自動(dòng)伸縮式頂緊裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可伸縮自適應(yīng)頂緊且耐高溫的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，包括尾座體、套筒、頂尖以及彈簧；所述尾座體上設(shè)有導(dǎo)向滑槽，所述導(dǎo)向滑槽的側(cè)壁上設(shè)有限位槽；所述套筒設(shè)置在導(dǎo)向滑槽中，套筒的側(cè)壁上設(shè)有嵌入限位槽內(nèi)并可在限位槽內(nèi)滑動(dòng)的限位桿；所述頂尖安裝在套筒內(nèi)，頂尖尖部的圓錐形表面上設(shè)有合金層；所述彈簧設(shè)置在導(dǎo)向滑槽內(nèi)，并位于套筒的尾部和導(dǎo)向滑槽的底部之間。彈簧使頂尖始終隨工件膨脹或收縮自動(dòng)調(diào)節(jié)頂緊位置，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)頂緊工件，保證了工件的加工精度；合金層使頂尖具有良好的抗磨性和耐高溫性，提高了該裝置在高溫工況下的使用壽命。
【專利說明】自動(dòng)伸縮式頂緊裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種頂緊裝置，尤其是一種自動(dòng)伸縮式頂緊裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的頂緊裝置主要包括兩種:一種是頂緊后工件在頂尖上滑動(dòng)的裝置；另一種是頂緊后頂尖可隨工件轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。但無論哪一種頂緊裝置均無法根據(jù)工件變形量自行調(diào)節(jié)頂緊，在加工過程中遇到工件受熱膨脹或冷卻收縮產(chǎn)生變形時(shí)，操作者只能憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)頂緊調(diào)節(jié)，這樣既不安全，又無法保證工件加工精度，而且效率低下。對(duì)高溫工件進(jìn)行頂緊時(shí)(例如:對(duì)軸類堆焊零件加工時(shí)，軸類零件一端夾固定在卡盤上，另一端通過頂緊裝置上頂尖頂??；工件在旋轉(zhuǎn)過程中，工件下面用液化氣加熱，確保工件溫度保持380°C?400°C之間，工件表面才能進(jìn)行堆焊)，現(xiàn)有頂緊裝置上安裝的頂尖在高溫和工件膨脹的作用下還容易形變損壞，縮短了頂緊裝置的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供了一種可伸縮自適應(yīng)頂緊且耐高溫的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，包括尾座體、套筒、頂尖以及彈簧；所述尾座體上設(shè)有導(dǎo)向滑槽，所述導(dǎo)向滑槽的側(cè)壁上設(shè)有限位槽；所述套筒設(shè)置在導(dǎo)向滑槽中，套筒的側(cè)壁上設(shè)有嵌入限位槽內(nèi)并可在限位槽內(nèi)滑動(dòng)的限位桿；所述頂尖安裝在套筒內(nèi)，頂尖尖部的圓錐形表面上設(shè)有合金層；所述彈簧設(shè)置在導(dǎo)向滑槽內(nèi)，并位于套筒的尾部和導(dǎo)向滑槽的底部之間。
[0005]進(jìn)一步的是，該裝置還包括墊片；所述墊片設(shè)置在導(dǎo)向滑槽內(nèi)，并位于彈簧的尾部和導(dǎo)向滑槽的底部之間。
[0006]進(jìn)一步的是，所述合金層是頂尖尖部的圓錐形表面進(jìn)行激光表面合金化處理形成的。
[0007]進(jìn)一步的是，上述合金層的厚度為0.8mm?1mm。
[0008]進(jìn)一步的是，所述彈簧為耐高溫彈簧。
[0009]進(jìn)一步的是，所述套筒的前端還設(shè)有軸承端蓋，所述頂尖上還設(shè)有軸承組；所述頂尖通過軸承組安裝在套筒內(nèi)，所述軸承組通過軸承端蓋固定。
[0010]進(jìn)一步的是，上述軸承組包括前端軸承、推力球軸承和尾部軸承；所述頂尖上設(shè)有軸肩，所述前端軸承和推力球軸承依次設(shè)置在軸肩的一側(cè)，所述尾部軸承設(shè)置在頂尖的尾部；所述前端軸承通過軸承端蓋固定。
[0011]進(jìn)一步的是，所述前端軸承為圓錐滾子軸承。
[0012]進(jìn)一步的是,所述尾部軸承為雙列角接觸球軸承。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:在加工過程中工件受熱膨脹或冷卻收縮產(chǎn)生變形時(shí)，通過設(shè)置在導(dǎo)向滑槽中的彈簧使得套筒內(nèi)的頂尖可自由伸縮頂緊工件；頂尖隨工件膨脹或收縮自動(dòng)調(diào)節(jié)頂緊位置，始終保證在加工過程中的工件既不會(huì)因膨脹被頂?shù)脧澢冃?，又不?huì)因冷卻收縮而不能被頂緊甚至出現(xiàn)工件脫落的問題，頂緊調(diào)節(jié)迅速、安全、方便，實(shí)現(xiàn)了頂緊裝置的自適應(yīng)頂緊，保證了工件的加工精度；合金層是耐磨耐高溫涂層，既可以避免滑動(dòng)頂緊時(shí)頂尖的磨損，又可以避免頂尖在頂緊高溫工件時(shí)形變損壞，提高了該裝置在高溫工況下的使用壽命。墊片可以用于調(diào)整彈簧的預(yù)緊力，方便該裝置頂緊力的調(diào)節(jié)。頂尖尖部表面經(jīng)過激光表面合金化處理生成的合金層具有更好的抗磨性和耐高溫性。耐高溫的彈簧可以避免高溫工況下熱量的傳導(dǎo)使彈簧失效。軸承組可以使頂尖在套筒內(nèi)部回轉(zhuǎn)，使頂尖在頂緊工件時(shí)能隨工件一起旋轉(zhuǎn)，避免了頂尖與工件之間的相互磨損。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是沿圖1中A-A線剖視圖；
[0017]圖4是工件常溫下的頂緊示意圖；
[0018]圖5是工件高溫下的頂緊示意圖；
[0019]圖中標(biāo)記為:尾座體1、導(dǎo)向滑槽11、限位槽12、套筒2、限位桿21、軸承端蓋22、頂尖3、合金層31、軸承組32、前端軸承321、推力球軸承322、尾部軸承323、軸肩33、彈簧4、墊片5、工件6和卡盤7。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1所示，自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，包括尾座體1、套筒2、頂尖3和彈簧4 ;所述尾座體I上設(shè)有導(dǎo)向滑槽11，所述導(dǎo)向滑槽11的側(cè)壁上設(shè)有限位槽12 ;所述套筒2設(shè)置在導(dǎo)向滑槽11中，套筒2的側(cè)壁上設(shè)有嵌入限位槽12內(nèi)并可在限位槽12內(nèi)滑動(dòng)的限位桿21 ；所述頂尖3安裝在套筒2內(nèi)，頂尖3尖部的圓錐形表面上設(shè)有合金層31 ;所述彈簧4設(shè)置在導(dǎo)向滑槽11內(nèi)，并位于套筒2的尾部和導(dǎo)向滑槽11的底部之間。
[0022]從圖1、圖2和圖3中可知，限位槽12設(shè)置在導(dǎo)向滑槽11的側(cè)壁上，限位槽12 —般為導(dǎo)向滑槽11的側(cè)壁與尾座體I外壁相通的槽孔，限位槽12 —般為U形槽孔或長(zhǎng)方形槽孔，限位槽12用于與套筒2側(cè)壁上的限位桿21配合避免彈簧4彈力使套筒2脫出導(dǎo)向滑槽11 ;限位桿21設(shè)置在套筒2的側(cè)壁上，限位桿21可通過螺紋、銷釘、螺釘、嵌入等方式固定在套筒2上；從圖3中可以看出限位槽12與限位桿21 —般均為兩個(gè)，且分別在豎直方向上下設(shè)置在導(dǎo)向滑槽11的側(cè)壁上和套筒2的側(cè)壁上。
[0023]結(jié)合圖4和圖5可以看出，彈簧4設(shè)置在套筒2的尾部和導(dǎo)向滑槽11的底部之間，在加工過程中工件6由于一端是由卡盤7固定不動(dòng)，當(dāng)工件6受熱膨脹時(shí)會(huì)向頂尖3所在位置軸向延伸，工件6作用于頂尖3上，頂尖3帶動(dòng)套筒2 —起擠壓彈簧4，彈簧4受力收縮，避免了工件6膨脹被頂尖3頂?shù)脧澢冃位蛘吖ぜ?壓壞頂尖3 ;當(dāng)工件6內(nèi)冷卻收縮時(shí)會(huì)向卡盤7所在位置軸向收縮，同時(shí)彈簧4的彈力會(huì)作用于套筒2的尾部，套筒2帶動(dòng)頂尖3把工件6頂緊，避免工件6因冷卻收縮而不能被頂尖3頂緊、甚至出現(xiàn)工件6脫落的問題；該頂緊裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件6的自適應(yīng)頂緊，保證了工件6的加工精度，降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工效率。所述合金層31為耐磨耐高溫涂層，合金層31可以通過滲鍍、堆焊、高能束技術(shù)等生成；合金層31在滑動(dòng)頂緊時(shí)可以避免頂尖3磨損，在高溫工況下可以避免頂尖3在頂緊高溫工件6時(shí)形變損壞，提高了該裝置的使用壽命。
[0024]為了調(diào)整彈簧4的預(yù)緊力，方便該頂緊裝置初始頂緊力的調(diào)節(jié)，在導(dǎo)向滑槽11內(nèi)還設(shè)置有墊片5，墊片5位于彈簧4的尾部和導(dǎo)向滑槽11的底部之間，如圖1、4、5所示。
[0025]優(yōu)選的，所述合金層31是頂尖3尖部的圓錐形表面進(jìn)行激光表面合金化處理形成的；通過調(diào)整激光頭、透鏡與頂尖3尖部的圓錐形表面的距離，使頂尖3尖部的圓錐形表面處于近焦處或透鏡焦點(diǎn)處；通過激光頭發(fā)射的激光束熔化頂尖3基體材料形成激光熔池，激光熔池溫度可達(dá)1200°C，熔池冷卻速度可達(dá)106°C /s ;一般采用自動(dòng)氣流送粉系統(tǒng)，在向激光熔池吹入惰性氣體的同時(shí)，氣流可把預(yù)先配置好的金屬粉末(合金材料)噴入激光熔池，使金屬粉末與頂尖3基體材料混合成型，自動(dòng)氣流送粉系統(tǒng)可以精確控制的合金成分；還可以通過在激光表面合金化前對(duì)頂尖3表面進(jìn)行預(yù)處理，將合金材料用刷涂、噴涂等方式預(yù)置在頂尖3尖部的圓錐形表面上，再發(fā)射的激光束熔化進(jìn)行合金化處理；頂尖3表面的激光熔池要用惰性氣體保護(hù)，避免氧化影響合金的質(zhì)量。合金層31使得頂尖3具有良好的抗磨性和耐高溫性，避免了頂尖3在頂緊高溫工件時(shí)發(fā)生形變損壞，提高了頂尖3在高溫工況下的使用壽命。具體的，所述合金層31的厚度為0.8mm?1_。
[0026]為了避免該裝置在高溫工況下工作時(shí)，熱量的傳導(dǎo)至彈簧4使其失效，所述彈簧4選用耐高溫彈簧。
[0027]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述套筒2的前端還設(shè)有軸承端蓋22，所述頂尖3上還設(shè)有軸承組32 ;所述頂尖3通過軸承組32安裝在套筒2內(nèi)，所述軸承組32通過軸承端蓋22固定；如圖1、4、5所示。軸承組32可以使頂尖3在套筒2內(nèi)回轉(zhuǎn)，使頂尖3在頂緊工件6時(shí)能隨工件6 —起旋轉(zhuǎn)，避免了頂尖3與工件6之間的相互磨損。
[0028]具體的，上述軸承組32包括前端軸承321、推力球軸承322和尾部軸承323 ;所述頂尖3上設(shè)有軸肩33，所述前端軸承321和推力球軸承322依次設(shè)置在軸肩33的一側(cè)，所述尾部軸承323設(shè)置在頂尖3的尾部；所述前端軸承321通過軸承端蓋22固定。所述前端軸承321優(yōu)選為圓錐滾子軸承,所述尾部軸承323優(yōu)選為雙列角接觸球軸承。
【權(quán)利要求】
1.自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，包括尾座體(I)、套筒(2)和頂尖(3);其特征在于:還包括彈簧⑷；所述尾座體⑴上設(shè)有導(dǎo)向滑槽(11)，所述導(dǎo)向滑槽(11)的側(cè)壁上設(shè)有限位槽(12);所述套筒(2)設(shè)置在導(dǎo)向滑槽(11)中，套筒(2)的側(cè)壁上設(shè)有嵌入限位槽(12)內(nèi)并可在限位槽(12)內(nèi)滑動(dòng)的限位桿(21);所述頂尖(3)安裝在套筒(2)內(nèi)，頂尖(3)尖部的圓錐形表面上設(shè)有合金層(31);所述彈簧(4)設(shè)置在導(dǎo)向滑槽(11)內(nèi)，并位于套筒(2)的尾部和導(dǎo)向滑槽(11)的底部之間。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:還包括墊片(5);所述墊片(5)設(shè)置在導(dǎo)向滑槽(11)內(nèi)，并位于彈簧⑷的尾部和導(dǎo)向滑槽(11)的底部之間。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:所述合金層(31)是頂尖(3)尖部的圓錐形表面進(jìn)行激光表面合金化處理形成的。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:所述合金層(31)的厚度為0.8mm ?Imm0
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:所述彈簧(4)為耐高溫彈簧。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:所述套筒(2)的前端還設(shè)有軸承端蓋(22)，所述頂尖(3)上還設(shè)有軸承組(32);所述頂尖(3)通過軸承組(32)安裝在套筒(2)內(nèi)，所述軸承組(32)通過軸承端蓋(22)固定。
7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:所述軸承組(32)包括前端軸承(321)、推力球軸承(322)和尾部軸承(323);所述頂尖(3)上設(shè)有軸肩(33)，所述前端軸承(321)和推力球軸承(322)依次設(shè)置在軸肩(33)的一側(cè)，所述尾部軸承(323)設(shè)置在頂尖(3)的尾部；所述前端軸承(321)通過軸承端蓋(22)固定。
8.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:所述前端軸承(321)為圓錐滾子軸承。
9.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)伸縮式頂緊裝置，其特征在于:所述尾部軸承(323)為雙列角接觸球軸承。
【文檔編號(hào)】B25B11/00GK203993624SQ201420491014
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李強(qiáng), 周永泰 申請(qǐng)人:四川鴻艦重型機(jī)械制造有限責(zé)任公司