夹具的制作方法

1.本发明涉及工件装夹领域，具体而言，涉及一种夹具。


背景技术：

2.采用3d打印的金属工件在打印完成后往往需要进行后期加工。后期加工包括切削、打磨、尺寸精加工等等。在对3d打印的金属工件进行后期加工时需要采用夹具将工件进行固定，以防止后续加工时工件的位置发生变化影响后期加工的加工精度。
3.目前的夹具一般都采用气缸推动夹爪或者液压油缸推动夹爪对工件进行装夹，这种夹具容易导致夹紧力过大而使得工件发生形变。尤其是采用上述夹具装夹异型工件时，容易导致工件的尺寸发生变化，使得工件难以应用于对工件精密度要求较高的场合。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种夹具，以解决现有技术中的夹具的夹紧力过大，导致工件容易变形的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种夹具，包括：基体；驱动结构，设置于基体上，驱动结构包括能够沿直线移动的驱动块，驱动块具有伸出位置和回缩位置；多个夹爪，多个夹爪之间形成夹持工件的夹持空间，每个夹爪可摆动地设置于驱动块的外侧，每个夹爪具有夹紧工件的夹紧位置和释放工件的释放位置；其中，驱动块的侧壁包括靠近夹持空间的第一导向壁和远离夹持空间的第二导向壁，第一导向壁和第二导向壁之间具有容纳凹槽，驱动块处于伸出位置时，每个夹爪离开容纳凹槽并处于夹紧位置，驱动块处于回缩位置时，每个夹爪位于容纳凹槽内并处于释放位置。
6.进一步地，夹具还包括复位件，夹爪通过复位件装配在驱动块的外侧。
7.进一步地，复位件包括弹性箍紧件，弹性箍紧件将多个夹爪箍紧于驱动块的周向外侧。
8.进一步地，基体内设置有通孔，通孔包括靠近夹持空间的第一孔段以及远离夹持空间的第二孔段，第一孔段和第二孔段连通，第一孔段的直径大于第二孔段的直径，驱动块设置于第一孔段内，夹爪位于驱动块和第一孔段的孔壁之间，驱动结构还包括伸缩杆，伸缩杆穿设于第二孔段内并与驱动块连接。
9.进一步地，夹爪包括夹爪本体和设置于夹爪本体的远离工件的一端的翼板，当驱动块位于回缩位置时，翼板和夹爪本体的连接处位于容纳凹槽内，当驱动块位于伸出位置时，翼板与第一孔段的孔壁抵接，夹爪本体的内壁与第一导向壁和/或第二导向壁抵接。
10.进一步地，夹爪本体的外壁上还设置有第一限位结构，第一限位结构与翼板间隔设置，弹性箍紧件位于限位结构与翼板之间。
11.进一步地，当驱动块位于伸出位置时，第一限位结构与第一孔段的孔壁抵接。
12.进一步地，驱动块包括相互连接的第一驱动段和第二驱动段，第一驱动段的侧壁形成第一导向壁，第二驱动段的侧壁形成第二导向壁，第一导向壁在从靠近工件至远离工
件的方向上逐渐向内收缩，第二导向壁在从靠近工件至远离工件的方向上逐渐向外扩张。
13.进一步地，夹爪还包括设置在夹爪本体的靠近工件的一端的卡钩，驱动块、多个夹爪本体以及多个卡钩之间共同形成夹持空间。
14.进一步地，夹具还包括设置于基体的靠近工件的一端的环形压盖，环形压盖具有内孔，夹爪位于环形压盖的内孔内，环形压盖的内孔形成第一孔段，环形压盖的内孔的孔壁上设置有第二限位结构，第二限位结构能够限制夹爪沿前后方向移动。
15.进一步地，第二限位结构为限位环，限位环的内表面为倾斜面，倾斜面在从远离工件至靠近工件的方向上逐渐向外扩张，限位环的内端与夹爪的外壁抵接。
16.应用本发明的技术方案，夹具包括基体，基体内设置有沿直线移动的驱动块，多个夹爪可摆动地设置于驱动块的周向外侧。上述结构使得夹爪的结构的运动原理与杠杆相似，多个夹爪的第一端相互远离时，工件可以轻松拿出。多个夹爪的第一端相互靠近时，夹爪将工件夹紧。本技术的驱动块包括靠近夹持空间的第一导向壁和远离夹持空间的第二导向壁，第一导向壁和第二导向壁之间具有容纳凹槽。当驱动块从伸出位置向回缩位置移动时，第二导向壁移动以使每个夹爪的第二端能够向容纳凹槽内移动，此时夹爪的第一端逐渐向外移动，多个夹爪的第一端相互远离，工件可以拿出。当驱动块从回缩位置移动至伸出位置时，第二导向壁逐渐向外推顶夹爪第二端，此时夹爪的第一端向外移动，多个夹爪的第一端相互靠近，夹爪能够夹紧工件。本技术的夹具通过驱动块的移动牵引夹爪摆动来夹紧工件，与传统的通过气缸或者液压缸来推动夹爪夹紧工件相比，本技术的方式能够降低夹爪对工件的夹紧力，从而降低了工件被挤压变形的概率，提升了工件的精度。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1示出了本发明的夹具的实施例的立体结构示意图；
19.图2示出了图1的夹具的部分结构的俯视图；
20.图3示出了图2的夹具的a
‑
a向剖视图，其中，图3示出了夹具的夹爪位于夹紧位置时的结构示意图；
21.图4示出了图3的夹具的b处的放大结构示意图；以及
22.图5示出了图1的夹具的剖视图，其中，图5示出了夹具的夹爪位于释放位置时的结构示意图。
23.其中，上述附图包括以下附图标记：
24.1、夹持空间；10、基体；11、第一孔段；12、第二孔段；20、驱动结构；21、驱动块；211、第一驱动段；212、第二驱动段；213、第一导向壁；214、第二导向壁；215、容纳凹槽；22、伸缩杆；30、夹爪；31、夹爪本体；32、翼板；33、第一限位结构；34、卡钩；40、弹性箍紧件；50、环形压盖；51、限位环；511、倾斜面；60、紧固件；70、工件。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下
对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
28.如图1至图5所示，本实施例的夹具包括：基体10、驱动结构20以及多个夹爪30。其中，驱动结构20包括能够沿直线移动的驱动块21，驱动块21具有伸出位置和回缩位置；多个夹爪30之间形成夹持工件70的夹持空间1，每个夹爪30可摆动地设置于驱动块21的外侧，每个夹爪30具有夹紧工件70的夹紧位置和释放工件70的释放位置；其中，驱动块21的侧壁包括靠近夹持空间1的第一导向壁213和远离夹持空间1的第二导向壁214，第一导向壁213和第二导向壁214之间具有容纳凹槽215，驱动块21处于伸出位置时，每个夹爪30离开容纳凹槽215并处于夹紧位置，驱动块21处于回缩位置时，每个夹爪30位于容纳凹槽215内并处于释放位置。
29.应用本实施例的技术方案，夹具包括基体10，基体内设置有沿直线移动的驱动块21，多个夹爪30可摆动地设置于驱动块的周向外侧。上述结构使得夹爪30的结构的运动原理与杠杆相似，每个夹爪30均包括靠近工件70的第一端和远离工件70的第二端，当多个夹爪30的第一端相互远离时，工件70可以轻松拿出，当多个夹爪30的第一端相互靠近时，夹爪30将工件70夹紧。本技术的驱动块21包括靠近夹持空间1的第一导向壁213和远离夹持空间1的第二导向壁214，第一导向壁213和第二导向壁214之间具有容纳凹槽215。当驱动块21从伸出位置向回缩位置移动时，第二导向壁214移动以使每个夹爪30的第二端能够向容纳凹槽215内移动，此时夹爪30的第一端逐渐向外移动，多个夹爪30的第一端相互远离，工件70可以拿出。当驱动块21从回缩位置移动至伸出位置时，第二导向壁214逐渐向外推顶夹爪30的第二端，此时夹爪30的第一端向外移动，多个夹爪30的第一端相互靠近，夹爪30能够夹紧工件70。本技术的夹具通过驱动块21的移动牵引夹爪30摆动来夹紧工件，与传统的通过气缸或者液压缸来推动夹爪夹紧工件相比，本技术的驱动方式能够降低夹爪30对工件70的夹紧力，从而降低了工件70被挤压变形的概率，提升了工件70的精度。
30.如图3至图5所示，在本实施例中，夹具还包括复位件，夹爪30通过复位件装配在驱动块21的外侧。上述结构中，复位件具有使每个夹爪30的第二端向内移动的趋势。具体地，当驱动块21从伸出位置移动至回缩位置时，夹爪30的第二端能够在复位件的作用下伸入到
容纳凹槽215内，从而使每个夹爪30处于释放位置。当驱动块21从回缩位置移动至伸出位置时，第二导向壁214推动每个夹爪30的第二端向外移动，使得夹爪30能够夹紧工件70。此时夹爪对工件70的夹紧力来自于复位件对夹爪30的紧固力。上述结构通过设置复位件使得夹爪30能够在驱动块21的驱动下实现在释放位置和夹紧位置之间的切换，结构简单，便于夹具的生产加工。
31.具体地，如图3至图5所示，复位件包括弹性箍紧件40，弹性箍紧件40将多个夹爪30箍紧于驱动块21的周向外侧。上述结构中，弹性箍紧件40的结构简单，且能够对夹爪30得第二端施加持续的箍紧力，使夹爪30能够在驱动块21的驱动下实现在释放位置和夹紧位置之间的切换。
32.需要说明的是，在本实施例中，弹性箍紧件40为弹簧圈，弹簧圈将多个夹爪30的第二端箍紧在驱动块21上。
33.如图3所示，在本实施例中，基体10内设置有通孔，通孔包括靠近夹持空间1的第一孔段11以及远离夹持空间1的第二孔段12，第一孔段11和第二孔段12连通，第一孔段11的直径大于第二孔段12的直径，驱动块21设置于第一孔段11内，夹爪30位于驱动块21和第一孔段11的孔壁之间，驱动结构20还包括伸缩杆22，伸缩杆22穿设于第二孔段12内并与驱动块21连接。上述结构中，第一孔段11的直径大于第二孔段12的直径使得第一孔段11内有充足的空间来容纳驱动块21和多个夹爪30。驱动块21与伸缩杆22连接，伸缩杆22向前伸出时能够带动驱动块21移动至伸出位置，伸缩杆22向后移动时能够带动驱动块21移动至回缩位置。上述结构简单紧凑，便于生产加工。
34.需要说明的是，在本实施例中，伸缩杆22为液压杆。
35.如图3至图5所示，在本实施例中，夹爪30包括夹爪本体31和设置于夹爪本体31的远离工件70的一端的翼板32，当驱动块21位于回缩位置时，翼板32和夹爪本体31的连接处位于容纳凹槽215内，当驱动块21位于伸出位置时，翼板32与第一孔段11的孔壁抵接，夹爪本体31的内壁与第一导向壁213和第二导向壁214抵接。上述结构中，翼板32设置于夹爪本体31的远离工件70的一端，当驱动块21移动至回缩位置时，翼板32和夹爪本体31的连接处位于容纳凹槽215内，此时夹爪30的第二端向内移动，夹爪30的第一端向外移动，此时夹持空间1的范围增大，工件70可以拿出。当驱动块21从回缩位置向伸出位置移动时，第二导向壁214能够向外推顶翼板32和夹爪本体31的连接处，使夹爪30的第一端向内移动，此时夹持空间1的范围缩小，夹紧工件70。需要说明的是，在本实施例中，第一导向壁213和第二导向壁214的最大直径相同，当驱动块21移动至伸出位置时，第一导向壁213和第二导向壁214均伸入夹持空间1内，此时夹爪本体31的内表面与第一导向壁213和第二导向壁214抵接，夹爪30的翼板32的外表面与第一孔段11的孔壁抵接，上述结构使得夹爪30被夹紧在驱动块21和第一孔段11的孔壁之间并稳定地保持在夹紧位置，从而提升了夹爪30位于夹紧位置时的稳定性。
36.当然，在图中未示出的其他实施例中，驱动块的第一导向壁的最大直径和驱动块的第二导向壁的最大直径可以不相同(只要第一导向壁和第二导向壁之间能够形成容纳凹槽即可)。如果采用上述结构的驱动块，则当驱动块位于伸出位置时，夹爪本体的内表面仅能够与第一导向壁和第二导向壁中直径最大的一个抵接。
37.弹性箍紧件40套设在多个夹爪30外，将多个夹爪30箍紧在驱动块21的周向外侧。
为防止弹性箍紧件40沿夹爪本体31向前窜动，如图3至图5所示，在本实施例中，夹爪本体31的外壁上还设置有第一限位结构33，第一限位结构33与翼板32间隔设置，弹性箍紧件40位于限位结构与翼板32之间。上述结构中，在夹爪本体31上的第一限位结构33能够对弹性箍紧件40形成止挡，防止弹性箍紧件40向前窜动。
38.需要说明的是，优选地，可将第一限位结构33靠近翼板32设置，使得弹性箍紧件40夹设于第一限位结构33和翼板32之间。上述结构使得弹性箍紧件40能够箍紧在夹爪的第二端，从而保证当驱动块21移动至回缩位置时，翼板32和夹爪本体31的连接处能够迅速进入容纳凹槽215内。
39.如图3至图5所示，在本实施例中，当驱动块21位于伸出位置时，第一限位结构33与第一孔段11的孔壁抵接。上述结构中，第一孔段11的孔壁能够通过第一限位结构33对夹爪30形成止挡，当驱动块21从回缩位置向伸出位置移动时，夹爪30不会随驱动块21移动，而是会固定在原有位置，使得夹爪30与驱动块21之间能够产生相对移动，当驱动块21移动至伸出位置时，夹爪30的第二端能够被第二导向壁214的驱动下向外移动，从而使夹爪30夹紧工件。
40.需要说明的是，在本实施例中，第一孔段11的直径大于第二孔段12的直径，使得第一孔段11和第二孔段12之间形成台阶面，台阶面能够对翼板32的后端面形成止挡，当驱动块21从伸出位置移动至回缩位置时，台阶面能够对翼板32的后端面进行限位，从而使得夹爪30不会随驱动块21移动，而是会固定在原有位置，当驱动块21移动至回缩位置时，夹爪30的第二端能够伸入到容纳凹槽215内，夹爪30的第一端能够向外移动，使工件70能够被拿出。
41.如图3至图5所示，在本实施例中，驱动块21包括相互连接的第一驱动段211和第二驱动段212，第一驱动段211的侧壁形成第一导向壁213，第二驱动段212的侧壁形成第二导向壁214，第一导向壁213在从靠近工件70至远离工件70的方向上逐渐向内收缩，第二导向壁214在从靠近工件70至远离工件70的方向上逐渐向外扩张。上述结构中，第一导向壁213和第二导向壁214之间形成容纳凹槽215，当驱动块21位于回缩位置时，夹爪本体31的内壁与第一导向壁213抵接，夹爪30位于释放位置。上述结构简单，便于驱动块21的生产加工。
42.如图3至图5所示，在本实施例中，夹爪30还包括设置在夹爪本体31的靠近工件70的一端的卡钩34，驱动块21、多个夹爪本体31以及多个卡钩34之间共同形成夹持空间1。上述结构中，当驱动块21位于伸出位置时，工件70被稳定地在夹持空间1内。需要说明的是，在本实施例中，工件70被夹持在卡钩34和驱动块21之间。
43.如图3至图5所示，在本实施例中，夹具还包括设置于基体10的靠近工件70的一端的环形压盖50，环形压盖50具有内孔，夹爪30位于环形压盖50的内孔内，环形压盖50的内孔形成第一孔段11，环形压盖50的内孔的孔壁上设置有第二限位结构，第二限位结构能够限制夹爪30沿前后方向移动。上述结构中，在安装时，先将多个夹爪30通过弹性箍紧件40箍紧在驱动块21的周向外侧，再将环形压盖50安装进基体10内。需要说明的是，在本实施例中，第一孔段11的内壁上设置有内螺纹，环形压盖50的侧壁上设置有外螺纹，环形压盖50与基体10通过螺纹连接。环形压盖50内设置有第二限位结构，当驱动块21位于伸出位置时，第一限位结构33与第二限位结构抵接，第二限位结构能够对第一限位结构33形成止挡，使得夹爪30与驱动块21之间能够产生相对移动，当驱动块21移动至伸出位置时，夹爪30的第二端
能够被第二导向壁214的驱动下向外移动，从而使夹爪30夹紧工件。
44.如图3至图5所示，在本实施例中，第二限位结构为限位环51，限位环51的内表面为倾斜面511，倾斜面511在从远离工件70至靠近工件70的方向上逐渐向外扩张，限位环51的内端与夹爪30的外壁抵接。上述结构中，限位环51能够保证夹爪30的中心度，提升工件后续加工的精确性。另外，限位环51的内表面为倾斜面511，使得夹爪30能够顺利地张开，移动至释放位置。
45.需要说明的是，本技术的基体10可以通过紧固件60连接在其他装置上。
46.还需要说明的是，本技术的工件70为3d打印髋臼杯。3d打印髋臼杯属于增材制造，现有技术中，为便于对3d打印髋臼杯进行后续内型加工，一般需要在3d打印髋臼杯时在髋臼杯的外侧打印出一圈夹持工艺台。加工夹持工艺台时为了和现有技术中的夹具配合对3d打印髋臼杯进行后续加工。后续对3d打印髋臼杯加工好之后，需要去掉夹持工艺台。此方式不仅浪费原材料，增加3d打印髋臼杯的生产成本，而且还会延长3d打印髋臼杯的时间，以及增加后续磨掉夹持工艺台的时间。采用本技术的夹具装夹3d打印髋臼杯能够避免加工夹持工艺台，因此不仅降低了3d打印髋臼杯的生产成本，同时还缩短了3d打印髋臼杯的加工时间。
47.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
48.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
49.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。