可保证同心度的自动内撑胀紧装置的制作方法

文档序号:33397124发布日期:2023-03-08 14:08阅读:287来源:国知局

1.本发明涉及工件夹紧装置技术领域,特别涉及一种可保证同心度的自动内撑胀紧装置。


背景技术:

2.对诸如一些管状的衬套类零部件的外圆周面加工,通常采用内撑胀套撑住其内孔,使其外圆周面不被遮挡,完全露出,得以对其外圆周面进行加工。
3.如申请日为2019年11月26日、申请公布号为cn110842616a在中国申请的发明专利所公开的一种齿轮轴加工的夹紧工装,其包括加工中心的夹持盘、支撑基座、伸缩缸、拉杆、胀套和支撑筒,通过拉杆的锥形端与胀套的锥形孔配合,对胀套施加朝向夹持盘的作用分力,使胀套整体均匀扩径,过盈配合在齿轮轴坯件的内孔,对齿轮轴坯件形成轴向、径向定位。虽然上述专利公开的技术方案能够实现对工件内撑胀紧的作用,但是依然至少存在以下几点缺陷:1)在拉杆上施加力来使胀套扩张,经久使用之后拉杆的锥形端磨损较为严重,容易出现变形,进而导致对工件定位的同心度不准,后续对工件加工的质量也无法保证;2)胀开的部分仅为胀套的一端部分,其与工件内孔过盈配合面积小,同心度很难保证;3)此方式对胀套的开口槽具有较高加工精度要求,胀套上的开口槽若出现偏差,则会导致胀套上被开口槽分割的每部分受力不均,胀开的量无法保证。


技术实现要素:

4.为了解决上述技术问题,本发明提供一种可保证同心度的自动内撑胀紧装置,采用内撑芯不动、拉动内撑胀套的方式,使得内撑胀套的整个胀套部更加均匀的向外扩张,与工件内孔过盈配合面积大,内撑芯不易磨损,能够有效保证对工件定位的同心度。
5.本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可保证同心度的自动内撑胀紧装置,包括:底座、内撑芯、内撑胀套和驱动装置,所述内撑芯固定在所述底座的顶部,所述内撑芯的上端设置有芯子,且所述芯子自其顶部所在一端朝向另一端的直径逐渐增大,从而形成椎体部;所述内撑胀套设置有胀盘部、一体连接在所述胀盘部顶端中心的胀套部、以及贯穿于所述胀盘部和所述胀套部的锥形孔,所述锥形孔与所述椎体部的尺寸相匹配,所述椎体部穿插并贴合在所述锥形孔内;所述胀套部被分割成若干呈环形等间距分布的胀爪部,且若干所述胀爪部均可发生弹性变形;所述驱动装置传动连接于所述胀盘部,所述驱动装置能够拉动所述内撑胀套相对于所述内撑芯向下移动,使得若干所述胀爪部在所述椎体部的阻推下同步向外扩张。
6.作为本发明的进一步改进,所述内撑芯还设置有安装座,所述芯子由该安装座的顶部沿轴线向上延伸形成;所述内撑芯通过所述安装座固定在所述底座顶部设置的安装孔内,所述胀盘部位于所述安装座的上方,并在其之间留有供所述内撑胀套活动的空隙。
7.作为本发明的进一步改进,所述底座的底部设置有与所述安装孔连通的阶梯孔,并在所述阶梯孔内安装有可上下滑动的活塞件,所述活塞件通过若干固定螺栓与所述胀盘
部固定连接,所述驱动装置通过所述活塞件驱动所述内撑胀套上下往复运动。
8.作为本发明的进一步改进,所述安装座上沿竖向设置有供所述固定螺栓一一对应穿过的若干通孔,每个所述通孔内均安装有套装在对应的所述固定螺栓上的导套。
9.作为本发明的进一步改进,所述固定螺栓采用的是等高螺丝,呈环形等间距分布在所述胀盘部上。
10.作为本发明的进一步改进,所述内撑胀套上沿径向等间隔设置有若干第一分割槽和若干第二分割槽,若干所述第一分割槽均自所述胀套部的顶端向下延伸至所述胀盘部的中部,若干所述第二分割槽均自所述胀盘部的底端向上延伸至靠近于所述胀套部的顶端处,且若干所述第一分割槽与若干所述第二分割槽在所述内撑胀套的圆周上呈间隔交错分布。
11.作为本发明的进一步改进,还包括上盖,固定在所述底座的顶部,并将所述内撑芯及所述内撑胀套的部分罩住;所述上盖上设置有限位孔,所述胀套部及所述椎体部穿过所述限位孔向上伸出。
12.作为本发明的进一步改进,所述上盖的顶端围绕所述限位孔的外侧设置有定位凸台。
13.作为本发明的进一步改进,所述芯子的下端设置有圆柱部,所述椎体部一体连接在所述圆柱部的顶端,且所述椎体部的下端直径与所述圆柱部的直径一致。
14.作为本发明的进一步改进,所述椎体部的上端面不低于所述胀套部的上端面。
15.本发明的有益效果是:
16.1)本发明提供一种可保证同心度的自动内撑胀紧装置,在底座上固定有内撑芯,将内撑胀套套装在内撑芯的芯子上,采用多个固定螺栓来拉动内撑胀套相对于内撑芯向下移动,内撑胀套受到的拉力更加均匀稳定,并使得内撑胀套上的胀爪部在芯子的椎体部的作用力下同步向外均匀扩张,过盈配合在工件的内孔中,对工件形成定位,且能够有效保证对工件定位的同心度;
17.2)内撑芯的椎体部与整个内撑胀套的锥形孔贴合,接触面积较大,能够分散椎体部受到的作用力,不易磨损及变形;
18.3)整个胀套部在椎体部的阻推下均会向外均匀胀开,与工件内孔过盈配合面积大,进一步保证对工件定位的同心度;
19.4)通过上盖来限制胀开的行程范围,避免胀开过大,损坏工件。
附图说明
20.图1为本发明可保证同心度的自动内撑胀紧装置的立体图;
21.图2为本发明可保证同心度的自动内撑胀紧装置的爆炸图;
22.图3为本发明可保证同心度的自动内撑胀紧装置的剖视图;
23.图4为本发明可保证同心度的自动内撑胀紧装置中内撑胀套的立体图;
24.图5为本发明可保证同心度的自动内撑胀紧装置中内撑胀套的半剖立体图;
25.图6为本发明可保证同心度的自动内撑胀紧装置中内撑芯的立体图。
26.结合附图,作以下说明:
27.1、底座;11、安装孔;12、阶梯孔;2、内撑芯;21、芯子;211、椎体部;212、圆柱部;22、
安装座;221、通孔;3、内撑胀套;31、胀盘部;32、胀套部;321、胀爪部;33、锥形孔;34、第一分割槽;35、第二分割槽;4、活塞件;5、固定螺栓;6、导套;7、上盖;71、限位孔;72、定位凸台。
具体实施方式
28.以下结合附图,对本发明的一个较佳实施例作详细说明。
29.参阅图1至图6,本发明提供一种可保证同心度的自动内撑胀紧装置,包括:底座1、内撑芯2、内撑胀套3、活塞件4、若干固定螺栓5、若干导套6、上盖7和驱动装置(图中未示出)。底座1呈圆柱形,其底部外圈设置有法兰部,底座1通过其法兰部固定在外部车床上;待加工工件被内撑胀紧装置定位后,在外部车床的驱动下整体旋转,进而可以对工件的外圆周面进行加工。
30.底座1的顶部沿轴线设置有安装孔11,安装孔11为内螺纹孔;底座1的底部沿轴线设置有阶梯孔12,阶梯孔12与安装孔11连通,且阶梯孔12的内径大于安装孔11的内径。
31.进一步的,内撑芯2固定在底座1的顶部。内撑芯2设置有芯子21和安装座22,芯子21位于上部,安装座22位于下部,具体的,芯子21是由该安装座22的顶部沿轴线向上延伸所形成的。安装座22的外圆周面上设置有外螺纹,内撑芯2通过安装座22螺纹连接在安装孔11内进行与底座1固定。
32.其中,安装孔11围绕上端边缘设置有倒角,安装座22的上端外径增大形成环形凸起,环形凸起的底部设置有与倒角匹配的倾斜面。安装座22旋入安装孔11内,直至安装座22的环形凸起的底部抵靠在安装孔11的倒角上,表示内撑芯2安装到位。
33.参阅图6,芯子21自其顶部所在一端朝向另一端的直径逐渐增大,从而形成椎体部211;芯子21的下端设置有圆柱部212,椎体部211一体连接在圆柱部212的顶端,且椎体部211的下端直径与圆柱部212的直径一致。
34.参阅图4和图5,内撑胀套3设置有胀盘部31、一体连接在胀盘部31顶端中心的胀套部32、以及贯穿于胀盘部31和胀套部32的锥形孔33。其中,胀套部32用于放置工件并对工件进行胀紧,其外径略微小于带加工工件的内径,胀盘部31的外径远大于胀套部32的外径。
35.此外,内撑胀套3上沿径向等间隔设置有但不限于四个第一分割槽34和四个第二分割槽35,四个第一分割槽34均自胀套部32的顶端向下延伸至胀盘部31的中部,进而将胀套部32分割成四个呈环形等间距分布的胀爪部321。四个第二分割槽35均自胀盘部31的底端向上延伸至靠近于胀套部32的顶端处,且四个第一分割槽34与四个第二分割槽35在内撑胀套3的圆周上呈间隔交错分布。
36.本实施例中,内撑胀套3采用但不限于是弹簧钢材质制成,使得四个胀爪部321均可发生弹性变形向外扩张,也能够依靠自身弹力向内收拢复原。
37.参阅图3,内撑胀套3套装在芯子21上,其胀盘部31处于安装座22的上方,且在胀盘部31和安装座22之间留有空隙,以供内撑胀套3向下活动。内撑胀套3内的锥形孔33与椎体部211的尺寸相匹配,椎体部211穿插在锥形孔33内并与锥形孔33的内壁贴合。本实施例中,椎体部211的上端面不低于胀套部32的上端面,此设置能够尽可能的增大椎体部211与内撑胀套3的接触面积,在内撑胀套3相对内撑芯2向下移动时,使整个胀套部32均能够受到椎体部211的作用力而向外扩张,受力也更加均匀。当然,椎体部211的上端面略低于胀套部32的上端面也应当是可以接受的。
38.更进一步的,活塞件4呈圆柱形,其外径与阶梯孔12的内径相适配,活塞件4可上下滑动的安装在阶梯孔12内,且活塞件4通过若干固定螺栓5与胀盘部31固定连接。
39.本实施例中,固定螺栓5采用的是等高螺丝,设置有但不限于四个,呈环形等间距分布在胀盘部31上。具体的,胀盘部31上环形等间距设置有四个沉孔,四个固定螺栓5的螺纹所在一端穿过对应的沉孔和安装座22锁紧在活塞件4上,且四个固定螺栓5的头部一端止位在沉孔内,进而将内撑胀套3与活塞件4进行固定。
40.需要说明的是,本技术在固定螺栓5的头部一端与沉孔内壁之间留有1mm间隙,同时使套装在芯子21上的内撑胀套3的底面向下伸至圆柱部212的外侧,且锥形孔33沿其下端边缘设置有倒圆角,而不与圆柱部212接触,通过此结构设计,内撑胀套3向下移动时使得胀盘部31在允许范围内发生小幅度形变,避免与固定螺栓5造成卡死状况。
41.此外,安装座22上沿竖向设置有供四个固定螺栓5一一对应穿过的四个通孔221,每个通孔221内均安装有套装在对应的固定螺栓5上的导套6,且导套6的上下两端分别抵置在胀盘部31的底面和活塞件4的顶面上,通过导套6一方面能够提高内撑胀套3上下移动的稳定性,另一方面能够保证内撑胀套3与活塞件4的安装精度。
42.参阅图1和图2,上盖7使用螺栓固定在底座1的顶部,并将内撑芯2及内撑胀套3的部分罩住,可防止异物落入内撑芯2及内撑胀套3之间。上盖7的顶部中心设置有限位孔71,限位孔71的内径略大于胀套部32的外径,胀套部32及椎体部211穿过限位孔71向上伸出,通过限位孔71来限制胀套部32胀开的行程范围,避免胀开过大,损坏工件。上盖7的顶端围绕限位孔71的外侧设置有多个定位凸台72,用于对放置在胀套部32上的工件进行定位。
43.本实施例中,驱动装置采用的是液压油缸,通过拉杆与活塞件4固定连接,进而驱动装置通过活塞件4来驱动内撑胀套3上下往复运动。
44.当驱动装置驱动活塞件4向下移动时,活塞件4通过四个固定螺栓5拉动内撑胀套3相对于内撑芯2向下移动,使得四个胀爪部321在椎体部211的阻推下同步向外扩张,过盈配合在工件的内孔中,对工件形成定位。
45.当驱动装置驱动活塞件4向上移动时,活塞件4通过四个固定螺栓5推动内撑胀套3相对于内撑芯2向上移动,使得四个胀爪部321依靠自身弹力向内收拢复原,松开工件。
46.由此可见,本发明可保证同心度的自动内撑胀紧装置通过在底座1上固定有内撑芯2,将内撑胀套3套装在内撑芯2的芯子21上,采用多个固定螺栓5来拉动内撑胀套3相对于内撑芯2向下移动,内撑胀套3受到的拉力更加均匀稳定,并使得内撑胀套3上的胀爪部321在芯子21的椎体部211的作用力下同步向外均匀扩张,过盈配合在工件的内孔中,对工件形成定位,且能够有效保证对工件定位的同心度;内撑芯2的椎体部211与整个内撑胀套3的锥形孔33贴合,接触面积较大,能够分散椎体部211受到的作用力,不易磨损及变形;整个胀套部32在椎体部211的阻推下均会向外均匀胀开,与工件内孔过盈配合面积大,进一步保证对工件定位的同心度。
47.在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已,本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本
发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
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