专利名称：内胀式夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及夹具技术领域，尤其涉及一种内胀式夹具。
背景技术：
在机械制造过程中，经常需要使用夹具对工件进行固定装夹，以便对其加工。夹具的种类有很多，其中，对于要加工外表面的工件则需要选用内胀式夹具从工件的内腔或内圆夹持该工件，以免影响工件外表面的加工。内胀式夹具是指通过向工件内腔或内表面提供向外膨胀的夹持力夹持工件的夹具；进一步地，有些工件不但需要从内腔或内圆进行夹持，而且对夹具每次内胀的极限尺寸有严格限制，例如分割式电机定子、电机外壳、电机端盖等，夹持这些工件时，夹具不但要起到夹持作用，而且要起到限定这类工件加工成型后的内腔尺寸或内直径的作用，而现有技术中的夹具仅能起到内夹持的作用，而不能起到确定工件内腔尺寸或内直径的作用。所谓分割式电机定子，是指由若干份绕线单元通过焊接组合为一环状整体的电机定子。在电机内，转子在定子内圆转动，其侧隙的均匀性影响到电机的稳定性以及噪音的大小，因此，定子内圆尺寸的准确性至关重要。现有技术中，焊接定子时，一般是将所有绕线单元环绕排列于一固定直径的轴上，然后对这些绕线单元进行焊接，当焊接完成后，环状的分割式电机定子就很难从轴上取下，需要借助工具将其敲下，这种方式极易损坏定子。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种可限定夹持直径且卸载被夹持工件方便容易的内胀式夹具。本实用新型是这样实现的，一种内胀式夹具，包括芯轴、套设于所述芯轴上的胀缩套以及将所述芯轴与所述胀缩套锁紧固定的紧固构件，所述芯轴包括基座以及一体成型于所述基座中心的锥形轴，所述胀 缩套包括至少三片相互弹性接合的胀缩片，所述胀缩片围合成所述胀缩套，各所述胀缩片置于所述基座上，且各所述胀缩片的内壁与所述锥形轴的外壁适配贴合，所述紧固构件由各所述胀缩片围合成的顶部中心伸入将各所述胀缩片与所述锥形轴锁紧固定。进一步地，还包括盖合于由各所述胀缩片围合成的顶部的压盖，所述紧固构件穿过所述压盖中心。更进一步地，所述压盖底部设有抵顶由各所述胀缩片围合成的顶部的凸缘。进一步地，还包括箍于所述胀缩片外壁的拉簧，所述胀缩片外壁设有用于容置所述拉簧的沟槽。具体地，所述胀缩片向外凸设有用于对被夹持工件进行定位及防止被夹持工件滑脱的凸边。进一步地，所述紧固构件为螺栓，所述锥形轴顶部设有螺孔，所述螺栓穿过由各所述胀缩片围合成的顶部中心并拧紧于所述螺孔内。[0011]更进一步地，所述螺栓上套设有位于由各所述胀缩片围合成的内腔内的复位弹簧，所述复位弹簧两端分别抵顶所述胀缩片内壁和所述锥形轴顶部。进一步地，所述紧固构件为采用外部动力源驱动的拉杆，所述拉杆穿过由各所述胀缩片围合成的顶部中心并与所述锥形轴顶部连接。更进一步地，所述拉杆上套设有位于由各所述胀缩片围合成的内腔内的复位弹簧，所述复位弹簧两端分别抵顶所述胀缩片内壁和所述锥形轴顶部。本实用新型具有以下技术效果:胀缩套套设于芯轴的锥形轴上，胀缩片围合成胀缩套，当锥形轴插入胀缩套时，胀缩片受到锥形轴向外的挤压力，由于胀缩片之间弹性接合，胀缩套整体向外膨胀；当锥形轴插入一定深度时，胀缩片底部抵顶芯轴的基座，此时，锥形轴不能继续深入插入，胀缩套膨胀到极限，由于锥形轴的长度一定，因此，每次胀缩套膨胀的极限外周直径均相等，紧固构件可用于固定胀缩片与锥形轴之间的相对位置，锁定胀缩套膨胀的极限状态。本实用新型非常适用于需要限定被夹持尺寸或内直径的工件，例如分割式电机定子、电机外壳、电机端盖等，夹持工件时，工件套于胀缩套外壁，胀缩套膨胀时，胀缩片提供挤压工件内壁的力，起到夹持效果，且胀缩套每次膨胀的尺寸均一致，可保证每次加工成型后的每个工件内腔尺寸或内径均一致。同时，借助锥形面，锥形轴可在胀缩套内轻易插拔，可使得胀缩套能够轻易地胀缩，可方便地将工件卸下而不损坏工件。本实用新型不仅起到夹持的作用，同时还起到保证每个被夹 持工件每次加工后内腔或内径一致的作用。
图1为本实用新型实施例中内胀式夹具的立体图；图2为本实用新型实施例中内胀式夹具的俯视图；图3为本实用新型实施例中内胀式夹具的剖视图；图4为本实用新型实施例中压盖的剖视图；图5为本实用新型实施例中胀缩套的剖视图；图6为本实用新型实施例中芯轴的剖视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。参见图1-图3，本实用新型实施例提供了一种内胀式夹具，包括芯轴1、套设于所述芯轴I上的胀缩套2以及将所述芯轴I与所述胀缩套2锁紧固定的紧固构件3，参见图6，所述芯轴I包括基座11以及一体成型于所述基座11中心的锥形轴12，所述胀缩套2包括至少三片相互弹性接合的胀缩片21 (参见图2，本实用新型实施例中胀缩套2包括四片相互弹性接合的胀缩片21)，所述胀缩片21围合成所述胀缩套2，各所述胀缩片21置于所述基座11上，且各所述胀缩片21的内壁与所述锥形轴12的外壁适配贴合，所述紧固构件3由各所述胀缩片21围合成的顶部中心伸入将各所述胀缩片21与所述锥形轴12锁紧固定。胀缩片21围合成胀缩套2，当芯轴I的锥形轴12插入胀缩片21围合成的内腔时，胀缩片21受到锥形轴12向外的挤压力，由于胀缩片21之间弹性接合，胀缩套2整体向外膨胀；当锥形轴12插入一定深度时，胀缩片21底部抵顶芯轴I的基座11，此时，锥形轴12不能继续深入插入，胀缩套2不能继续膨胀，即胀缩套2膨胀到极限。可以理解，锥形轴的插入深度可以限制胀缩套2膨胀到极限时的外周直径，而且，每次胀缩套2膨胀极限的外周直径都相同。紧固构件3可用于固定胀缩片21与锥形轴12之间的相对位置，锁定胀缩套2膨胀的极限状态。本实用新型非常适用于需要限定被夹持尺寸或内直径的工件(例如分割式电机定子、电机外壳、电机端盖等)，夹持工件时，本实用新型每次内胀的尺寸均一致，可保证加工成型后的工件内腔尺寸或内径一致。为更清楚明白地描述本实用新型的用途及所能达到的技术效果，本实施例以夹持、焊接分割式电机定子为例作出解释。当胀缩套2膨胀到极限时，通过紧固构件3锁定该极限状态；接着，将所有绕线单元紧贴排布于胀缩片21的外壁(即环周紧贴排布于胀缩套2的外壁)，再用辅助工具将所有绕线单元外周压紧，使之不散开；然后即可对所有绕线单元进行焊接；焊接完毕后，松开紧固构件3，将锥形轴12稍微抽出胀缩套2，胀缩套2随之收缩，此时，已焊接完成的分割式电机定子即可从本实用新型上取下。本实用新型每次夹持的极限均一致，保证夹持时的外周直径准确均一，可通过改变锥形轴12长度和锥度以限定胀缩套2的胀缩极限。通过胀缩套2的收缩功能可使得被夹持的工件轻易地取下。当然，本实用新型的使用并不局限于分割式电机定子、电机外壳、电机端盖，其他任何有同类要求的工件均可使用本实用新型。参见图1、图3与图4，上述内胀式夹具还包括盖合于由各所述胀缩片21围合成的顶部的压盖4，所述紧固构件3穿过所述压盖4中心。压盖4隔开紧固构件3与胀缩片21，可防止紧固构件3影响胀缩片21的胀缩灵敏度，同时，压盖4还可保证胀缩片21膨胀时更稳固。参见 图4，具体地，所述压盖4底部设有抵顶由各所述胀缩片21围合成的顶部的凸缘41。凸缘41减小压盖4与胀缩片21之间的接触面积，可进一步减小压盖4影响胀缩片21的胀缩。参见图3，上述内胀式夹具还包括箍于所述胀缩片21外壁的拉簧5，所述胀缩片21外壁设有用于容置所述拉簧5的沟槽211 (参见图5)。本实用新型优选使用箍于胀缩套2外壁的拉簧5实现胀缩片21之间的弹性接合，可保证所有胀缩片21之间所受的收缩力均匀，确保胀缩套2胀缩的准确度与灵明度。参见图5，所述胀缩片21向外凸设有用于对被夹持工件进行定位及防止被夹持工件滑脱的凸边212。凸边212可用于放置待加工工件，同时，可防止工件沿胀缩片21外壁滑落，例如，在焊接上述分割式电机定子时，可将待焊接绕线单元放置于凸边212上，便于绕线单元的定位和焊接，能够保证已焊接完成的分割式电机定子尺寸准确且不会从胀缩套2上滑脱。其中，紧固构件3可有以下实施方式:实施例一:参见图3，所述紧固构件3为螺栓，所述锥形轴12顶部设有螺孔121(参见图6)，所述螺栓穿过由各所述胀缩片21围合成的顶部中心并拧紧于所述螺孔121内。由各所述胀缩片围合成的顶部中心为一供螺栓穿过的第一通孔22 (参见图5)，压盖4中心开设有供螺栓穿过的第二通孔42 (参见图4)。当拧紧螺栓时，螺栓为锥形轴12提供拉力，螺栓的螺栓头抵顶胀缩片21的顶端，胀缩片21底端抵顶芯轴I的基座11，胀缩套2、芯轴I及螺栓三者形成一个稳固的刚性整体，从而起到固定胀缩片21与锥形轴12相对位置的作用。为了便于人工操作，螺栓可选用具有蝶形螺栓头的螺栓。具体地，所述螺栓上套设有位于由各所述胀缩片21围合成的内腔内的复位弹簧6，所述复位弹簧6两端分别抵顶所述胀缩片21内壁和所述锥形轴12顶部。拧松螺栓时，复位弹簧6推顶锥形轴12的顶端，可使其自动往外离开胀缩套2，胀缩套2随之缩小。实施例二:所述紧固构件3为采用外部动力源驱动的拉杆，所述拉杆穿过由各所述胀缩片围合成的顶部中心并与所述锥形轴12顶部连接。由各所述胀缩片围合成的顶部中心为一供拉杆穿过的第一通孔22，压盖4中心开设有供拉杆穿过的第二通孔42。可以理解，外部动力源(例如气缸)拉动拉杆，胀缩片21外胀；外部动力源推动拉杆，胀缩片21收缩，其原理与实施例一相似。采用外部动力源驱动胀缩套2的胀缩，更符合自动化的需求，更适用于流水线作业。具体地，所述拉杆上套设有位于由各所述胀缩片围合成的内腔内的复位弹簧6，所述复位弹簧6两端分别抵顶所述胀缩片21内壁和所述锥形轴12顶部。推动拉杆时，复位弹簧6推顶锥形轴12的顶端，可使其自动往外离开胀缩套2，胀缩套2随之缩小。需要说明的是，关于紧固构件3的实施方式并不限于上述两种，其他任何可达到锁固胀缩套2与芯轴I两者之间相对位置效果的实施方式均落在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内 。
权利要求1.一种内胀式夹具，其特征在于:包括芯轴、套设于所述芯轴上的胀缩套以及将所述芯轴与所述胀缩套锁紧固定的紧固构件，所述芯轴包括基座以及一体成型于所述基座中心的锥形轴，所述胀缩套包括至少三片相互弹性接合的胀缩片，所述胀缩片围合成所述胀缩套，各所述胀缩片置于所述基座上，且各所述胀缩片的内壁与所述锥形轴的外壁适配贴合，所述紧固构件由各所述胀缩片围合成的顶部中心伸入将各所述胀缩片与所述锥形轴锁紧固定。
2.如权利要求1所述的内胀式夹具，其特征在于:还包括盖合于由各所述胀缩片围合成的顶部的压盖，所述紧固构件穿过所述压盖中心。
3.如权利要求2所述的内胀式夹具，其特征在于:所述压盖底部设有抵顶由各所述胀缩片围合成的顶部的凸缘。
4.如权利要求1所述的内胀式夹具，其特征在于:还包括箍于所述胀缩片外壁的拉簧，所述胀缩片外壁设有用于容置所述拉簧的沟槽。
5.如权利要求1所述的内胀式夹具，其特征在于:所述胀缩片向外凸设有用于对被夹持工件进行定位及防止被夹持工件滑脱的凸边。
6.如权利要求1-5任一项所述的内胀式夹具，其特征在于:所述紧固构件为螺栓，所述锥形轴顶部设有螺孔，所述螺栓穿过由各所述胀缩片围合成的顶部中心并拧紧于所述螺孔内。
7.如权利要求6所述的内胀式夹具，其特征在于:所述螺栓上套设有位于由各所述胀缩片围合成的内腔内的复位弹簧，所述复位弹簧两端分别抵顶所述胀缩片内壁和所述锥形轴顶部。
8.如权利要求1-5任一项所述的内胀式夹具，其特征在于:所述紧固构件为采用外部动力源驱动的拉杆，所述拉杆穿过由各所述胀缩片围合成的顶部中心并与所述锥形轴顶部连接。
9.如权利要求8所述的内胀式夹具，其特征在于:所述拉杆上套设有位于由各所述胀缩片围合成的内腔内的复位弹簧，所述复位弹簧两端分别抵顶所述胀缩片内壁和所述锥形轴顶部。
专利摘要本实用新型提供了一种内胀式夹具，包括芯轴、套设于芯轴上的胀缩套以及将芯轴与胀缩套锁紧固定的紧固构件，芯轴包括基座以及一体成型于基座中心的锥形轴，胀缩套包括至少三片相互弹性接合的胀缩片，胀缩片围合成胀缩套，各胀缩片臵于基座上，且各胀缩片的内壁与锥形轴的外壁适配贴合，紧固构件由各胀缩片围合成的顶部中心伸入将各胀缩片与锥形轴锁紧固定；还包括盖合于胀缩套顶部的压盖，压盖底部设有抵顶胀缩套顶部的凸缘；胀缩片外壁箍有拉簧，胀缩片向外凸设有用于对工件进行定位及防止工件滑脱的凸边。本实用新型不仅起到夹持工件的作用，同时还起到保证被夹持工件加工后内腔或内径一致的作用，而且可方便地将工件卸下而不损坏工件。
文档编号B23K37/04GK203125040SQ20132007442
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月17日 优先权日2013年2月17日
发明者曾德东, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司