专利名称：胀环及夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工件加工所用工装零部件，尤其涉及一种弹力环和一种夹具。
背景技术：
目前弹力环分为两种，一种是由弹性好的材料制成的封闭弹力环，一种是开口弹力环。封闭弹力环的膨胀、收缩由其制作材料本身的弹性来实现完成。开口弹力环通过开口的大小实现膨胀和收缩。封闭弹力环的制作对其材料弹性要求高，选材范围有限，且膨胀、 收缩的范围相对较小。开口弹力环，膨胀和收缩范围仅限于开口的大小且灵敏度较低。此两种弹力环大都适用于内径较小的加工工件，定心不准，易出现形位偏差，工件受力不匀变形大，产品质量不易保证。目前应用于加工工件的夹具包括三爪卡盘、四爪卡盘等夹具，通常是从外侧夹住加工工件。针对带有空腔的工件(如环状工件，桶状工件、圆孔类工件)需要对外壁进行加工时,卡盘式的夹具从外侧夹住工件,可能挡住了需要加工的部位,必须从其他部位重新夹住工件，使得加工不能一次性完成，增加了加工难度，降低了加工速率。此外，使用外侧式固定的夹具有可能造成不同轴现象，定心不准，易出现形位偏差，工件受力不匀变形大，产品质量不易保证等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种为选材范围广、结构简单，制作简易，膨胀、收缩范围大的弹力环一胀环以及一种能自动定心，保证工件形位公差尺寸，提高加工精度、重复精度，状态稳定，加工效率高，降低加工难度的内侧式固定夹具。为达上述目的，本发明胀环，为一柱状环，其内部上端形成有倒锥形空腔，在所述柱状环的上边沿等间距的分布有多道上切口，所述柱状环的下边沿等间距的分布有多道下切口，其中，所述上切口以及所述下切口的高度均小于所述柱状环的高度，所述上切口与所述下切口插指形交错平行分布且互不连通。优选地，所述柱状环的环壁，在所述上切口末端至所述柱状环底处，向内凹陷形成凹槽。优选地，所述胀环一端外圆周表面向内形成一环形台；所述胀环另一端外圆周表面向外形成一环形足。为达上述目的，本发明夹具，所述夹具包括基座、倒锥形胀塞、拉力部件以及上述的胀环，所述胀环为第一胀环，安装在所述基座上方，所述倒锥形胀塞为大小与所述第一胀环倒锥形空腔相适配的第一胀塞，安装在所述第一胀环的倒锥形空腔内；所述拉力部件，固定连接在所述第一胀塞底部，安装在所述基座内。
优选地，所述夹具还包括固定环，所述固定环，通过螺钉连接在所述基座顶端，设置在所述第一胀环的外侧，且高度小于所述第一胀环。优选地，所述夹具还包括第二胀环、第二胀塞以及胀塞连杆；所述第二胀环为上述的胀环，设置在所述第一胀环上方；所述第二次胀塞，为大小与所述第二胀环倒锥形空腔相适配的倒锥形胀塞，安装在所述第二胀环的倒锥形空腔内；所述胀塞连杆连接所述第一胀塞与所述第二胀塞，且所胀塞连杆与所述第二胀塞为可拆卸连接。优选地，所述胀塞连杆沿垂直方穿过所述第二胀塞，且延伸至所述第二胀塞的上表面，并通过螺栓与所述第二胀塞相连。本发明的有益效果I、本发明胀环，设计有上切口和上切口，通过上切口和下切口张开角度的调整实现膨胀和收缩，具有膨胀收缩的范围大、结构简单、制作方便、选材范围广等特点。2、本发明胀环，通过上切口与下切口等间距的插指形交错平行分布的设计，避免了单方向切口造成有切口开设方向弹性好，切口延伸方向弹性差的不足。3、本发明胀环，通过在柱状体的环壁，在所述上切口末端至所述柱状环底处，开设有凹槽的设计，弥补了胀环环体上窄下宽造成的下环体弹性较差的不足，同时进一步增加了本发明胀环的弹力，进一步增大了胀环膨胀收缩的范围、提高了胀环膨胀收缩的灵敏度。4、本发明夹具，采用胀环和倒锥形胀塞形成固定结构，为内侧式固定夹具，适用于有圆孔类工件的固定装夹，且能自动定心，圆周受力均匀变形小，重复定位稳定可靠降低了带空腔工件的加工难度，提高了加工速率，提升了生产效益。5、本发明夹具，通过固定环的设计，卡住了第一胀环，避免了第一胀塞上下活动导致胀环的位移。6、本发明夹具，通过设置在倒锥形胀塞底部的拉力部件，在工作状态下，向倒锥形胀塞施以向下的拉力，确保胀环始终受到倒锥形胀塞挤压处于膨胀状态；解决了工件加工中温度变化时，工件膨胀率大于胀环以及倒锥形胀塞而导致的工件松脱现象，从而进一步增加了夹具的使用性能。7、本发明夹具，可应用于车床、铣床、加工中心等工件加工过程中，结构简单，制作简便，使用方便。8、本发明夹具，采用第二胀环、第二倒锥形胀塞以及胀塞连杆，相互连接作用的结构，增加了工件固定的接触面积。尤其适于较高大带空腔工件，有效的减少，在加工时，工件远离夹具端，出现的受力形变造成的形位误差大，固定不稳等问题。
图I是本发明实施例所述胀环主视图；图2是本发明实施例所述胀环俯视图；图3是本发明实施例所夹具主视图；图4是本发明实施例所夹具剖视图一；图5是本发明实施例所夹具剖视图二。
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
实施例一如图1-2所示，本发明胀环，所述胀环为一个柱状环，其内部上端形成有倒锥形空腔7，在所述柱状环的上边沿等间距的分布有多道上切口 2，所述柱状环的下边沿等间距的分布有多道下切口 3，其中，所述上切口 2以及所述下切口 3的高度均小于所述柱状环的高度，所述上切口 2与所述下切口 3插指形交错平行分布且互不连通。所述柱状环的环壁，在所述上切口 2末端至所述柱状环底处，向内凹陷形成凹槽4。所述胀环一端外圆 周表面向内形成一环形台5 ;所述胀环另一端外圆周表面向外形成一环形足6。具体的应用过程中，可以根据胀环的工作环境选择不同的制作材料，通常选用的制作材料为弹性金属。本发明胀环，设计有上切口 2以及下切口 3，通过上切口 2和下切口 3张开角度的调整实现膨胀和收缩，具有膨胀收缩的范围大、结构简单、制作方便、选材范围广等特点。本发明胀环，通过上切口 2与下切口 3等间距的插指形交错平行分布的设计，避免了单方向切口造成有切口开设方向弹性好，切口延伸方向弹性差的不足。本发明胀环，通过在柱状体的环壁，在所述上切口 2末端至所述柱状环底处，开设有凹槽4的设计，弥补了胀环环体上窄下宽造成的下环体弹性较差的不足，同时进一步增加了本发明胀环的弹力，进一步增大了胀环膨胀收缩的范围，提高了胀环膨胀收缩的灵敏度。实施例二 如图3-4所示，本发明夹具，所述夹具包括基座8、倒锥形胀塞9、拉力部件11以及上述的胀环，所述胀环为第一胀环1，安装在所述基座8上方，所述倒锥形胀塞为大小与所述第一胀环I倒锥形空腔相适配的第一胀塞9，安装在所述第一胀环I的倒锥形空腔内；所述拉力部件11，固定连接在所述第一胀塞9底部，安装在所述基，8内。所述夹具还包括固定环10，所述固定环10，通过螺钉连接在所述基座8顶端，设置在所述第一胀环I的外侧，且高度小于所述第一胀环I。本发明夹具使用的过程中，所述第一胀环1，通过自身向内恢复的弹力，向所述第一胀塞9施以侧压力；所述第一胀塞9由于自身重力或所述拉力部件11拉力的影响，有向下运动的趋势；从而使所述第一胀环I内壁与所述第一胀塞I之间形成有上下方向的摩擦力；从而完成了所述倒锥形胀塞的定位和导向功能。所述第一胀塞9向上运动，所述第一胀环I收缩，所述第一胀塞9向下运动，所述第一胀环I膨胀。使用过程中，第一胀环I和第一胀塞9形成固定结构，放入工件的空腔内。第一胀环I外壁紧紧的与工件内壁贴合在一起，从达到固定工件的效果。其中，第一胀塞9上下伸缩，带动第一胀环I的收缩和扩张，从而使夹具随工件空腔的大小改变固定结构的外径大小。本发明夹具，所述的拉力部件11可为液压拉力部件以及弹性部件，如弹力够大的弹簧。具体制作的过程中，注意所述第一胀塞9的大小需与所述第一胀环I的内部倒锥形空腔7的大小相适配。具体的装配过程中，所述固定环10安装在第一胀环I的所述环形足 6的外侧；且所述固定环10的高度不能太高，否则将影响的所述胀环I的弹性，从而影响整个夹具的固定工件的效果以及使用性能。实施例三；
如图5所示，在实施例二的基础上，所述夹具还包括第二胀环12、第二胀塞13以及胀塞连杆14 ;所述第二胀环12为本发明所述的胀环，设置在所述第一胀环I上方；所述第二次胀塞13，为大小与所述第二胀环12倒锥形空腔相适配的倒锥形胀塞，安装在所述第二胀环12的倒锥形空腔内；所述胀塞连杆14连接所述第一胀塞9与所述第二胀塞13，且所胀塞连杆14与所述第二胀塞12为可拆卸连接。本实施例具体实施过程中，所述第二胀环12大小，可以根据需要加工的工件内部空腔的大小而定。如所述加工工件的内部空腔是上宽下窄，则第二胀环12的外径应比第一胀环I大。同样的第二胀塞13也应比第一胀塞9大。对于桶状形工件，可以直接从第二胀环12上方，套在两个胀环外侧；对于两端开口的工件，可以拆掉胀塞连杆14与第二胀塞12的连接，将第二胀环的环形台5设计在第二胀环12的下端，环形足6设计在第二胀环12的上端，具体的加工过程中，环形足6可以用于悬挂在工件的开口上，这样就很好的固定第二胀环12。实施例四如图5所示，在实施例三的基础上，所述胀塞连杆14沿垂直方穿过所述第二胀塞 13，且延伸至所述第二胀塞13的上表面，并通过螺栓15与所述第二胀塞13相连。这种螺栓式连接方式，简单、稳定、易于实现。在具体的实施过程中，可以根据加工工件的高度，调整胀环以及倒锥形胀塞的个数，以改变所示夹具固定结构的高度，以达到更好的固定效果。本发明夹具，可应用于车床、铣床、加工中心等各种工件加工领域，特别是用与带有空腔的工件加工。本发明夹具，采用胀环和倒锥形胀塞形成固定结构，为内侧式固定夹具，适用于有圆孔类工件的固定装夹，且能自动定心，圆周受力均匀变形小，重复定位稳定可靠降低了带空腔工件的加工难度，提高了加工速率，提升了生产效益。本发明夹具，通过固定环的设计，卡住了第一胀环，避免了第一胀塞上下活动导致胀环的位移。本发明夹具，通过设置在倒锥形胀塞底部的拉力部件，在工作状态下，向倒锥形胀塞施以向下的拉力，确保胀环始终受到倒锥形胀塞挤压处于膨胀状态；解决了工件加工中温度变化时，工件膨胀率大于胀环以及倒锥形胀塞而导致的工件松脱现象，从而进一步增加了夹具的使用性能。本发明夹具，可应用于车床、铣床、加工中心等工件加工过程中，结构简单，制作简便，使用方便。本发明夹具，采用第二胀环、第二 倒锥形胀塞以及胀塞连杆，相互连接作用的结构，增加了工件固定的接触面积。尤其适于较高大带空腔工件，有效的减少，在加工时，工件远离夹具端，出现的受力形变造成的形位误差大，固定不稳等问题。以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求
1.一种胀环，其特征在于，所述胀环，为一柱状环，其内部上端形成有倒锥形空腔，在所述柱状环的上边沿等间距的分布有多道上切口，所述柱状环的下边沿等间距的分布有多道下切口，其中，所述上切口以及所述下切口的高度均小于所述柱状环的高度，所述上切口与所述下切口插指形交错平行分布且互不连通。
2.根据权利要求I所述的胀环，其特征在于，所述柱状环的环壁，在所述上切口末端至所述柱状环底处，向内凹陷形成凹槽。
3.根据权利要求I所述的胀环，其特征在于，所述胀环一端外圆周表面向内形成一环形台；所述胀环另一端外圆周表面向外形成一环形足。
4.一种夹具，其特征在于，所述夹具包括基座、倒锥形胀塞、拉力部件以及权利要求I 中所述的胀环，所述胀环为第一胀环，安装在所述基座上方，所述倒锥形胀塞为大小与所述第一胀环倒锥形空腔相适配的第一胀塞，安装在所述第一胀环的倒锥形空腔内；所述拉力部件，固定连接在所述第一胀塞底部，安装在所述基座内。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括固定环，所述固定环，通过螺钉连接在所述基座顶端，设置在所述第一胀环的外侧，且高度小于所述第一胀环。
6.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括第二胀环、第二胀塞以及胀塞连杆；所述第二胀环为权利要求I中所述的胀环，设置在所述第一胀环上方；所述第二次胀塞，为大小与所述第二胀环倒锥形空腔相适配的倒锥形胀塞，安装在所述第二胀环的倒锥形空腔内；所述胀塞连杆连接所述第一胀塞与所述第二胀塞，且所胀塞连杆与所述第二胀塞为可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述胀塞连杆沿垂直方穿过所述第二胀塞，且延伸至所述第二胀塞的上表面，并通过螺栓与所述第二胀塞相连。
全文摘要
本发明公开了一种胀环及夹具，所述胀环，为一柱状环，其内部上端形成有倒锥形空腔，在柱状环的上边沿等间距的分布有多道上切口，柱状环的下边沿等间距的分布有多道下切口，上切口以及下切口的高度均小于柱状环的高度，上切口与下切口插指形交错平行分布且互不连通。所述夹具包括基座、倒锥形胀塞、拉力部件以及本发明所述的胀环，胀环，安装在基座上方，倒锥形胀塞，安装在胀环的倒锥形空腔内；拉力部件，固定连接在倒锥形胀塞底部，安装在基座内。本发明胀环具有选材范围广、结构简单，制作简易，弹性佳以及灵敏度高等优点。本发明夹具为内侧式固定夹具，降低了带空腔工件的加工难度，提高了生成速率，提升了生成效益。
文档编号B23B31/40GK102615303SQ20121011302
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者李利 申请人:李利