定位机构及层压治具的制作方法

1.本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种定位机构及层压治具。


背景技术：

2.在产品的加工过程中经常涉及到对薄板元件进行层压，薄板元件先在治具上叠摞，当达到预定层数后，便可使用压力机将成摞的薄板元件下压，直至压制到设计厚度。
3.由于薄板元件具有延展性，且薄板元件之间的厚度存在差异，故薄板元件在压制过程中会产生不同程度的横向滑移，进而凸出于产品侧面并最终影响产品性能。为避免这一现象的出现，可在治具上设置多个立柱，多个薄板元件的定位孔可依次套于立柱上进行叠摞。为达到精确定位效果，立柱的截面尺寸一般刚好与薄板元件上的定位孔的尺寸一致。
4.然而，在压制过程中，成摞的薄板元件会发生延展变形，其定位孔也会随之发生偏移。因此，延展的薄板元件将会挤压在立柱上，从而造成定位孔的内壁与立柱的侧壁之间产生较大的摩擦力。该摩擦力使得立柱无法顺利从产品的定位孔中抽离，并最终可能导致整个产品及治具报废。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够对薄板元件进行定位且方便在定位后抽离的定位机构及层压治具。
6.一种定位机构，包括：
7.基座；
8.定位柱，包括多个安装于所述基座的内缩瓣，多个所述内缩瓣能够相互远离或靠拢；及
9.抽芯，可滑动地设于所述基座，所述抽芯能够滑动至使每个所述内缩瓣朝向所述定位柱的轴线的表面与所述抽芯的侧面贴合并驱使多个所述内缩瓣相互远离，以将所述定位柱切换至第一状态；
10.其中，所述抽芯还能够滑动至允许多个所述内缩瓣相互靠拢，以使所述定位柱切换至第二状态，且由所述第一状态切换至所述第二状态时，所述定位柱的横截面缩小。
11.在其中一个实施例中，每个所述内缩瓣的一端可转动地设置于所述基座，且每个所述内缩瓣的转动轴线垂直于所述定位柱的轴线，所述内缩瓣转动，能够使所述定位柱在第一状态与第二状态之间切换。
12.在其中一个实施例中，所述基座具有收容腔，所述收容腔的一端覆设有盖板，所述盖板上开设有与所述收容腔连通的通孔，每个所述内缩瓣的一端形成有折弯部，所述折弯部可转动地设于所述收容腔并延伸至所述盖板的下方，所述抽芯形成有环形台阶，所述定位柱切换至所述第一状态时，所述抽芯将每个所述内缩瓣抵持于所述通孔的内壁，所述环形台阶将所述折弯部压持于所述盖板。
13.在其中一个实施例中，所述盖板的朝向所述收容腔的一侧形成有绕所述通孔的周
向设置的环形凸起，所述折弯部抵靠于所述环形凸起，且所述折弯部与所述环形凸起的接触位置构成对应的所述内缩瓣的转动支点。
14.在其中一个实施例中，所述基座远离所述定位柱的一端设置有导向套，所述抽芯可滑动地穿设于所述导向套内。
15.在其中一个实施例中，所述抽芯的侧面相较于所述抽芯的轴线具有倾角，以使所述抽芯的径向尺寸沿所述抽芯的轴向渐变。
16.在其中一个实施例中，所述抽芯驱使所述定位柱切换至所述第一状态时，所述抽芯与多个所述内缩瓣共同构成横截面与定位孔的形状相匹配的柱状结构。
17.在其中一个实施例中，还包括驱动组件，所述驱动组件与所述抽芯传动连接并用于驱动所述抽芯沿所述定位柱的轴向滑动。
18.在其中一个实施例中，还包括弹性件，所述弹性件能够对所述内缩瓣提供弹性力，以使多个所述内缩瓣相互靠拢。
19.一种层压治具，包括：
20.载板；
21.多个如上述优选实施例中任一项所述的定位机构，每个所述定位机构的定位柱均突出于所述载板的承载面。
22.上述定位机构及层压治具，在对薄板元件进行层压加工时，可先使抽芯滑动至撑开多个内缩瓣并将定位柱切换至第一状态。接着，通过薄壁元件上的定位孔与定位柱配合进行定位，便可多个薄板元件依次叠放于载板。层压完成后，将抽芯移动至允许多个内缩瓣相互靠拢的位置，并将定位柱切换至第二状态。此时，定位柱的横截面缩小，便能够顺利从层压后的产品中抽离。而且，定位柱处于第一状态时，多个内缩瓣的表面与抽芯的侧面贴合。因此，定位柱的内部不存在明显的空心区域，故定位柱的径向的负载能力更强，从而能够有效避免在层压过程中被挤压变形。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型较佳实施例中层压治具的结构示意图；
25.图2为图1所示层压治具中定位机构的结构示意图；
26.图3为图2所示定位机构的剖视图；
27.图4为图2所示定位机构另一工作状态下的剖视图；
28.图5为图2所示定位机构中定位柱处于第一状态时的示意图；
29.图6为图2所示定位机构中定位柱处于第二状态时的示意图。
具体实施方式
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分
理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
32.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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
36.请参阅图1，本实用新型提供了一种层压治具10及定位机构100。其中，层压治具10包括定位机构100及载板200。
37.载板200可以是金属板，其外部轮廓可以呈矩形等形状。载板200具有承载面，待加工的薄板元件20可在承载面上叠摞，并由定位机构100进行定位及限位。待薄板元件20叠摞到预设的层数后，便可由压机将成摞的薄板元件20压制成所需的产品。
38.薄板元件20一般呈矩形，其两端均开设有定位孔21。定位孔21用于定位机构100配合以对薄板元件20实现定位及限位。定位孔21通常为矩形孔，但也可呈其他形状。
39.请一并参阅图2及图3，本实用新型较佳实施例中的定位机构100包括基座110、定位柱120及抽芯130。
40.基座110起支撑作用，可以固定于基板(图未示)上，也可固定于载板200背向承载面的一侧。本实施例中，基座110大致呈立方体结构，其内部具有收容腔(图未标)。收容腔的
一端覆设有盖板111，盖板111上开设有与收容腔连通的通孔(图未标)。盖板111可通过焊接、螺纹紧固等方式固定于收容腔的边缘。而且，通孔的径向尺寸小于收容腔的径向尺寸。
41.定位柱120包括多个内缩瓣121，且多个内缩瓣121均安装于基座110内。具体的，定位柱120呈长条形，每个内缩瓣121也大致呈长条形，且多个内缩瓣121围绕定位柱120的轴线设置。多个内缩瓣121能够相互远离或靠拢，以使定位柱120在第一状态与第二状态之间切换。
42.进一步的，层压治具10包括多个定位机构100，且每个定位机构100的定位柱120均突出于载板200的承载面。如图3所示，定位柱120处于第一状态时，定位柱120的横截面较大，刚好能够穿入定位孔21内，从而能够与定位孔21配合将薄板元件20限位；如图4所示，定位柱120切换至第二状态时，定位柱120的横截面缩小，能够使定位柱120的侧面与定位孔21的内壁之间产生间隙，从而方便将定位柱120从定位孔21内抽离。定位柱120的横截面，指的是垂直于定位柱120的延伸方向的截面。
43.在本实施例中，每个内缩瓣121的一端可转动地设置于基座110，且每个内缩瓣121的转动轴线垂直于定位柱120的轴线，内缩瓣121转动，能够使定位柱120在第一状态与第二状态之间切换。
44.如图3及图4所示，内缩瓣121的转动轴线垂直于图纸平面。具体的，当多个内缩瓣121均朝向定位柱120的轴线转动时，多个内缩瓣121将相互靠拢，从而能够将定位柱120切换至第二状态。反之，当多个内缩瓣121均背向定位柱120的轴线转动时，则可使定位柱120切换至第一状态。上述可转动的方式能够在较小的空间内对多个内缩瓣121实现安装，有利于减小定位机构100所占的空间。
45.当然，在其他实施例中，每个内缩瓣121也可设置成能够沿定位柱120的径向滑动。而且，通过使多个内缩瓣121相向或背向平移，也能实现对定位柱120状态的切换。
46.具体的，本实施例中的每个内缩瓣121的一端形成有折弯部1211，故内缩瓣121的外部轮廓大致呈l形。内缩瓣121设有折弯部1211的一端可转动地设于收容腔并延伸至盖板111的下方。由于弯折部1211提供了较大的安装面积，故能够方便将内缩瓣121可转动地设于基座110内。而且，在盖板111的配合下，折弯部1211能够有效地避免内缩瓣121从基座110内脱离。
47.进一步的，在本实施例中，盖板111的朝向收容腔的一侧形成有绕通孔的周向设置的环形凸起1111，折弯部1211抵靠于环形凸起1111，且折弯部1211与环形凸起1111的接触位置构成对应的内缩瓣121的转动支点。相较于额外设置转动轴，该方式结构简单、安装方便。而且，环形凸起1111将折弯部1211顶起，使得折弯部1211能够以环形凸起1111为支点翘动，从而为内缩瓣121预留转动的空间。
48.抽芯130为长条形的柱状结构，且沿定位柱120的轴向延伸。抽芯130能够作用于多个内缩瓣121，从而驱动定位柱120在第一状态与第二状态之间切换。具体的，抽芯130可滑动地设于基座110。而且，抽芯130能够滑动至使每个内缩瓣121朝向定位柱120的轴线的表面与抽芯130的侧面贴合并驱使多个内缩瓣121相互远离，以将定位柱120切换至第一状态。
49.如图3所示，抽芯130伸入定位柱120，能够逐渐挤压多个内缩瓣121并驱使多个内缩瓣121背向定位柱120的轴线转动，直至多个内缩瓣121被撑开，定位柱120切换至第一状态。内缩瓣121的内表面，即朝向定位柱120的轴线的表面与抽芯130的侧面形状相匹配。因
此，多个内缩瓣121的内表面能够与抽芯130的侧面紧密贴合。如此，定位柱120在切换至第一状态时，其内部不存在明显的空心区域，故在材质不变的前提下，定位柱120的径向的负载能力更强。
50.进一步的，抽芯130还能够滑动至允许多个内缩瓣121相互靠拢。如图4所示，抽芯130从定位柱120中回退后，多个内缩瓣121将失去径向的支撑。此时，在外力的作用下能够使多个内缩瓣121朝向定位柱120的轴线转动，从而将定位柱120切换至第二状态。
51.在本实施例中，定位机构100还包括弹性件140，弹性件140能够对内缩瓣121提供弹性力，以使多个内缩瓣121相互靠拢。抽芯130回退后，定位柱120便可在弹性件的作用下切换至第二状态，无需人工施加作用力，使得操作方便。
52.弹性件140可是弹簧、弹性绳或弹性垫片等。具体在本实施例中，每个内缩瓣121对应设置有一个弹性件140，弹性件140为压缩弹簧。更具体的，压缩弹簧夹持于弯折部1211与基座110的底壁之间。压缩弹簧为对应的内缩瓣121提供一向上的弹力，在抽芯130回退后能够驱使内缩瓣121朝向定位柱120的轴线转动。
53.在本实施例中，抽芯130形成有环形台阶131，定位柱120切换至第一状态时，抽芯130将每个内缩瓣121抵持于通孔的内壁，环形台阶131将折弯部1211压持于盖板111。
54.具体的，盖板111上通孔的径向尺寸与定位柱120第一状态时的横截面的尺寸相当。因此，当抽芯130将多个内缩瓣121撑开时，可将内缩瓣121抵紧于通孔的侧壁，以对其进行径向限位。同时，环形台阶131将折弯部1211压持于盖板111，以对其进行轴向的限位。如此，能够有效地避免第一状态时内缩瓣121在基座110内发生晃动，从而显著提升定位柱120定位的刚性。
55.如图4所示，抽芯130包括上、中、下三部分，上部为能够伸入定位柱120内的驱动杆，中间部分为横截面大于驱动杆的圆柱或棱柱，故两者的结合处可形成环形台阶131。
56.在本实施例中，基座110远离定位柱120的一端设置有导向套112，抽芯130可滑动地穿设于导向套112内。导向套112可通过卡持、螺纹紧固等方式嵌设于基座110，导向套113能够对抽芯130导向，以使抽芯130滑动更顺畅。
57.在本实施例中，抽芯130的侧面相较于抽芯130的轴线具有倾角，以使抽芯130的径向尺寸沿抽芯130的轴向渐变。
58.具体的，抽芯130的侧面为斜楔面，整体呈上细下粗的结构。如此，在抽芯120沿定位柱120的轴向滑动时，具有较好的导向性，故抽芯130在多个内缩瓣121之间滑动更顺畅。对应的，每个内缩瓣121朝向定位柱120的轴线的表面也具有匹配的倾角，以使内缩瓣121能够与抽芯130相贴合。
59.在本实施例中，定位机构100还包括驱动组件(图未示)，驱动组件与抽芯130传动连接并用于驱动抽芯130沿定位柱120的轴向滑动。驱动组件可以是气缸或电机螺纹丝杠副等结构。更具体的，驱动组件在带动抽芯130回退时，并不会将抽芯130完全抽离定位柱120，从而避免多个内缩瓣121散乱。
60.请再次参阅图1，在本实施例中，抽芯130驱使定位柱120切换至第一状态时，抽芯130与多个内缩瓣121共同构成横截面与定位孔21的形状相匹配的柱状结构。
61.也就是说，当定位孔21为圆孔时，抽芯130与多个内缩瓣121共同构成柱状结构呈圆柱形；当定位孔21为矩形孔时，抽芯130与多个内缩瓣121共同构成的柱状结构呈立方体
形。
62.请一并参阅图5及图6，以定位孔21为矩形孔为例进行说明。其中，内缩瓣121包括边内缩瓣121a及角内缩瓣121b，内缩瓣121a及角内缩瓣121b的安装方式及与其他元件的配合关系相同，仅形状存在区别。更具体的，内缩瓣121a及角内缩瓣121b均为四个，边内缩瓣121a的横截面为梯形，且短边朝外，分布在定位柱120的四个边；角内缩瓣121b横截面呈六边形，位于相邻两个边内缩瓣121a之间；抽芯130的横截面呈为八边形。
63.如图5所示，定位柱120处于第一状态时，内缩瓣121a、角内缩瓣121b与抽芯130共同构成矩形柱，且该矩形柱刚好能穿过薄板元件20的矩形定位孔21内。在该矩形柱状结构内，边内缩瓣121a、角内缩瓣121b及抽芯130之间紧密相连构成一个整体，具有较高的刚性。
64.如图6所示，抽芯130回退后，边内缩瓣121a及角内缩瓣121b失去抽芯130的支撑，同时又受到各自的弹性件140的顶升力量，故将朝向定位柱120的轴线倾倒。具体的，边内缩瓣121a先向中间倾倒，然后角内缩瓣121b向中间倾倒，以保证每个内缩瓣121都具有足够的向内倾倒空间。如此，定位柱120将切换至第二状态。
65.显然，根据定位孔21的形状不同，内缩瓣121及抽芯120的具体形状可以对应变形。譬如，当定位孔21为圆孔时，内缩瓣121可以是圆弧板，而抽芯120可以是圆柱。
66.需要指出的是，为了实现限位，抽芯130与多个内缩瓣121共同构成的柱状结构也可与定位孔21的形状不完全匹配，只要能保证第一状态的定位柱120在定位孔21内不晃动即可。譬如，当定位孔21为圆形孔时，抽芯130与多个内缩瓣121共同构成横截面呈三角形的柱状结构，且三个顶角均与定位孔21的内壁抵持。
67.上述定位机构100及层压治具10，在对薄板元件20进行层压加工时，可先使抽芯130滑动至撑开多个内缩瓣121并将定位柱120切换至第一状态。接着，通过薄壁元件20上的定位孔21与定位柱120配合进行定位，便可多个薄板元件20依次叠放于载板200。层压完成后，将抽芯130移动至允许多个内缩瓣121相互靠拢的位置，并将定位柱120切换至第二状态。此时，定位柱120的横截面缩小，便能够顺利从层压后的产品中抽离。而且，定位柱120处于第一状态时，多个内缩瓣121的表面与抽芯130的侧面贴合。因此，定位柱120的内部不存在明显的空心区域，故定位柱120的径向的负载能力更强，从而能够有效避免在层压过程中被挤压变形。
68.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。