用于碳纤维复合材料管道车床加工连接涨紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及涨紧装置技术领域，尤其是涉及一种用于碳纤维复合材料管道车床加工连接涨紧装置。


背景技术：

2.碳纤维复合材料作为新型材料，在军用、民用中一直深受欢迎，近几年在医疗、风电、轨道交通等行业运用广泛。伴随着科技的发展，我们对于产品的性能要求也越来越高，碳纤维复合材料在很多领域已经代替了金属材料，非常好的满足需求，也得到了大力的推广。复合纤维材料在制造过程中，其成型方式的特殊性，很多时候一次很难达到设计零件的精度要求，基本上都需通过后续切削加工来满足产品制造特性。
3.碳纤维复合材料的加工工艺主要有以下几种：车削加工、铣削加工、磨削加工、超声振动加工以及转孔加工。其中车屑加工是运用最广泛的加工方式，因此设计安全高效的通用管件锁紧装置，使用前景非常广阔。碳纤维复合材料的车加工特性与金属完全不一样。传统金属加工由代人工手动锁紧，导致碳纤维复合材料管道类零件夹持力受力不均匀，使管道表面损伤，或者挤压造成的隐藏性损伤问题，管道类零件夹持工装存在定心问题，加工效果差、加工效率低下等问题，急需开发一种稳定可靠的夹持方式，来满足量产的生产需求。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：为了解决传统金属加工由代人工手动锁紧，导致碳纤维复合材料管道类零件夹持力受力不均匀，使管道表面损伤，或者挤压造成的隐藏性损伤问题，管道类零件夹持工装存在定心问题，加工效果差、加工效率低下等问题，现提供了一种用于碳纤维复合材料管道车床加工连接涨紧装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于碳纤维复合材料管道车床加工连接涨紧装置，包括芯轴和芯轴套，所述芯轴套套设在芯轴上，所述芯轴套的一端开设有至少两条涨紧缝，相邻两所述涨紧缝之间形成具有弹性变形能力的涨紧片，所述涨紧片与芯轴两者中的其中一者的接触面为斜面，所述斜面由芯轴套的一端向另一端为逐渐向内倾斜设置，所述芯轴套和芯轴之间设置有控制机构，该控制机构用于控制芯轴相对芯轴套轴向位移，并实现控制涨紧片张开或者复原。
6.本实用新型通过控制机构控制芯轴相对芯轴套轴向位移，从而控制涨紧片张开并对管状零件涨紧，或者控制涨紧片恢复至初始状态，使管状零件夹持时受力均匀，具有自动修正定心问题，可实现自动化操作，降低劳动强度，提高生产效率。
7.为了实现控制机构，进一步地，所述控制机构包括活塞，所述芯轴内沿其轴向开设有与其相匹配的滑道，所述活塞滑动设置在滑道内，所述活塞与芯轴套之间固定连接，所述活塞将滑道分隔成两个相互隔开的第一腔体和第二腔体，所述芯轴上开设有与第一腔体连通的进气管道，所述芯轴上开设有与第二腔体连通的放气管道。通过气体进入或者排出进
气管道或者出气管道，控制活塞在芯轴的滑道内位移，从而实现控制芯轴相对芯轴套轴向位移。
8.为了实现活塞固定在芯轴套上，进一步地，所述芯轴套远离涨紧缝的一端设置有挡圈，所述活塞通过连杆固定连接在挡圈上。通过芯轴套的一端设置挡圈，并且挡圈和活塞之间通过连杆固定连接。
9.为防止涨力过大损坏零件，进一步地，所述挡圈和芯轴之间设置有锁紧圈，所述锁紧圈的材质为尼龙。锁紧圈紧配时有一定的阻尼，并在装配初期起到止退作用，同时过紧配合时起到一定保护作用，紧固力量控制在尼龙锁紧圈不突起范围内。
10.为了更好的对锁紧圈的调节和控制，进一步地，所述芯轴上螺纹连接有制动螺帽，所述锁紧圈位于制动螺帽和挡圈之间并依次抵设。通过在芯轴上螺纹零件制动螺帽，一方面可以对尼龙材质的锁紧圈进行紧固力的调节，另一方面可以起到对挡圈的阻挡作用。
11.为了防止芯轴和芯轴套之间出现卡死现象，进一步地，所述芯轴与芯轴套的接触面之间设置有空腔体。通过芯轴和芯轴套之间设置空腔体，这样减小芯轴与芯轴套的接触面，防止芯轴和芯轴套之间出现卡死现象。
12.为了更好的减小芯轴和芯轴套的接触面积，进一步地，所述空腔体为环形结构。通过将空腔体设置呈环形结构，更大的减小芯轴和芯轴套之间的接触面积。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型用于碳纤维复合材料管道车床加工连接涨紧装置在使用时，通过控制机构控制芯轴相对芯轴套轴向位移，从而控制涨紧片张开并对管状零件涨紧，或者控制涨紧片恢复至初始状态，使管状零件夹持时受力均匀，具有自动修正定心问题，可实现自动化操作，降低劳动强度，实现生产效率提高200％-300％，质量稳定型提升160％-180％，且操作简单方便，避免了传统金属加工由代人工手动锁紧，导致碳纤维复合材料管道类零件夹持力受力不均匀，使管道表面损伤，或者挤压造成的隐藏性损伤问题，管道类零件夹持工装存在定心问题，加工效果差、加工效率低下等问题。
附图说明
14.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
15.图1是本实用新型的三维结构示意图
16.图2是本实用新型的主视图；
17.图3是图2中a-a剖视图；
18.图4是本实用新型中芯轴的剖视图。
19.图中：1、芯轴，101、滑道，1010、第一腔体，1011、第二腔体，102、进气管道，103、放气管道，2、芯轴套，201、涨紧缝，202、涨紧片，3、活塞，4、挡圈，5、锁紧圈，6、空腔体，7、制动螺帽，8、连杆。
具体实施方式
20.本实用新型下面结合实施例作进一步详述：
21.本实用新型不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。需要说明的是，
在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.如图1-4所示，一种用于碳纤维复合材料管道车床加工连接涨紧装置，包括芯轴1和芯轴套2，所述芯轴套2套设在芯轴1上，所述芯轴套2的一端沿圆周开设有四条涨紧缝201，涨紧缝201沿芯轴套2轴向设置，相邻两所述涨紧缝201之间形成具有弹性变形能力的涨紧片202，所述涨紧片202与芯轴1两者中的其中一者的接触面为斜面，所述斜面由芯轴套2的一端向另一端为逐渐向内倾斜设置，所述芯轴套2和芯轴1之间设置有控制机构，该控制机构用于控制芯轴1相对芯轴套2轴向位移，并实现控制涨紧片202张开或者复原；
25.所述控制机构包括活塞3，所述芯轴1内沿其轴向开设有与其相匹配的滑道101，所述活塞3滑动设置在滑道101内，所述活塞3与芯轴套2之间固定连接，所述活塞3将滑道101分隔成两个相互隔开的第一腔体1010和第二腔体1011，所述芯轴1上开设有与第一腔体1010连通的进气管道102，所述芯轴1上开设有与第二腔体1011连通的放气管道103。
26.所述芯轴套2远离涨紧缝201的一端设置有挡圈4，所述活塞3通过连杆8固定连接在挡圈4上。
27.所述挡圈4和芯轴1之间设置有锁紧圈5，所述锁紧圈5的材质为尼龙。
28.所述芯轴1上螺纹连接有制动螺帽7，所述锁紧圈5位于制动螺帽7和挡圈4之间并依次抵设。
29.所述芯轴1与芯轴套2的接触面之间设置有空腔体6。芯轴1与芯轴套2之间通过滑动实现芯轴套2的涨紧，芯轴1与芯轴套2全面积接触时，阻尼偏大，影响芯轴1传递到芯轴套2的涨紧力，通过多次试验，减少芯轴1与芯轴套2接触面积20％-25％时，测试滑动和涨紧动作为最佳。
30.所述空腔体6为环形结构。
31.上述用于碳纤维复合材料管道车床加工连接涨紧装置在安装时，将芯轴套2垂直平放入脱模后的复材碳纤维管道中，其嵌入深度不能超过芯轴套2的长短，并使芯轴套2冒出复合材料碳纤维管道10-15mm，调整芯轴1，芯轴1在芯轴套2中自由来回活动，再移动连接活塞3、连杆8和挡圈4的组合体，使挡圈4与芯轴套2平面轻轻接触；套上锁紧圈5，推平与挡圈4接触；套上制动螺帽7，顺时针转动三圈，防止脱落；
32.在涨紧时，压缩空气压力控制在0.6-0.65mpa，压缩空气连接密封接头进气管路，放气管路处于开放状态，接通压缩空气，芯轴1的第一腔体1010内受压，推动芯轴1向挡圈4处移动，芯轴1上具有1：65锥面并挤兑芯轴套2涨紧封处的涨紧片202，使芯轴套2的涨紧片202与碳纤维管道内壁面四周均匀受力压紧，关闭进气管路、关闭放气管路，保压15分钟测试型腔压力，压力数据控制在
±
0.02mpa的浮动范围内属合格，通过控制气体压力控制涨紧片202紧涨力大小；大气压强的特性，使得气体膨胀均匀，芯轴套2涨紧片202受力均匀，整体连接涨紧机构产生自动定中心，使得与碳纤维管道同心。
33.上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。