CN217513426U - 一种有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，夹具体为平底“U”形结构且底部至少设有两个与焊接模具的脱模孔对应的定位孔，定位轴滑动设于定位孔内且可滑动伸入焊接模具的脱模孔内，伸缩定位装置固定于夹具体底端且伸缩杆与定位轴连接，旋转夹紧装置固定于夹具体两侧壁上部且旋转夹紧杆与压块连接，底座上部与夹具体底端固定，底座底端设有与多轴联动加工设备的工作台连接的槽口。本实用新型通过设置夹具体承载焊接模具，然后通过伸缩定位装置驱动定位轴对模具进行X、Y向自动定位，配合旋转夹紧装置及压块实现Z向自动定位及夹紧，从而便于模具的机加工，具有结构简单、夹装便捷、定位准确、夹持可靠的特点。

Description

一种有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具

技术领域

本实用新型属于机械夹具技术领域，具体涉及一种结构简单、夹装便捷、定位准确、夹持可靠的有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具。

背景技术

有色金属锭的尺寸、表面质量等，国家及行业有严格的标准要求。目前，有色金属锭一般通过如图1所示的水冷模具进行浇注。水冷模具进行有色金属浇注时，在“水冷夹层”通循环水，往“模具腔体”浇注有色金属液，然后在“底面”连接液压装置。当“模具腔体”内的有色金属锭冷却后，通过顶杆经两“脱模孔”将有色金属锭顶起脱模。由于有色金属大锭的重量往往大于1吨，导致模具规格较大，且“水冷夹层”的设置及“模具腔体”的不规则结构，导致整体加工较为复杂、成本较高，因此目前一般通过拼焊的方式形成“模具腔体”，但由于内焊缝普遍采用“角焊”工艺，为了满足浇注后形成的有色金属锭符合国家及行业标准要求，需要将焊接后的角“焊缝”采用机加工的方法加工成“R”圆角。

目前，对于大型工件的夹持，一般通过手动垫块找平和仪表辅助进行X、Y向定位，然后以螺杆-压块的组合方式进行Z向定位和夹紧，虽然能够满足加工要求，但不仅定位精度不高，而且找平及定位过程较为繁琐，夹紧是否牢靠完全依赖操作人员，导致装夹过程占整个加工过程的较大部分时间，使得加工效率较低，加工精度及安全性难以保证。现有技术中，为了提高大型模具的机加工效率和加工精度，也有采用多向夹持及传感器定位的自动化夹具，但由于多向夹持及定位使得其结构较为复杂，占地面积过大，需要更大加工台面的机床设备才能完成加工，从而导致机加工成本较高，仅适用于大批量生产，对于浇注有色金属锭用的焊接模具的倒角加工并不适用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、夹装便捷、定位准确、夹持可靠的有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具。

本实用新型的目的是这样实现的：包括夹具体、定位轴、伸缩定位装置、旋转夹紧装置、压块、底座，所述夹具体为平底“U”形结构且底部至少设置有两个与焊接模具的脱模孔对应的定位孔，所述定位轴滑动设置于定位孔内且可滑动伸入焊接模具的脱模孔内，所述伸缩定位装置固定设置于夹具体的底端且伸缩杆与定位轴连接，所述旋转夹紧装置分别固定设置于夹具体的两个侧壁上部且旋转夹紧杆与压块连接，所述压块可旋转到平底“U”形结构的上方并上下移动，所述底座的上部与夹具体的底端固定连接，所述底座的底端设置有与多轴联动加工设备的工作台连接的槽口。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过设置夹具体以承载和自动水平找正焊接模具，然后通过伸缩定位装置驱动定位轴对焊接模具进行X、Y向自动精确定位，随后配合旋转夹紧装置及压块实现Z向自动定位及夹紧，从而实现焊接模具的自动装夹；由于仅需要夹具体实现找平，以及底部的伸缩定位装置及定位轴实现X、Y向精确定位，配合夹具体侧壁上的旋转夹紧装置及压块实现Z向定位及夹紧，即可实现焊接模具的自动精确装夹定位，因此整体相较现有多向夹持及传感器定位的自动夹具结构更加简单，相较传统手动装夹效率较高且定位更加准确、夹持也更加可靠。

2、本实用新型根据浇注有色金属锭的焊接模具规格较大即重量较重的实际，以及焊接模具底部设置有“脱模孔”的结构特点，巧妙的在夹具体的平底“U”形结构底部设置由伸缩定位装置驱动的至少两个定位轴，就可以通过驱动定位轴上升与“脱模孔”配合，从而对吊装在夹具体平底上的焊接模具自动进行X、Y向精确定位及限位，因此既有效简化了定位机构的结构，而且也提高了定位精度和夹持效率；而夹具体侧壁仅需设置旋转夹紧装置及压块即可实现Z向定位及夹紧，且旋转夹紧装置还能控制旋转以避让焊接模具的吊装，侧夹式结构还能避开加工“模具腔体”时的加工面和刀具路径，从而特别适合多轴设备的加工夹持，保证工件加工的连续性，避免因多次装夹而进行多次基准调整的问题，因此可显著提高装夹和加工效率以及加工精度。

综上所述，本实用新型具有结构简单、夹装便捷、定位准确、夹持可靠的特点，解决了传统手工装夹时找正定位误差大、夹持可靠性不稳定、装夹效率低的问题，也解决了现有自动夹具结构复杂、占地面积过大导致需要采用更大加工设备造成的成本较高问题。

附图说明

图1为浇注有色金属锭的焊接模具结构示意图；

图2为本实用新型结构示意图；

图3为图2之俯视图（不含焊接模具）；

图4为本实用新型之轴侧结构示意图；

图中：1-夹具体，101-侧壁，102-承托面，2-定位轴，3-伸缩定位装置，4-旋转夹紧装置，5-压块，6-底座，7-定位座，8-导套，9-紧定螺母，10-焊接模具，11-焊缝，12-水冷夹层，13-脱模孔，14-模具腔体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图2、3和4所示，本实用新型包括夹具体1、定位轴2、伸缩定位装置3、旋转夹紧装置4、压块5、底座6，所述夹具体1为平底“U”形结构且底部至少设置有两个与焊接模具的脱模孔对应的定位孔，所述定位轴2滑动设置于定位孔内且可滑动伸入焊接模具的脱模孔内，所述伸缩定位装置3固定设置于夹具体1的底端且伸缩杆与定位轴2连接，所述旋转夹紧装置4分别固定设置于夹具体1的两个侧壁101上部且旋转夹紧杆与压块5连接，所述压块5可旋转到平底“U”形结构的上方并上下移动，所述底座6的上部与夹具体1的底端固定连接，所述底座6的底端设置有与多轴联动加工设备的工作台连接的槽口。

如图2所示，所述夹具体1的底端还固定设置有定位座7，所述伸缩定位装置3固定设置于定位座7上且伸缩杆穿过定位座7并与定位轴2连接。

如图4所示，所述夹具体1的平底“U”形结构内的底部设置有与焊接模具的定位面对应的承托面102，所述定位孔设置于承托面102的内侧。

所述侧壁101上至少间隔固定设置有两个旋转夹紧杆向上延伸的旋转夹紧装置4，所述压块5水平固定设置于旋转夹紧杆上且底端至承托面102的距离是焊接模具的夹持高度的0.8~1.5倍。即压块5底端至承托面102的最低行程为焊接模具夹持高度的0.8倍，而压块5底端至承托面102的最高行程为焊接模具夹持高度的1.5倍。

如图2所示，所述定位孔内同轴固定设置有导套8，所述定位轴2滑动设置于导套8内；所述定位轴2的顶端还设置有倒角或导向锥面。

所述定位轴2的底端同轴设置有螺孔Ⅰ，所述伸缩定位装置3的伸缩杆上部设置有可与定位轴2底端的螺孔Ⅰ啮合的螺杆部。

所述伸缩杆的螺杆部上还设置有紧定螺母9。

所述导套8为“T”形套且上部的圆环上设置有固定孔，所述夹具体1的定位孔上部设置有可容纳固定孔的沉孔且沉孔内设置有螺孔Ⅱ，所述导套8下部的导向柱与定位孔紧配合且上部通过穿过固定孔并延伸到螺孔Ⅱ内的螺钉固定连接。

所述伸缩定位装置3为液压缸、气缸或直线电机，所述旋转夹紧装置4为液压缸或气缸。

本实用新型工作过程如下：

如图1至4所示，加工前，将本实用新型吊装在加工设备的工作台上并定位，随后采用螺杆-压块等形式将底座6与工作台固定。装夹时，操作人员将待加工的焊接模具10放置在夹具体1的承托面102上，并基本使焊接模具10底部的脱模孔13与夹具体1底部的定位孔对齐，随后控制液压缸等伸缩定位装置3驱动定位轴2向上伸出，在定位轴2顶端的倒角或导向锥面的引导下，定位轴2对位置偏移的焊接模具10施加横向力，使得焊接模具10自动移动找正X、Y向的位置；随着定位轴2沿脱模孔13上升，对焊接模具10的X、Y向形成限位。伸缩定位装置3驱动定位轴2上升至预定位置后，控制旋转夹紧装置4驱动压块5转动到焊接模具10的上方，随后控制旋转夹紧装置4驱动压块5向下移动至压紧到焊接模具10的上端并压紧，此时完成对焊接模具10的定位夹紧工作。焊接模具10装夹完成后，即可对焊缝11进行“R”圆角加工，全部加工完成后按前述装夹过程反之即可吊出焊接模具10，完成整个装夹-加工过程。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于包括夹具体（1）、定位轴（2）、伸缩定位装置（3）、旋转夹紧装置（4）、压块（5）、底座（6），所述夹具体（1）为平底“U”形结构且底部至少设置有两个与焊接模具的脱模孔对应的定位孔，所述定位轴（2）滑动设置于定位孔内且可滑动伸入焊接模具的脱模孔内，所述伸缩定位装置（3）固定设置于夹具体（1）的底端且伸缩杆与定位轴（2）连接，所述旋转夹紧装置（4）分别固定设置于夹具体（1）的两个侧壁（101）上部且旋转夹紧杆与压块（5）连接，所述压块（5）可旋转到平底“U”形结构的上方并上下移动，所述底座（6）的上部与夹具体（1）的底端固定连接，所述底座（6）的底端设置有与多轴联动加工设备的工作台连接的槽口。

2.根据权利要求1所述有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于所述夹具体（1）的底端还固定设置有定位座（7），所述伸缩定位装置（3）固定设置于定位座（7）上且伸缩杆穿过定位座（7）并与定位轴（2）连接。

3.根据权利要求1所述有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于所述夹具体（1）的平底“U”形结构内的底部设置有与焊接模具的定位面对应的承托面（102），所述定位孔设置于承托面（102）的内侧。

4.根据权利要求3所述有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于所述侧壁（101）上至少间隔固定设置有两个旋转夹紧杆向上延伸的旋转夹紧装置（4），所述压块（5）水平固定设置于旋转夹紧杆上且底端至承托面（102）的距离是焊接模具的夹持高度的0.8~1.5倍。

5.根据权利要求1至4任意一项所述有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于所述定位孔内同轴固定设置有导套（8），所述定位轴（2）滑动设置于导套（8）内；所述定位轴（2）的顶端还设置有倒角或导向锥面。

6.根据权利要求5所述有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于所述定位轴（2）的底端同轴设置有螺孔Ⅰ，所述伸缩定位装置（3）的伸缩杆上部设置有可与定位轴（2）底端的螺孔Ⅰ啮合的螺杆部。

7.根据权利要求6所述有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于所述伸缩杆的螺杆部上还设置有紧定螺母（9）。

8.根据权利要求5所述有色金属锭焊接模具多轴联动加工用自动夹具，其特征在于所述导套（8）为“T”形套且上部的圆环上设置有固定孔，所述夹具体（1）的定位孔上部设置有可容纳固定孔的沉孔且沉孔内设置有螺孔Ⅱ，所述导套（8）下部的导向柱与定位孔紧配合且上部通过穿过固定孔并延伸到螺孔Ⅱ内的螺钉固定连接。

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