一种装夹设备的制作方法

1.本技术属于铸造技术领域，特指一种装夹设备。


背景技术：

2.在新能源汽车的电机壳生产过程中，如图1及图2所示，该新能源汽车的电机壳呈圆筒状结构，中部具有通孔，环周的表面上具有铸造成型的孔位、纹理及其他凹凸结构。根据生产要求，需要将电机壳设置在加工机床上，并通过自动化的刀具在电机壳的两端面结构上进行加工。
3.但是，由于上述电机壳为筒状结构，中空通孔没有硬体支撑，环周表面上的纹理及凹凸结构又不能受到伤害，因而增加了装夹难度。目前采用的装夹方式是，在平台上设置固定夹具，对工件的端面较硬部位进行夹紧，加工刀具移动至工件上，对朝上的工件端面结构进行加工；当工件的一端面结构加工完成后，将工件卸载下来，翻转工件并重新装夹，使工件另一端面结构朝上，完成余下的加工。可见，整个操作十分繁琐，电机壳的体积较大，翻转困难，生产效率低；而且，缺乏在电机壳的中空通孔上给予电机壳的环周进行支撑，导致受外力作用下容易损坏，加工成品率低。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种装夹设备，以解决现有技术对筒状工件的装夹困难，无法变换加工部位，导致生产效率低的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种装夹设备，用于对筒状的工件进行装夹，所述装夹设备包括：
6.旋转座，包括转台和驱动装置，所述驱动装置驱使所述转台上下翻转；
7.支撑架，用于套装在工件的通孔内，所述支撑架固定于所述转台上；
8.所述转台上设有围绕所述支撑架外周设置的多个夹具和多个工作孔，所述夹具对工件的端面结构进行固定，所述工作孔供加工刀具伸入对工件进行加工。
9.本技术提供的装夹设备的有益效果在于：与现有技术相比，本技术的装夹设备主要由旋转座构成，旋转座上设有用于装夹工件的转台。在驱动装置的驱使下，使转台能够上下翻转，以切换工件的加工部位。
10.针对筒状工件的装夹问题，本技术的装夹设备上包括支撑架，该支撑架设置在上述的转台上供工件套装。利用支撑架从工件的中空通孔内对工件的内壁进行支撑，以防止加工过程中工件的环壁受外力作用而容易发生凹嵌或损坏。其中，转台上设有夹具及开设有工作孔，为了避免伤害工件环周表面的结构，利用夹具对套装在支撑架上的工件上端面结构及下端面结构进行固定。转台上的工作孔对应工件的下端面结构上需要加工的部位，在转台上下翻转后，加工刀具能够从朝上的工作孔伸入，并对工件的下端面结构进行加工。以此，在实际应用中，工件一次装夹在设备上，即可完成工件的两端面结构的加工操作。在加工过程中，利用旋转座能够驱使转台上下翻转以切换工件的上下端面，以准确定位工件
的加工部位，有效地提高生产效率。
11.对支撑架的结构作改进，所述支撑架自上往下依次包括相连接的顶盘、支架及底座，所述底座上设有支撑工件内壁的多个抵顶块，所述多个抵顶块环形设置于所述底座上并向外延伸。以此，利用抵顶块从工件的中空通孔内对工件的环周内壁进行支撑，有效地抵消外力作用，进而提高对工件的固定效果。其中，设置顶盘在支撑架的顶部，以防止对加工刀具的移动造成干扰。
12.可选的，所述抵顶块包括抵触部和安装部，所述抵触部的外周具有弧形面；所述底座上设有安装导轨，所述抵顶块的安装部固定在所述安装导轨上。一方面，抵顶块的抵触部外周上具有弧形面，以便与工件的通孔内壁轮廓配合，提高对工件的支撑稳定性。另一方面，抵顶块的安装部固定于底座的安装导轨上，让抵顶块能够线性地插入支撑架上，有利于限定抵顶块自底座的中轴向外伸展的角度，有效地提高定位效果。
13.可选的，所述支撑架竖向设置于所述转台上的高度不大于工件两端面之间的长度。以此，当工件通过中空通孔套装在支撑架上时，支撑架不会凸出于工件的朝上端面，避免阻碍加工刀具的移动，有效地确保加工刀具的落刀范围。
14.对转台上的夹具结构作改进，所述夹具包括上夹持件和下夹持件，所述下夹持件与所述转台上的工作孔错位设置；所述转台上设有与所述上夹持件数量相同的支撑柱，所述上夹持件通过所述支撑柱设置在所述转台上。一方面，由于转台上对应工件的下端面结构位置上已开设有工作孔，因而下夹持件与转台上的工作孔错位设置，以避免相互干涉。另一方面，上夹持件通过支撑柱设置在转台上，让上夹持件被架设于转台的上方，以便延伸至套装在支撑架上的工件上端面结构，并对工件的上端面结构进行固定。
15.可选的，所述上夹持件包括上夹扣、上定位件以及限位件，所述上夹扣从上方扣紧工件的上端面结构，所述上定位件穿接于工件的上端面结构，所述限位件与工件的外周相抵。以此，让上夹扣从上方对工件的上端面结构扣紧，上定位件从下方对工件的上端面结构抵持并穿接固定，以使形成上下固定结构，进而提高对工件上端面结构的固定效果。其中，限位件从侧部对工件的环周壁抵持，以限定工件的位置，提高限位效果。
16.可选的，所述工件的上端面结构包括向外延伸的凸起，所述凸起上具有穿孔；所述上定位件包括定位座和插杆，所述定位座从下方抵顶于所述工件上的凸起，所述插杆自所述定位座向上延伸，并插入所述凸起上的穿孔。以此，让上定位件中的定位座从下方对工件上的凸起作抵持，定位座上的插杆插入凸起的穿孔上，以提高定位效果，并起到装夹防呆的作用。
17.可选的，所述工件的下端面结构包括向外延伸的凸块和在所述工件上的孔槽；所述下夹持件包括下夹扣和下定位件，所述下夹扣与所述工件上的凸块相扣接，所述下定位件与所述工件上的孔槽位置对应，以便采用插接方式相互固定。以此，下夹扣与下定位件同样起到对工件的下端面结构的上下固定作用，下夹扣扣紧工件上的向外延伸凸块，下定位件与工件下端的孔槽位置对应并抵持固定。
18.可选的，所述下定位件包括支撑座和插块，所述插块自所述支撑座向上延伸，并插入所述工件的孔槽。利用支撑座在底部对工件的下端面结构作抵持，以与上述的下夹扣上下配合对工件的下端面结构进行固定。由于支撑座与工件上的孔槽位置对应，因而支撑座上的插块能够顺利插入工件的孔槽中，进而提高定位效果，并起到装夹防呆的作用，
19.对旋转座的结构作改进，所述旋转座包括转轴连接于所述转台两侧的驱动端和从动端，所述驱动装置设置在所述驱动端上。以此，旋转座由驱动端和从动端组成，驱动端与从动端分别从两侧与转台转轴连接，有效地提高对转台的支撑平稳性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术实施例提供的工件立体结构示意图一；
22.图2为本技术实施例提供的工件立体结构示意图二；
23.图3为本技术实施例提供的安装有工件的装夹设备立体结构示意图一；
24.图4为本技术实施例提供的装夹设备立体结构示意图一；
25.图5为本技术实施例提供的装夹设备上转台翻转状态示意图；
26.图6为本技术实施例提供的支撑架爆炸结构示意图；
27.图7为本技术实施例提供的工件安装于转台上的剖视结构图；
28.图8为本技术实施例提供的装夹设备立体结构示意图二；
29.图9为本技术实施例提供的安装有工件的装夹设备立体结构示意图二；
30.图10为图9的c部放大结构示意图；
31.图11为图8的b部放大结构示意图；
32.图12为图3的a部放大结构示意图；
33.图13为本技术实施例提供的下定位件立体结构示意图。
34.其中，图中各附图标记：
35.100-工件；101-凸起；102-穿孔；103-凸块；104-孔槽；
36.200-夹具；
37.1-旋转座；10-驱动装置；11-驱动端；12-从动端；
38.2-支撑架；21-顶盘；22-支架；221-支杆；23-底座；231-安装导轨；232-卡槽；24-抵顶块；241-抵触部；242-安装部；243-弧形面；
39.3-转台；31-工作孔；32-支撑柱；
40.4-上夹持件；41-上夹扣；42-上定位件；421-定位座；422-插杆；43-限位件；
41.5-下夹持件；51-下夹扣；52-下定位件；521-支撑座；522-插块。
具体实施方式
42.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
44.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.现对本技术实施例提供的装夹设备进行说明。在本技术的实施例中，以在新能源汽车电机壳上的加工为例进行详细说明。
47.如图1及图2所示，该新能源汽车的电机壳为铸造成型构成的一个筒状结构，具有中空通孔，环周的外表面具有孔位、纹理及凹凸结构。根据生产要求，需要将电机壳固定在加工机床上，通过加工刀具对电机壳的上端面结构m及下端面结构n进行加工。
48.在本技术的实施例中，请一并参阅图3、图4及图5，该装夹设备设置在加工机床上，对上述筒状的工件100进行装夹。该装夹设备上包括旋转座1和支撑架2。
49.其中，该旋转座1包括转台3和驱动装置10，驱动装置10能够驱使转台3上下翻转。
50.支撑架2固定于上述的转台3上，并用于套装在工件100的通孔内。此处可理解为在工件100装夹时，通过工件100上的中空通孔套装在支撑架2上。
51.如图4及图5所示，该转台3上设有围绕支撑架2外周设置的多个夹具200和多个工作孔31，这些夹具200对工件100的上端面结构m及下端面结构n进行固定；而转台3上的工作孔31是在转台3上下翻转后，供加工刀具(图未显示)伸入工作孔31并对工件100进行加工。
52.本技术实施例提供的装夹设备与现有技术相比，本技术的装夹设备主要由旋转座1构成，旋转座1上设有用于装夹工件100的转台3。在驱动装置10的驱使下，使转台3能够上下翻转，以切换工件100的加工部位。
53.在目前普遍采用的加工机床上，由于活动空间的限制，因而加工刀具一般移动至工件100的上方进行下刀。于此，利用本技术的旋转座1使转台3上下翻转，以变换工件100的朝上部位，方便加工刀具顺利地在工件100上加工。
54.针对筒状工件100的装夹问题，本技术的装夹设备上包括支撑架2，该支撑架2设置在上述的转台3上供工件100套装。利用支撑架2从工件100的中空通孔内对工件100的内壁进行支撑，以防止加工过程中工件100的环壁受外力作用而容易发生凹嵌或损坏。
55.其中，转台3上设有夹具200及开设有工作孔31，为了避免伤害工件100环周表面的结构，利用夹具200对套装在支撑架2上的工件100上端面结构m及下端面结构n进行固定。转台3上的工作孔31对应工件100的下端面结构n上需要加工的部位，在转台3上下翻转后，加工刀具能够从朝上的工作孔31伸入，并对工件100的下端面结构n进行加工。
56.以此，在实际应用中，工件100一次装夹在设备上，即可完成工件100的两端面结构的加工操作。在加工过程中，利用旋转座1能够驱使转台3上下翻转以切换工件100的上下端面，以准确定位工件100的加工部位，有效地提高生产效率。
57.在本技术的实施例中，请一并参阅图4及图6，转台3上的支撑架2自上往下依次包括顶盘21、支架22及底座23，该顶盘21、支架22及底座23依次连接。底座23固定在转台3上，
底座23上设有支撑工件100内壁的多个抵顶块24，该多个抵顶块24环形设置于底座23上并向外延伸。以此，利用抵顶块24从工件100的中空通孔内对工件100的环周内壁进行支撑，有效地抵消外力作用，进而提高对工件100的固定效果。其中，设置顶盘21在支撑架2的顶部，以防止对加工刀具的移动造成干扰。
58.在本实施例中，如图6所示，该支架22优选由设置在底座23上的至少三根支杆221组成。其中，顶盘21连接于各个支杆221上，上述的各个抵顶块24从相邻的支杆221之间向外延伸，以构成平均向至少三个方向外延伸的支撑结构，有效地确保对工件100环周的支撑效果。
59.请参阅图6，抵顶块24包括抵触部241和安装部242，抵触部241的外周具有弧形面243，以便与工件100的通孔内壁轮廓配合，提高对工件100的支撑稳定性。
60.底座23上设有安装导轨231，抵顶块24的安装部242固定在安装导轨231上。让抵顶块24能够线性地插入支撑架2上，有利于限定抵顶块24自底座23的中轴向外伸展的角度，有效地提高定位效果。
61.在本实施例中，如图6所示，安装导轨231内具有卡槽232，可以利用具有螺帽的螺丝卡接于卡槽232内，并与抵顶块24的安装部242穿接固定。
62.在其他实施例中(图未显示)，也可以是让抵顶块24的安装部242直接嵌接在安装导轨231中，再通过紧固件如螺丝等穿接固定，以达到同样的固定效果。对于上述抵顶块24的安装部242与底座23上的安装导轨231之间的固定方式，此处不作具体限定。
63.优选地，如图7所示，上述的支撑架2竖向设置于转台3上的高度l1不大于工件100两端面之间的长度l2。此处可理解为支撑架2在转台3上向上延伸的高度l1小于或等于工件100套装在支撑架2上时工件100的通孔长度l2。
64.以此，当工件100通过中空通孔套装在支撑架2上时，支撑架2不会凸出于工件100的朝上端面，避免阻碍加工刀具的移动，有效地确保加工刀具的落刀范围。
65.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图4及图8，转台3上的夹具200包括上夹持件4和下夹持件5。由于转台3上对应工件100的下端面结构n位置上已开设有工作孔31，因而下夹持件5与转台3上的工作孔31错位设置，以避免相互干涉。
66.转台3上设有与上夹持件4数量相同的支撑柱32，上夹持件4通过支撑柱32设置在转台3上。让上夹持件4被架设于转台3的上方，以便延伸至套装在支撑架2上的工件100上端面结构m，并对工件100的上端面结构m进行固定。
67.其中，请一并参阅图9及图10，上夹持件4包括上夹扣41、上定位件42以及限位件43，上夹扣41从上方扣紧工件100的上端面结构m，上定位件42穿接于工件100的上端面结构m。以此，让上夹扣41从上方对工件100的上端面结构m扣紧，上定位件42从下方对工件100的上端面结构m抵持并穿接固定，以使形成上下固定结构，进而提高对工件100上端面结构m的固定效果。
68.其中，限位件43与工件100的外周相抵，以利用限位件43从侧部对工件100的环周壁抵持固定，以限定工件100的位置，提高限位效果。
69.在本技术的实施例中，请一并参阅图1、图10及图11，工件100的上端面结构m包括向外延伸的凸起101，凸起101上具有穿孔102。于此，上定位件42包括定位座421和插杆422，定位座421从下方抵顶于工件100上的凸起101，插杆422自定位座421向上延伸，并插入凸起
101上的穿孔102。以此，让上定位件42中的定位座421从下方对工件100上的凸起101作抵持，定位座421上的插杆422插入凸起101的穿孔102上，以提高定位效果，并起到装夹防呆的作用。
70.在本技术的另一个实施例中，请一并参阅图2、图10及图12，工件100的下端面结构n包括向外延伸的凸块103和在工件100上的孔槽104。于此，下夹持件5包括下夹扣51和下定位件52，下夹扣51与工件100上的凸块103相扣接，或者下夹扣51与下定位件52对凸块103上下夹持。下定位件52与工件100上的孔槽104位置对应，以便采用插接方式相互固定。以此，下夹扣51与下定位件52同样起到对工件100的下端面结构n的上下固定作用，下夹扣51扣紧工件100上的向外延伸凸块103，下定位件52与工件100下端的孔槽104位置对应并抵持固定。
71.其中，如图13所示，该下定位件52包括支撑座521和插块522，插块522自支撑座521向上延伸，并插入工件100的孔槽104。利用支撑座521在底部对工件100的下端面结构n作抵持，以与上述的下夹扣51上下配合对工件100的下端面结构n进行固定。由于支撑座521与工件100上的孔槽104位置对应，因而支撑座521上的插块522能够顺利插入工件100的孔槽104中，进而提高定位效果，并起到装夹防呆的作用，
72.在本技术的实施例中，请参阅图10，旋转座1包括驱动端11和从动端12，该驱动端11与从动端12通过转轴连接于转台3的两侧，驱动装置10设置在驱动端11上。以此，旋转座1由驱动端11和从动端12组成，驱动端11与从动端12分别从两侧与上述的转台3转轴连接，有效地提高对转台3的支撑平稳性。
73.优选地，上述的驱动装置10可采用步进电机，以提高控制效果。有利于限定转台3的翻转位置，提高定位效果及工作稳定性。
74.在其他实施例中(图未显示)，旋转座1也可以为单体结构，旋转座1由一个基座及其基座上的旋转机构组成，驱动装置10设置在旋转机构上。以此，有利于缩小整机体积，节省占用空间。
75.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。