专利名称：夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及陶瓷坩埚生产过程中的装夹技术，具体是一种可保证陶瓷坩埚 不被污染或损坏的夹具。
背景技术：
陶瓷坩埚一般为方形，其四周外壁较薄，一般为18.5-22mm，易碎裂。其以热 稳定性好、耐熔体(硅、铝、铜等)侵蚀性和对所加工的制品无污染等特性，被广泛应 用于多晶硅生产及有色金属冶炼行业。近年随着环保能源不断被重视，使得用于太阳能转 换的多晶硅的用量急剧增加，相应的大尺寸薄壁方形熔融石英陶瓷坩埚的用量也在急剧 增大，其价值也在急剧攀升。为降低成本，其生产加工过程中，对所有工序的要求都比 较高。在传统的加工过程中，一般使用螺栓或压板进行夹持固定，进而对产品平面进 行加工。然而，陶瓷坩埚不仅外壁较薄，还因质地硬度较大而更加脆弱，传统的装夹方 法极易造成陶瓷坩埚的碎裂。同时，为防止陶瓷坩埚对所加工的制品产生污染，成品的陶瓷坩埚要求不能有 任何污渍，而传统的装夹方式不可避免会对陶瓷坩埚造成污染。
发明内容本实用新型针对传统的陶瓷坩埚装夹方式存在的易损坏和污染坩埚的问题，提 出一种安全无污染的夹具。其目的是在夹持固定的同时不对陶瓷坩埚造成损坏或污染。本实用新型的上述目的是这样实现的夹具包括座体、顶板、气缸、夹紧块； 顶板安装于座体顶部；顶板上设有定位件、抽气孔、密封条；气缸安装于座体上，夹紧 块连接气缸的活塞杆。本实用新型中，座体包括上面板、下面板和1个以上用来连接上面板和下面板 的立柱，立柱在座体上面板和下面板之间相互平行地均勻设置。具体来说，座体的各部 分为整体铸造，其下面板固定在工作台上，上面板上有镂空，以减轻座体本重量，另一 方面给顶板上的抽气孔连接真空泵留出通道。此结构在保证支撑住陶瓷坩埚的同时不会 因重量和体积过大影响使用。本实用新型中，顶板上设有多个盲孔，定位件安装于各盲孔中，且定位件突出 顶板上表面。具体来说，定位件通过盲孔安装于顶板上，可保证抽气时不会有气体从 定位件安装孔中进入顶板与陶瓷坩埚底部的空间，造成无法吸紧的状况。定位件突出顶 板表面，主要对陶瓷坩埚的高度位置起定位作用，以使顶板与陶瓷坩埚底部留有一定空 间，在密封条的作用下实现抽真空吸紧的作用。多个定位件的设置则是起到均衡受力的 作用，使陶瓷坩埚底部不会因局部受力较大而碎裂。本实用新型中，沿顶板上平面的边缘设有一圈凹槽，密封条嵌入凹槽中，并突出顶板上表面；密封条顶部所在平面高于定位件顶部所在平面。具体来说，密封条为 可伸缩材料制成，抽气孔连接真空泵抽真空时，因压力作用坩埚底部会紧贴住定位件顶 端，密封条自然状态下高于定位件高度，因此密封条会被压缩，其反向弹力可保证密封 性能。本实用新型中，顶板边缘上设有1个以上个挡块。具体来说，挡块安装于顶板 的边缘处，为尼龙材料制成，在夹持固定过程中可缓冲受力，保护陶瓷坩埚外壁不受损 坏。本实用新型中，抽气孔为螺纹通孔。在使用时，抽气孔螺纹连接真空抽气泵， 用来抽真空吸紧陶瓷坩埚底部。本实用新型中，顶板和座体上面板为边缘重合的多边形，其边的数量与陶瓷坩 埚底壁边的数量相同；气缸安装于座体上面板的底部，气缸活塞杆的轴向平行于座体上 面板的其中一条对角线。具体来说，陶瓷坩埚两相邻侧壁连接处为倒角，夹紧块作用于 连接处倒角内。本实用新型中，还包括压板，压板的内表面通过法兰连接气缸活塞杆，外表面 连接夹紧块。具体来说，夹具工作过程中，气缸活塞杆推动压板运动，带动压板上的夹 紧块顶紧陶瓷坩埚壁。同时，连接法兰不仅可承受压紧时较大的受力，也消除了气缸活 塞杆在运动中的转动对推动夹紧块造成的影响。本实用新型中，还包括导向杆架、导向杆，导向杆架安装于座体上面板的底 部，并位于气缸下方；导向杆架上设有导向杆孔，导向杆平行于气缸活塞杆的轴向，穿 过导向杆孔与压板内表面固定连接。具体来说，因导向杆只能在导向杆孔中滑动，其轴 向不会偏移，与导向杆固定连接的压板在气缸活塞杆的推动作用下便也只能在导向杆轴 向上移动，保证了夹紧块作用的部位不会发生偏移，在自动化加工过程中不会因气缸顶 紧位置偏移造成因加工部位偏移对陶瓷坩埚的损坏。本实用新型中，导向杆架上设有导向杆套，导向杆套固定在导向杆孔内。具体 来说导向套是不锈钢材料，耐磨性能较好，可在一定程度上保护导向杆孔不被导向杆滑 动磨损，磨损会导致导向杆孔孔径变化，进而影响导向杆对气缸活塞杆导向作用。本实用新型的有益效果为，通过气缸推动定位块顶紧、真空泵连接抽气孔吸紧 来固定陶瓷坩埚，同时，夹具上与陶瓷坩埚直接接触的结构均采用铝合金等不会对陶瓷 坩埚造成污染的材料，保证了加工过程中在夹持固定的同时不对陶瓷坩埚造成损坏或污染。
图1是本实用新型夹具主视图图2是图1的俯视图图3是本实用新型夹具的立体图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图对本实用新型夹具做进一步描述。结合图1至图3所示为本实用新型夹具的具体实施方式
，夹具包括座体1、顶板2、气缸3、夹紧块4，顶板2安装于座体1顶部；顶板2上设有定位件21、抽气孔22、 密封条23;气缸3.安装于座体1底部，夹紧块4连接气缸活塞杆31。座体1为整体铸 造，包括上面板11、下面板12和三个连接上下面板的立柱13，立柱13在上下面板间相 互之间连线呈等边三角形布置。定位件21安装于顶板2上的各盲孔中，并突出顶板2上 表面。沿顶板2上表面的边缘设有一圈凹槽，密封条23嵌入凹槽中，并突出顶板2上表 面，且密封条23顶部所在平面高于定位件21顶部所在平面。顶板2边缘上设有6个尼 龙材料制成的挡块24，顶板2为与坩埚底部相适应的方形，挡块24安装于顶板2其中三 个角的两边上。抽气孔为螺纹通孔，在夹具工作时，连接真空泵。座体上面板11的边 缘与顶板2重合，气缸3安装于座体上面板11的底部，气缸活塞杆31的轴向平行于座体 上面板11的其中一条对角线。压板5的内表面通过法兰32连接气缸活塞杆31，外表面 连接夹紧块4。导向杆7平行于气缸活塞杆31穿过导向杆架6上、安装有导向杆套62的 导向杆孔61与压板5内表面固定连接。在使用时，座体下面板12固定在工作台上，陶瓷坩埚倒扣在夹具上，其底部所 处高度由安装于顶板2上的定位件21决定，顶板2上的抽气孔22通过螺纹连接真空泵或 抽气泵，密封条23的设置使抽气孔22与坩埚底部与顶板2之间形成一密封空间。启动 气缸3时，在导向杆7的导向作用下，气缸活塞杆31将沿既定的方向推动夹紧块4将陶 瓷坩埚顶紧，且由于夹紧块4作用于陶瓷坩埚相邻内壁的倒角内，在一定程度上还可以 调整坩埚的位置。陶瓷坩埚由夹紧块4顶紧后，启动真空泵对坩埚底部与顶板2之间的密封空间抽 真空，由于密封条23为可伸缩性材料，其自然状态时顶部所在高度高于定位件21的高 度，在抽真空时会被压缩，其反向弹力保证了密封性能。此时，陶瓷坩埚在被夹紧块4 顶紧的同时又被抽真空吸紧，依加工要求被固定于相应部位。同时，夹具上与陶瓷坩埚 直接接触的部位，即挡块24、定位件21、夹紧块4，均为铝合金或其他不会对陶瓷坩埚 造成污染的材料制成，保证了陶瓷坩埚的清洁。本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用 来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化 与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
权利要求1.一种夹具，其特征是，包括座体(1)、顶板(2)、气缸(3)、夹紧块(4)； 顶板(2)安装于座体(1)顶部；顶板(2)上设有定位件(21)、抽气孔(22)、 密封条(23)；气缸(3)安装于座体(1)上，夹紧块(7)连接气缸(3)的活塞杆(31)。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征是，座体(1)包括上面板(11)、下面板 (12)和1个以上用来连接上面板(11)与下面板(12)的立柱(13)，立柱(13)在座体(1)上面板(11)和下面板(12)之间相互平行地均勻设置。
3.根据权利要求1所述的夹具，其特征是，顶板(2)上设有多个盲孔，定位件 (21)安装于各盲孔中，且定位件(21)突出顶板(2)上表面。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征是，沿顶板(2)上表面的边缘设有一圈凹 槽，密封条(23)嵌入凹槽中，并突出顶板(2)上表面；密封条(23)顶部所在平面 高于定位件(21)顶部所在平面。
5.根据权利要求1所述的夹具，其特征是，顶板(2)边缘上设有1个以上挡块 (24)。
6.根据权利要求1所述的夹具，其特征是，抽气孔(22)为螺纹通孔。
7.根据权利要求1所述的夹具，其特征是，顶板(2)和座体上面板(11)为边缘重 合的多边形，其边的数量与陶瓷坩埚底壁边的数量相同；气缸(3)安装于座体上面板(11)的底部，气缸活塞杆(31)的轴向平行于座体上面板(11)的其中一条对角线。
8.根据权利要求1所述的夹具，其特征是，还包括压板(5)，压板(5)的内表面 通过法兰(32)连接气缸活塞杆(31)，外表面连接夹紧块(4)。
9.根据权利要求8所述的夹具，其特征是，还包括导向杆架(6)、导向杆(7)， 导向杆架(6)安装于座体上面板(11)底部，并位于气缸(3)下方；导向杆架(6) 上设有导向杆孔(61)，导向杆(7)平行于气缸活塞杆(31)的轴向，穿过导向杆孔(61)与压板(5)内表面固定连接。
10.根据权利要求9所述的夹具，其特征是，导向杆架(6)上设有导向杆套(62)，导向杆套(62)固定在导向杆孔内。
专利摘要本实用新型提供一种夹具，应用于陶瓷坩埚的加工生产过程中，作为夹持固定装置。夹具包括包括座体1、顶板2、气缸3、夹紧块4；顶板1安装于座体2顶部；顶板2上设有定位件21、抽气孔22、密封条23；气缸3安装在座体1上，夹紧块4连接气缸3的活塞杆31。夹具上与坩埚直接接触的部分均采用铝合金等不会对陶瓷坩埚造成污染的材料。加工过程中，将坩埚倒过来罩在夹具上，通过气缸推动夹紧块顶紧、真空泵连接抽气孔吸紧来固定坩埚，以保证加工过程中不会对坩埚造成损坏和污染。
文档编号B28D7/04GK201800143SQ20102052714
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者朱传霖 申请人:南京诚友数控设备有限公司