CN217991742U - 一种模块化夹具及装夹装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种模块化夹具及装夹装置，涉及机械加工技术领域，包括夹具本体，夹具本体上表面具有安装槽，安装槽内可拆卸连接有至少一个装夹体，装夹体采用短轮缘装夹体、长轮缘装夹体、内撑装夹体或踏面装夹体。本实用新型以夹具本体作为基础，通过更换不同的装夹体形成不同的夹具组合，满足车轮加工过程不同的装夹需求，提高加工效率。

Description

一种模块化夹具及装夹装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种模块化夹具及装夹装置。

背景技术

目前，各车型车轮型号繁多，车轮加工过程所涉及的外形轮廓、轮毂孔、注油孔等特征的加工面临夹具更换频繁、工艺辅助时间长等生产现状，导致了产线换产能力弱、生产效率低等弊端。

例如：CN209754601U公开了一种三爪车轮毂定位夹具，车床上设有第一卡位装置、第二卡位装置、第三卡位装置，通过三爪定位方式实现车轮装夹。CN215237858U公开了一种夹具及车轮机床，夹具包含滑座、夹座以及夹爪，夹具被配置为可选择地布置夹爪，以通过夹爪夹持车轮的踏面。CN210306812U公开了一种镗床夹具及具有其的镗床固定组件，镗床夹具包括夹爪座、支撑块以及夹爪，夹爪设置在夹爪座上，用于与车轮的轮缘相接触。

可见，现有技术中公开的夹具方案，均为单一夹具，在对车轮不同位置进行加工时，需要频繁更换夹具，导致加工效率较低。虽然存在三爪定位的方案，但依然是单一的夹具结构。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种模块化夹具及装夹装置，以夹具本体作为基础，通过更换不同的装夹体形成不同的夹具组合，满足车轮加工过程不同的装夹需求，提高加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型提供了一种模块化夹具，包括夹具本体，夹具本体上表面具有安装槽，安装槽内可拆卸连接有至少一个装夹体，装夹体采用短轮缘装夹体、长轮缘装夹体、内撑装夹体或踏面装夹体。

作为进一步的技术方案，所述夹具本体安装两个装夹体时，装夹体结构相同或不同。

作为进一步的技术方案，所述短轮缘装夹体内侧具有弧形的接触面。

作为进一步的技术方案，所述长轮缘装夹体包括配合部和卡接部，配合部与安装槽固定，卡接部固定于配合部一端并凸出于夹具本体顶部。

作为进一步的技术方案，所述卡接部顶部具有倾斜的卡接面。

作为进一步的技术方案，所述内撑装夹体具有用于抵接车轮内表面的台阶面。

作为进一步的技术方案，所述内撑装夹体开设有排气孔。

作为进一步的技术方案，所述踏面装夹体凸出于夹具本体顶部，且踏面装夹体内侧具有用于接触车轮踏面的凸起部。

作为进一步的技术方案，所述凸起部被配置为与车轮踏面母线形成点接触。

作为进一步的技术方案，所述踏面装夹体开有排气孔。

第二方面，本实用新型还提供了一种装夹装置，包括所述的多个模块化夹具，模块化夹具均匀分布于机床工作台。

作为进一步的技术方案，所述模块化夹具形成三爪定位方式。

上述本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型以夹具本体为基础，采用模块化设计理念配备有短轮缘装夹体、长轮缘装夹体、内撑装夹体与踏面装夹体，各模块更换简便，可与夹具本体组合应用，满足车轮加工过程不同的装夹需求；降低了夹具更换频次、减少了工艺辅助时间，进一步提高了产线换产能力与生产效率。

(2)本实用新型的踏面装夹体具有凸起部，凸起部母线与车轮踏面母线进行“点-点”接触，避免了其他接触方式所造成的踏面损伤与夹具磨损。

(3)本实用新型夹具采用圆周均布式，提高装夹的可靠性与稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的短轮缘装夹体夹具结构示意图；

图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的长轮缘装夹体夹具结构示意图；

图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的内撑装夹体夹具结构示意图；

图4是本实用新型根据一个或多个实施方式的踏面装夹体夹具结构示意图；

图5(a)是本实用新型根据一个或多个实施方式的短轮缘装夹体夹具装夹示意图；

图5(b)是本实用新型根据一个或多个实施方式的长轮缘装夹体夹具装夹示意图；

图5(c)是本实用新型根据一个或多个实施方式的内撑装夹体夹具装夹示意图；

图5(d)是本实用新型根据一个或多个实施方式的踏面装夹体夹具装夹示意图。

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

其中，1、夹具本体，2、短轮缘装夹体，3、安装槽，4、接触面，5、长轮缘装夹体，6、卡接面，7、内撑装夹体，8、台阶面，9、排气孔，10、踏面装夹体，11、凸起部。

具体实施方式

本实施例提供了一种模块化夹具，包括夹具本体1和装夹体，装夹体与夹具本体1可拆卸连接，且夹具本体1安装一个或多个装夹体；装夹体可根据装夹要求选择采用短轮缘装夹体2、长轮缘装夹体5、内撑装夹体7或踏面装夹体10。

本实施例以夹具本体1为基础，选择不同类型的装夹体，形成模块化设计理念，各模块更换简便，可与夹具本体1组合应用，满足车轮加工过程不同的装夹需求，具有高可重构性与广适用性特征。

夹具本体1整体呈U型，夹具本体1开设有安装槽3，安装槽3在靠近中段位置具有倾斜面，形成阶梯结构，通过该倾斜面使安装槽3形成位置高的第一安装区域和位置低的第二安装区域。

第一安装区域和第二安装区域均可安装装夹体，且两个安装区域都安装装夹体时，可搭配相同或不同的装夹体结构，以适应不同的装夹要求。

当安装槽3内安装一个装夹体时，可形成如下方案：

如图1所示，安装槽3的第一安装区域固定有短轮缘装夹体2，短轮缘装夹体2和夹具本体1装配形成短轮缘装夹体夹具。

短轮缘装夹体2整体为块状结构，其一侧与夹具本体1内壁贴合，另一侧距安装槽3倾斜面有一定的距离；且该侧形成弧形的接触面4，如图5(a)所示，接触面4与车轮外圆接触，通过多个短轮缘装夹体夹具配合，实现对车轮的稳定夹持。

短轮缘装夹体2的顶面可以与夹具本体1顶面平齐，或者略超过夹具本体1顶面，只要满足接触面4与车轮外圆周的贴合即可。

在本实施例中，短轮缘装夹体2与夹具本体1通过螺栓连接，便于拆卸。当然，在其他实施例中，短轮缘装夹体2与夹具本体1也可以采用其他可拆卸连接方式，例如卡接。

如图2所示，长轮缘装夹体5安装于夹具本体1的第一安装区域，长轮缘装夹体5和夹具本体1组成长轮缘装夹体夹具。

长轮缘装夹体5包括配合部和卡接部，本实施例的配合部和卡接部连接为一体，二者形成L型结构。其中，配合部通过螺栓与夹具本体1连接，卡接部一侧与夹具本体1内壁贴合，并沿纵向延伸，卡接部顶部超出夹具本体1顶面一定高度，以实现对车轮的卡持作用。

卡接部另一侧靠近顶部位置具有卡接面6，卡接面6为倾斜面，其朝向卡接部一侧倾斜，即卡接部顶部宽度大于卡接面6与卡接部主体交界处宽度。如图5(b)所示，通过卡接面6与车轮顶部外圆贴合，多个长轮缘装夹体夹具配合实现对车轮的稳定夹持。

如图3所示，内撑装夹体7安装于安装槽3的第二安装区域，内撑装夹体7和夹具本体1构成内撑装夹体夹具。

内撑装夹体7一侧与夹具本体1内壁贴合，内撑装夹体7通过螺栓与夹具本体1连接，且内撑装夹体7端面距安装槽3的倾斜面有一定距离，以便与车轮内壁配合。

内撑装夹体7上表面形成台阶面8，通过台阶面8支撑车轮底部内侧，如图5(c)所示，多个内撑装夹体夹具对车轮形成稳定夹持作用。

内撑装夹体7还开始有排气孔9，通过排气孔9实现车轮装夹确认。

如图4所示，踏面装夹体10安装于安装槽3的第一安装区域，踏面装夹体10与夹具本体1可拆卸连接(例如螺栓连接)，二者形成踏面装夹体夹具。

在本实施例中，踏面装夹体10整体呈L型结构，其一侧与夹具本体1内壁贴合。踏面装夹体10顶部超出夹具本体1一定高度，并在超出段内表面设有凸起部11；踏面装夹体10另一端端面距安装槽3的倾斜面有一定的距离。

凸起部11上、下两侧对称设置弧形面，如图5(d)所示，通过两弧形面形成凸出于踏面装夹体10表面的母线，使凸起部11母线与车轮踏面母线进行“点-点”接触，凸起部11可给予车轮踏面(斜面)夹紧时一定的向下夹紧力，同时可增加径向方向单位面积的夹紧力，可保证斜面装夹的牢固性，避免了其他接触方式所造成的踏面损伤与夹具磨损。

踏面装夹体10表面同样开有排气孔9。

当安装槽3内安装两个装夹体时，装夹体可以根据实际要求选择，例如安装槽3的第一安装区域设置短轮缘装夹体2，第二安装区域设置内撑装夹体7。

本实施例结合车轮轮缘、内撑装夹面与踏面结构特性，设计了模块化夹具，由夹具本体1、短轮缘装夹体2、长轮缘装夹体5、内撑装夹体7和踏面装夹体10组成，通过不同装夹体与夹具本体1配合，能够满足车轮加工过程不同的装夹需求，确保数控加工中心车轮高质、高效加工。

本实施例替代车轮加工过程传统装夹的“多夹具”，减少了夹具采购，降低了生产成本。

实施例二：

本实施例提供了一种装夹装置，包括所述的多个模块化夹具，模块化夹具均匀分布于机床工作台。

在本实施例中，机床工作台安装三个模块化夹具，以形成三爪定位方式。

当采用三个短轮缘装夹体夹具装夹时，如图5(a)所示，将待加工车轮置于合适装夹位置，选用短轮缘装夹体2，使用螺栓将其固定于夹具本体1上，机床工作台在运动范围内带动三套短轮缘装夹体夹具同步运动实现轮缘装夹，进行车轮外侧面特征加工。

当采用三个长轮缘装夹体夹具装夹时，如图5(b)所示，将待加工车轮翻转置于合适装夹位置，选用长轮缘装夹体5，使用螺栓将其固连于夹具本体1上，机床工作台在运动范围内带动三套长轮缘装夹体夹具同步运动实现轮缘装夹,进行车轮内侧面特征加工。

当采用三个内撑装夹体夹具装夹时，如图5(c)所示，将待加工车轮置于合适装夹位置，选用内撑装夹体7，使用螺栓将其固连于夹具本体1上，机床工作台在运动范围内带动三套内撑装夹体夹具同步运动实现内撑面装夹，可进行车轮内侧面特征加工。

当采用三个踏面装夹体夹具装夹时，如图5(d)所示，将待加工车轮置于合适装夹位置，选用踏面装夹体10，使用螺栓将其固连于夹具本体上，机床工作台在运动范围内带动三套踏面装夹体夹具同步运动实现踏面装夹，可进行车轮内侧面特征加工。

本实施例通过配合自动化液压缸，实现三点自定位自动夹紧，同时卡爪贴合面钻有排气孔9，配合高压空气，实现工件与夹具的密贴检查确认。

本实施例根据不同装夹需求，换用不同的装夹体模块，与夹具本体1固连，实现车轮装夹。本实施例有效减少了夹具更换时间，提升了生产节拍，提高了生产效率；此外，模块化的结构设计使夹具具备强可重构性、高稳定性与广适用性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种模块化夹具，其特征在于，包括夹具本体，夹具本体上表面具有安装槽，安装槽内可拆卸连接有至少一个装夹体，装夹体采用短轮缘装夹体、长轮缘装夹体、内撑装夹体或踏面装夹体。

2.根据权利要求1所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述夹具本体安装两个装夹体时，装夹体结构相同或不同。

3.根据权利要求1所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述短轮缘装夹体内侧具有弧形的接触面。

4.根据权利要求1所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述长轮缘装夹体包括配合部和卡接部，配合部与安装槽固定，卡接部固定于配合部一端并凸出于夹具本体顶部。

5.根据权利要求4所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述卡接部顶部具有倾斜的卡接面。

6.根据权利要求1所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述内撑装夹体具有用于抵接车轮内表面的台阶面。

7.根据权利要求6所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述内撑装夹体开设有排气孔。

8.根据权利要求1所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述踏面装夹体凸出于夹具本体顶部，且踏面装夹体内侧具有用于接触车轮踏面的凸起部。

9.根据权利要求8所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述凸起部被配置为与车轮踏面母线形成点接触。

10.根据权利要求8所述的一种模块化夹具，其特征在于，所述踏面装夹体开有排气孔。

11.一种装夹装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一所述的多个模块化夹具，模块化夹具均匀分布于机床工作台。

12.根据权利要求11所述的一种装夹装置，其特征在于，所述模块化夹具形成三爪定位方式。

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