油压式浮动扩径定位销的制作方法

[0001]
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种油压式浮动扩径定位销。


背景技术：

[0002]
目前所使用的定位销，如日本公司生产的油压扩径定位销，受结构以及材质的因素，只能做到应用范围为φ7.6～10.8mm。尤其是如果应用到小于φ7.0mm的孔径，就会因为强度不够而导致经常损坏，甚至导致生产无法顺利进行。随着汽车产品的不断革新升级，如汽车逐渐产品用于毛坯定位的工艺孔设计得越来越小，部分工艺孔在φ5.5-7.0mm之间，因此导致目前的定位销已经无法适应产品的定位要求，无法满足生产需要。
[0003]
而且，现有的定位销还有一个缺陷：定位销一般采用一个整体式的不可调整的结构，而在生产一些薄壁产品的时候，薄壁产品在被夹紧时会产生变形。由于定位销在与薄壁产品接触的过程中没有缓冲间隙，因此定位销就会导致薄壁产品发生形变。这样的形变值虽然非常小，但是对于一些平面度要求较高的产品来说，已经足以导致废品产生，这对于生产来说是非常不利的。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供一种油压式浮动扩径定位销，即实现了小孔径产品的定位，又能应用于要求较高的薄壁产品的加工中，以解决背景技术中的问题。
[0005]
本发明的技术方案如下：油压式浮动扩径定位销，包括缸体，所述缸体上开设有螺纹安装孔，该缸体上还开设有第一安装孔；所述第一安装孔的上部为小孔径段、下部为大孔径段，该第一安装孔内由上至下设有浮动销、螺塞、浮动弹簧以及端盖；所述浮动销与第一安装孔的侧壁上下滑动配合，该浮动销的销头向上凸出至缸体外部；所述螺塞可上下自由滑动地安装在第一安装孔内，且浮动销的销尾与螺塞抵接；所述浮动弹簧的一端与螺塞抵接，浮动弹簧的另一端抵接在端盖上，所述端盖固定安装在第一安装孔内；
[0006]
所述浮动销的内部开设有与第一安装孔同轴并且孔底朝上的第二安装盲孔，所述浮动销的销头上沿第一安装孔的径向开设有导向孔，在该导向孔内滚动配合有钢球，钢球的直径大于所述导向孔的轴向总长；所述第二安装盲孔的孔底向上一直延伸并超越所述导向孔，导向孔与第二安装盲孔连通的孔口为内侧孔口，导向孔的另一个孔口为外侧孔口；所述第二安装盲孔内还设有扩径销和复位弹簧，所述扩径销上下滑动配合于第二安装盲孔内；该扩径销的上部形成有变径部，当扩径销上下滑动时，变径部接触并将向外推动钢球或者脱离钢球；所述扩径销上套设有第一密封圈，所述螺塞上套设有第二密封圈，由第一密封圈、扩径销、螺塞、第二密封圈以及第二安装盲孔组合形成一个密闭的油压腔体；所述缸体上开设有注油孔，该注油孔连通所述油压腔体；所述复位弹簧套装在扩径销上，复位弹簧的一端与所述浮动销抵接，复位弹簧的另一端与所述扩径销抵接。
[0007]
进一步所述导向孔的外侧孔口向外逐渐缩小呈半球状，所述变径部为在扩径头的外侧壁沿周向开设的环形凹槽，该环形凹槽的宽度大于导向孔的直径，该环形凹槽的槽底
至槽壁的直径逐渐增大，环形凹槽和导向孔的外侧孔口将钢球限制在导向孔内部，防止钢球由导向孔内脱出。
[0008]
进一步：所述浮动销的销头上沿周向均布设有三个导向孔，每一个导向孔内均设有一个钢球。
[0009]
有益效果：本方案提供了一种油压式浮动扩径定位销，具有如下优势：
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1、由缸体、浮动销、复位弹簧、螺塞以及钢球组合后，成为一个具有一个扩径功能的定位销，与现有技术相比，本方案中的这种结构的定位销应用范围可以做到目前的定位销无法达到的应用尺寸。这主要是基于本方案中的浮动销作为载体，扩径采用了钢球得以实现，因此在实际生产时在满足结构强度的情况下，结构尺寸可以做的较小，应用范围可以达到φ5.2～11mm之间，经实测产品的定位精度在20um以内，满足了小孔产品的定位要求，满足了生产工艺需求；
[0011]
同时，本方案中的定位销在满足销孔产品定位的基础之上，还通过螺塞、浮动弹簧以及端盖与浮动销的组合，具有的上下浮动的功能，在产品压紧过程中如果产品有向下微量移动，通过该浮动功能进行补偿，进而可以避免产品变形，提高产品的加工精度，尤其针对那些薄壁产品。
[0012]
2、通过对钢球以及导向孔的优化，在实现钢球精准扩径的同时还对钢球的运功轨迹进行了限制，如导向孔的外侧孔口逐渐缩小，防止钢球脱出导向孔；而在导向孔与环形凹槽的配合之下，共同将钢球限制在导向孔内，实现钢球的精准扩径，使得本案中的定位销扩径灵敏，定位精度更高更精准，提高了加工精度。
[0013]
3、优化的选择，环形凹槽的锥面推动三个钢球实现了对产品的无间隙定位，消除了产品变形，已经能够满足较多情况下的生产要求。
附图说明
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图1为本发明中浮动扩径定位销的安装结构示意图；
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图2为图1中缸体的结构示意图；
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图3为本发明中钢球的安装结构示意图。
具体实施方式
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下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
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如图1、图2和图3所示，本发明公开了一种油压式浮动扩径定位销，包括缸体1，所述缸体1的边缘开设有螺纹安装孔13。利用螺纹安装孔13可将缸体1通过螺钉或者螺栓等可拆卸固定安装到夹具上。
[0019]
缸体1内部开设有第一安装孔11，该第一安装孔11的上部为小孔径段1a、下部为大孔径段1b。在第一安装孔11内由上至下安装有浮动销2、螺塞6、浮动弹簧7以及端盖8。所述浮动销2的侧壁与第一安装孔11的孔壁间隙配合，浮动销2可以沿着第一安装孔11的中轴线上下滑动。并且，浮动销2的销头21向上凸出至缸体1外部，浮动销2的销尾22与螺塞6抵接。螺塞6与第一安装孔11上下滑动配合，螺塞6也可以沿着第一安装孔11的轴向上下滑动。
[0020]
需要说明的是：螺塞6靠近浮动弹簧的尾部与浮动销2的销尾22也是抵接的，螺塞6需要依靠浮动销2进行限位，也即限制螺塞6的上下滑动的行程。所述端盖8与缸体1螺纹连
接。所述浮动弹簧7的一端抵在螺塞6上、另一端抵接在端盖8上。
[0021]
所述浮动销2的内部开设有第二安装盲孔，所述第二安装盲孔内设有扩径销4。所述扩径销4滑动配合于第二安装盲孔内，该扩径销4在外力作用下可在该第二安装盲孔内上下滑动。所述扩径销4上套设有第一密封圈31，该第一密封圈31用于密封扩径销4与第二安装盲孔的孔壁之间的间隙。所述螺塞6的上部延伸至第二安装盲孔内，且螺塞6上套设有第二密封圈32，利用第二密封圈32密封螺塞6与第二安装盲孔的孔壁之间的间隙。
[0022]
由第一密封圈31、扩径销4、螺塞6、第二密封圈32以及浮动销2的第二安装盲孔组合形成一个密闭的油压腔体4a。在缸体1上开设有注油孔12，注油孔12连通上述的油压腔体4a。复位弹簧5套装在扩径销4上，复位弹簧5的一端与所述浮动销2抵接，复位弹簧5的另一端与所述扩径销4抵接。
[0023]
如图1和图3所示，浮动销2的销头21的侧壁上开设有导向孔23，导向孔23的外侧孔口23a向外逐渐缩小呈半球状且导向孔23小于所述钢球9的直径。在导向孔23内放入有钢球9，钢球9与导向孔23滚动配合或滑动配合均可，并且钢球9的直径大于所述导向孔23的轴向总长。钢球9只能由导向孔23的内侧孔口放入而不能够由导向孔23的外侧孔口23a完全脱出。钢球9的部分球体能够沿着导向孔23的轴向凸出于销头21的外侧壁进而抵紧待加工的产品10。
[0024]
导向孔23与第二安装盲孔是相通的。扩径销4上设有一个扩径头41，该扩径头41与第二安装盲孔同轴滑动配合。扩径头41的外侧壁沿周向开设有一个环形凹槽，该环形凹槽的宽度大于导向孔23的直径，并且环形凹槽的两个槽壁4a的直径呈线性变化。如图3所示，该环形凹槽的槽底4b至槽壁4a的直径逐渐增大。当扩径销4沿着第二安装盲孔的轴向上下滑动时，环形凹槽的两个槽壁4a均能够沿着导向孔23的轴向向外推动钢球9，并促使钢球9部分球体凸出于销头21外部。同时，利用环形凹槽和导向孔23的外侧孔口23a将钢球9限制在导向孔23内部，防止钢球9由导向孔23内脱出。
[0025]
本方案中的浮动扩径定位销的具体实施方式如下：通过注油孔12向油压腔体4a内注入高压油。浮动弹簧7的弹力大于复位弹簧5的弹力。因此，在油压腔体4a内注入高压油的时候，扩径销4将上升。扩径头41上的环形凹槽在上升过程中沿如图3所示水平向外推动钢球9，促使钢球9沿着导向孔23向外凸出浮动销2的销头21。
[0026]
本优化方案中，浮动销2的销头21上沿周向均布设有三个导向孔23和三个钢球9，导向孔23和钢球9一一对应。扩径向在上升过程中同时推动三个钢球9分别沿着浮动销2的销头21的径向运动，进而利用三个钢球9对产品10进行抵紧。但是，如果产品10在加工中有向下移动时，或者说产品10在加工中尺寸发生细微变化时：浮动弹簧7则发生形变，利用浮动弹簧7的形变为产品10与浮动销2之间的间隙作出补偿或者作出避让，以防止产品10因为硬碰硬而发生形变。尤其是针对定位孔有锥度的产品10特别有效。
[0027]
需要说明的是：本说明中的滑动配合与间隙配合是同一种结构，只是为了便于说明所用的名词不同。当将油压腔体4a中的高压油泄掉以后，在复位弹簧5的作用下，扩径销4将回到初始的位置。
[0028]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。