该销轴外壳3穿出型架2外部的一端侧壁沿圆周均匀设有多个钢珠孔35，该钢珠孔35与芯轴孔31相通。 

芯轴4穿设于销轴外壳3内，其包括芯轴帽41和芯轴杆42，该芯轴帽41呈滚轮体结构且沿圆周面设有防滑纹路；该芯轴杆42是自芯轴帽41一端面向外笔直延伸形成，其匹配穿设于芯轴外壳3的芯轴孔31内且端部呈锥形结构，其中，该芯轴杆42在靠近芯轴帽41一端的圆周面上开设有一段外螺纹43，该外螺纹43与芯轴孔31内壁上的内螺纹33相匹配，使芯轴4通过外螺纹43和内螺纹33的配合连接于芯轴外壳3的芯轴孔31内。 

轴向挡圈5匹配套设于芯轴帽41与外螺纹43之间的一段芯轴杆42上并嵌设于芯轴外壳3的限位槽32内，其中，该轴向挡圈5轴向是通过挡圈限位。 

钢珠6匹配嵌设于芯轴外壳3的钢珠孔34内，其为沿芯轴外壳3圆周均匀分布的多个。 

定位圈7匹配嵌设于工件1的工件定位孔11内，其一端呈柱体，另一端呈椎体；其中，该定位圈7呈柱体的一端与工件定位孔11的柱形定位孔111相匹配且端部接触连接芯轴4的芯轴帽41，使芯轴4在旋入芯轴孔31内的过程中定位圈7被压紧固定于工件定位孔11内；该定位圈7呈椎体的一端与工件定位孔11的锥形定位孔112相匹配并套接于芯轴外壳3靠近工件定位孔11一端的外部。 

本实用新型的装配与拆卸原理： 

装配时先将芯轴外壳3依次插进工件1的工件定位孔11和型架2的型架定位孔21，并使芯轴外壳3的橡胶圈32匹配接触连接型架定位孔21内壁，以限制芯轴外壳3发生转动；然后，顺时针转动芯轴4，芯轴4的端部锥形结构会挤压并钢珠6推至型架2外端口的锥面结构上，以此限制芯轴外壳3轴向移动,随着芯轴4的转动最终夹紧工件1和型架2。 

拆卸时逆时针转动芯轴4，芯轴4会沿轴线方向退出芯轴外壳3，当芯轴4的端部锥形结构退过钢珠6中心所在平面时，钢珠6会受型架2外端口的锥面结构挤压向芯轴外壳3的中心聚拢，当所有钢珠6完全进入芯轴外壳3内侧时，芯轴外壳3和芯轴4均可顺利拔出工件1和型架2，最终可使整个夹紧装置拔出工件1和型架2。 

本实用新型结构设计简单、合理，连接刚度高，尤其通过在芯轴的周径与工件的工件定位孔处加设定位圈，能有效满足组装精密型架强度和刚度要求，达到双向定位夹紧效果，使工件与型架之间有效实现夹紧定位。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。 

Claims (8)

1.一种双向定位夹紧装置，装配连接于工件和型架之间且包括销轴外壳、穿设于所述销轴外壳内的芯轴以及装设于所述芯轴上的轴向挡圈和钢珠；所述工件设有工件定位孔；所述型架设有与所述工件定位孔匹配对应的型架定位孔；所述芯轴外壳穿设于所述型架定位孔内，其一端伸进所述工件定位孔内，另一端向所述型架外部穿出；其特征在于：所述定位夹紧装置还包括定位圈；所述定位圈匹配嵌设于所述工件定位孔内；所述芯轴匹配穿过所述定位圈并将所述定位圈压紧固定于所述工件定位孔内。 

2.如权利要求1所述的双向定位夹紧装置，其特征在于：所述定位圈一端呈柱体，另一端呈椎体； 

所述工件定位孔是由一段与所述定位圈呈柱体的一端相匹配的柱形定位孔以及一段与所述定位圈呈椎体的一端相匹配的锥形定位孔组成； 

所述柱形定位孔是自所述工件上远离所述型架的一侧面向内呈垂直延伸形成；所述锥形定位孔是自所述柱形定位孔的内端部向所述工件上与所述型架直接接触的一侧面贯通设置。 

3.如权利要求2所述的双向定位夹紧装置，其特征在于：所述锥形定位孔由所述柱形定位孔的内端部朝向所述柱形定位孔的轴心线逐渐收拢。 

4.如权利要求1或2所述的双向定位夹紧装置，其特征在于：所述芯轴外壳自靠近所述工件定位孔的一端端面轴向开设有芯轴 孔，其一端沿外圆周设有橡胶圈；所述橡胶圈与所述型架定位孔的内壁接触连接； 

所述销轴外壳自伸进所述工件定位孔内的一端端面沿所述芯轴孔内壁轴向开设有限位槽；所述芯轴孔在位于所述限位槽底端一侧的内壁上设有一段内螺纹； 

所述销轴外壳穿出所述型架外部的一端侧壁沿圆周均匀开设有多个钢珠孔；所述钢珠孔与所述钢珠相匹配，同时还与所述芯轴孔相通。 

5.如权利要求4所述的双向定位夹紧装置，其特征在于：所述芯轴包括芯轴帽和自所述芯轴帽一端面向外笔直延伸的芯轴杆； 

所述芯轴杆匹配穿设于所述芯轴孔内，其靠近所述芯轴帽一端的圆周面上设有一段外螺纹，另一端端部呈锥形结构； 

所述芯轴通过所述外螺纹和内螺纹的配合连接于所述芯轴孔内。 

6.如权利要求5所述的双向定位夹紧装置，其特征在于：所述定位圈呈柱体的一端端部压接于所述芯轴帽；所述定位圈呈椎体的一端套接于所述芯轴外壳靠近所述工件定位孔一端的外部。 

7.如权利要求5所述的双向定位夹紧装置，其特征在于：所述轴向挡圈嵌设于所述限位槽内，并匹配套接于位于所述芯轴帽和所述外螺纹之间的一段所述芯轴杆上。 

8.如权利要求1所述的双向定位夹紧装置，其特征在于：所述型架定位孔的外端口内边沿呈锥面结构。