一种薄壁管件的涨套芯轴的制作方法

本实用新型涉及薄壁管件装夹工装相关领域，具体是一种薄壁管件的涨套芯轴。

背景技术：

薄壁管件，是指壁较薄的管状部件，如厚度为1mm的喷管。薄壁管件毛坯通常也为管状部件，需要对其外壁进行车削等加工，形成最后的成品，这样薄壁管件的装夹就成为了一个难题。现有中小型企业普遍采用的是手工车床、数控车床及加工中心，如何设计一种工装，能够实现薄壁管件在上述机床上的装夹，并且能够保障薄壁管件的内外圆精度、外圆尺寸精度、同轴度等工艺要求，是现在亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决现有缺乏薄壁管件的装夹工装的技术问题。为此，本实用新型提出一种薄壁管件的涨套芯轴。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种薄壁管件的涨套芯轴，包括芯轴，所述芯轴的两端设置有用以安装在车床上的安装轴段，前端的安装轴段用以与车床的卡爪配合，后端的安装轴段用以将芯轴的工作区域与车床的尾部拉开距离，每个安装轴段的端面中心皆设置有用以与车床顶尖配合的定心孔，前端的定心孔用以与车床的主轴顶尖配合，后端的定心孔用以与车床的尾部顶尖配合，所述芯轴的轴向中部设置有轴面为与芯轴同轴的圆台侧面的主体轴段（即该段轴面带有一定的锥度），所述主体轴段的小径端相邻设置有顶紧轴段、大径端相邻设置有拆卸轴段，所述顶紧轴段和拆卸轴段的轴面皆设置有螺纹，所述主体轴段的小径端直径大于所述顶紧轴段的直径（涨套从这侧装入，如果主体轴段的小径端直径小于所述顶紧轴段的直径，那将会导致涨套的内表面无法与主体轴段的轴面贴合，造成技术故障），所述主体轴段的大径端直径大于所述拆卸轴段的直径（拆卸轴段上要安装拆卸螺母，如果主体轴段的大径端直径小于所述拆卸轴段的直径，那拆卸轴段会因为轴肩的形成始终对涨套形成限位，阻挡涨套的左移，并且无法实现拆卸的功能），所述安装轴段的直径小于与其位于主体轴段同侧的顶紧轴段或拆卸轴段的直径（为保障安装轴段不会对顶紧螺母和拆卸螺母的安装造成干涉）；还包括外套于主体轴段轴面上的涨套，所述涨套轴向开设有分别朝向轴向两侧且形状大小皆相同的第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口沿涨套的周向均布且相间设置，所述第一开口和第二开口的轴向长度之和大于涨套的轴向长度，所述涨套外表面为圆柱面、内表面为与主体轴段的轴面适配的圆台侧面，这样，在涨套沿轴向移动时，会随着与其贴合的主体轴段的轴面直径的变化径向扩张与收缩，实现直径的变化，并且因为第一开口和第二开口朝向不同且相间均布，涨套各部位的直径变化程度一样，保障在涨套沿轴向移动的整个过程中外圈表面始终为圆柱面即各部分直径同等变化；还包括分别螺纹连接在拆卸轴段和顶紧轴段的拆卸螺母和顶紧螺母，所述拆卸螺母和顶紧螺母的外圈轴向向内皆一体延伸有抵接在涨套端部的环状部，所述环状部的内径大于与其相邻的主体轴段端部的直径、外径小于涨套的外径，顶紧螺母用以实现涨套的轴向定位，拆卸螺母用以拆卸涨套。使用时，首先组装涨套芯轴：将涨套从顶紧螺母侧套入至主体轴段上，安装顶紧螺母和拆卸螺母，组装完毕；然后安装工件，若定拆卸轴段为左侧，按如下操作：将工件套在涨套的外壁上，向左调节拆卸螺母使其远离涨套，再向左调节顶紧螺母，迫使涨套向左运动，涨套的直径变大，涨套的外壁将工件撑紧，实现工件的定位，完成工件的安装，这里为进一步保障涨套的牢固性，可将拆卸螺母向右移动使其抵接在涨套的左端面上，这样可进一步提高结构的稳定性；最后将安装好工件的涨套芯轴整体安装在车床上，具体是将安装轴段端面的定心孔分别抵接在车床的主轴顶尖和尾部顶尖上，然后将卡爪夹持在其中一个安装轴段上完成安装，进而进行工件的外圆车削等加工，完成薄壁管件的成品制作；拆卸时，向右调节顶紧螺母，由于摩擦力的作用，涨套会紧贴在主体轴段的轴面上形成自锁现象，不容易取下来，这时向右调节拆卸螺母，迫使涨套相对芯轴向右运动，径向收缩，直径变小，工件与涨套间形成缝隙，然后将整个涨套芯轴从车床上取下，最后取下工件。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种薄壁管件的涨套芯轴，将工件套装在涨套的外边，随着涨套的轴向移动，涨套会径向扩张从而完成对工件的装夹，整个装置简单可靠，定位准确，且加工出的工件尺寸精度、圆度符合图纸要求，内外圆同轴度保证在Ø0.01内，完全满足产品图纸的质量要求，并且设置有顶紧螺母，进一步保障涨套扩张的可靠性，设置有拆卸螺母，使拆卸更加方便。

附图说明

图1是本实用新型的涨套芯轴的组装结构示意图；

图2是本实用新型的芯轴结构示意图；

图3是本实用新型的涨套的结构示意图

图4是图3所示涨套的A-A截面示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，本实用新型的一种薄壁管件的涨套芯轴，包括芯轴1，所述芯轴1的两端设置有用以安装在车床上的安装轴段11，前端的安装轴段11用以与车床的卡爪配合，后端的安装轴段11用以将芯轴1的工作区域与车床的尾部拉开距离，每个安装轴段11的端面中心皆设置有用以与车床顶尖配合的定心孔12，前端的定心孔12用以与车床的主轴顶尖配合，后端的定心孔12用以与车床的尾部顶尖配合，所述芯轴1的轴向中部设置有轴面为与芯轴1同轴的圆台侧面的主体轴段13（即该段轴面带有一定的锥度），所述主体轴段13的小径端相邻设置有顶紧轴段14、大径端相邻设置有拆卸轴段15，所述顶紧轴段14和拆卸轴段15的轴面皆设置有螺纹，所述主体轴段13的小径端直径大于所述顶紧轴段14的直径（涨套2从这侧装入，如果主体轴段13的小径端直径小于所述顶紧轴段14的直径，那将会导致涨套2的内表面无法与主体轴段13的轴面贴合，造成技术故障），所述主体轴段13的大径端直径大于所述拆卸轴段15的直径（拆卸轴段15上要安装拆卸螺母，如果主体轴段13的大径端直径小于所述拆卸轴段15的直径，那拆卸轴段15会因为轴肩的形成始终对涨套2形成限位，阻挡涨套2的左移，并且无法实现拆卸的功能），所述安装轴段11的直径小于与其位于主体轴段13同侧的顶紧轴段14或拆卸轴段15的直径（为保障安装轴段11不会对顶紧螺母4和拆卸螺母3的安装造成干涉）；还包括外套于主体轴段13轴面上的涨套2，所述涨套2轴向开设有分别朝向轴向两侧且形状大小皆相同的第一开口21和第二开口22，所述第一开口21和第二开口22沿涨套2的周向均布且相间设置，所述第一开口21和第二开口22的轴向长度之和大于涨套2的轴向长度，所述涨套2外表面为圆柱面、内表面为与主体轴段13的轴面适配的圆台侧面，这样，在涨套2沿轴向移动时，会随着与其贴合的主体轴段13的轴面直径的变化径向扩张与收缩，实现直径的变化，并且因为第一开口21和第二开口22朝向不同且相间均布，涨套2各部位的直径变化程度一样，保障在涨套2沿轴向移动的整个过程中外圈表面始终为圆柱面即各部分直径同等变化；还包括分别螺纹连接在拆卸轴段15和顶紧轴段14的拆卸螺母3和顶紧螺母4，所述拆卸螺母3和顶紧螺母4的外圈轴向向内皆一体延伸有抵接在涨套2端部的环状部5，所述环状部5的内径大于与其相邻的主体轴段13端部的直径、外径小于涨套2的外径，顶紧螺母4用以实现涨套2的轴向定位，拆卸螺母3用以拆卸涨套2。使用时，首先组装涨套芯轴：将涨套2从顶紧螺母4侧套入至主体轴段13上，安装顶紧螺母4和拆卸螺母3，组装完毕；然后安装工件，若定拆卸轴段15为左侧，按如下操作：将工件套在涨套2的外壁上，向左调节拆卸螺母3使其远离涨套2，再向左调节顶紧螺母4，迫使涨套2向左运动，涨套2的直径变大，涨套2的外壁将工件撑紧，实现工件的定位，完成工件的安装，这里为进一步保障涨套2的牢固性，可将拆卸螺母3向右移动使其抵接在涨套2的左端面上，这样可进一步提高结构的稳定性；最后将安装好工件的涨套芯轴整体安装在车床上，具体是将安装轴段11端面的定心孔12分别抵接在车床的主轴顶尖和尾部顶尖上，然后将卡爪夹持在其中一个安装轴段11上完成安装，进而进行工件的外圆车削等加工，完成薄壁管件的成品制作；拆卸时，向右调节顶紧螺母4，由于摩擦力的作用，涨套2会紧贴在主体轴段13的轴面上形成自锁现象，不容易取下来，这时向右调节拆卸螺母3，迫使涨套2相对芯轴1向右运动，径向收缩，直径变小，工件与涨套2间形成缝隙，然后将整个涨套芯轴从车床上取下，最后取下工件。

优选的，所述第一开口21和第二开口22皆为轴向分布的长条状开口，第一开口21和第二开口22的轴向长度占涨套2轴向长度的9/10，这样配合第一开口21和第二开口22的交错设置，可保障涨紧效果可满足使用要求，并且可保障涨紧后的涨套2外圈表面仍是圆柱面。具体的，在本实施例中，所述第一开口21和第二开口22各设置有6个，且相间均布在涨套2的周向。细节的，所述第一开口21或第二开口22的最内侧设置有直径大于开口宽度的圆形根部23，因为涨紧的时候，开口两侧的部分会相互外拉在开口最内侧形成拉应力集中，在拉应力作用下，槽根部易形成裂纹，长期作用下裂纹伸长使涨套断裂，所以圆形根部23的设置可防止拉应力集中，增大涨套2的抗拉能力，从而增大涨套2的使用寿命。

为方便操作人员拧动拆卸螺母3和顶紧螺母4，所述拆卸螺母3和顶紧螺母4的外圈表面设置有扳手槽6。操作人员可通过拧动扳手槽6来旋转拆卸螺母3和顶紧螺母4。

作为主体轴段13的圆台侧面状的轴面的一种优选结构，所述主体轴段13的轴面的锥度为6°。这样可保障涨套2对工件的涨紧效果。

为方便芯轴1的加工，在所述拆卸轴段15和顶紧轴段14的与主体轴段13相邻的位置设置有退刀槽7。

以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。