專利名稱：拉伸力可控式手動液壓拉具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種夾具，尤其是一種用于機械加工中對被夾工件施加一定拉力以便加工結(jié)束后通過應(yīng)力恢復(fù)達到改變被加工件機械性能的目的的一種機床夾具，具體地說是一種拉伸力可控式手動液壓拉具。
背景技術(shù)：
為了改善機械零部件的疲勞性能，人們發(fā)現(xiàn)在對零件加工過程中對零件施加一定的拉力具有獨特的作用，其作用機理為裝夾工件時預(yù)先在工件待加工表面內(nèi)施加一彈性范圍內(nèi)的拉伸力，然后在該拉伸力作用下對工件進行切削加工，待加工完成后從工件上卸除拉伸載荷，使已加工表面的殘余應(yīng)力重新分布，從而獲得滿意的表面殘余壓應(yīng)力，并實現(xiàn)對殘余應(yīng)力水平的控制。
這種方法特別適合于一些難加工材料的零件，尤其是對表面性能要求較高的零部件的加工十分有利，可減少后續(xù)加工步驟。
而據(jù)申請人所知，目前市面上還沒有一種可以用于進行拉伸裝夾加工的拉具?，F(xiàn)有的拉伸裝夾工具均為一些簡易拉具，如由臺式虎鉗改裝的純機械拉具，基于熱脹冷縮原理的拉具，使用超高壓螺栓緊固器對螺栓進行預(yù)緊的拉具等，其中純機械夾具使用時力不好控制，加載費力，加載力有限；基于熱脹冷縮原理的拉伸夾具因為要對夾具進行加熱，不可避免的將會影響工件的溫度等加工狀態(tài)，而且需要冷卻，去屑等裝置，系統(tǒng)復(fù)雜成本高；使用超高壓螺栓緊固器對螺栓進行預(yù)緊的拉具，由于是依靠螺栓來傳遞拉力所以有一部分力將消耗在連接位置的變形上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的拉具無法滿足使用要求的問題，發(fā)明一種可以用于進行拉伸裝夾加工、拉力大而且穩(wěn)定可靠、拉力值好控制的拉伸力可控式手動液壓拉具。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種拉伸力可控式手動液壓拉具，其特征是它包括一底座27，該底座27用于與機床工作臺固定相連；一與底座27相連的固定鉗體3；一能在底座27和固定鉗體3導(dǎo)向下作直線移動的活動鉗體4；一分別與固定鉗體3和活動鉗體4相連的用于裝夾工件1的定位塊2，2′；一端與活動鉗體4相接觸以使之移動的頂桿23，該頂桿23的另一端伸入油缸體5中并與套裝在活塞20上的復(fù)位彈簧21相抵，活塞20由柱塞18驅(qū)動；頂桿23套裝在大螺桿24中，大螺桿24旋裝在大螺母25中，大螺母25固家在螺母座26上，螺母座26安裝在底座27上；大螺桿24的一端與油缸體5的一端相連；一驅(qū)動柱塞18移動的手動驅(qū)動裝置29；一顯示器11，該顯示器11通過導(dǎo)線8與安裝在油缸體5的液壓腔中的壓力傳感器7相連，油缸體5支承在位于底座27上的油缸座19上；上述各部件組成一個能顯示、調(diào)整被裝夾工件1所受拉力的手動液壓拉具，以使工件1在加工結(jié)束后獲得設(shè)定的恢復(fù)應(yīng)力，提高加工后工件1的表面機械性能。
所述的手動驅(qū)動裝置29包括手柄14、小螺桿15、小螺母16，小螺母16安裝在油缸體5的與安裝活塞20相對的另一端中，手柄14與小螺桿15的一端銷接，小螺桿15旋裝在小螺母16中，它的另一端與柱塞18的一端相抵，柱塞18的另一端伸入液壓腔30中。
在所述的小螺桿15的與手柄14銷接的一端上安裝有與其同步轉(zhuǎn)動的護套12，該護套12與油缸體5相連；套裝有彈簧9的彈性卡銷10的一端穿過油缸體5和小螺母16定位在小螺桿15上的定位孔中，這樣有利于油缸體5能帶動頂桿23在不受力時在大螺桿24的帶動下快速前移。
所述的所述的螺母座26活動安裝在底座27上，以調(diào)整拉伸距離的長短。
在所述的活動鉗體4上與頂桿23相對位置處安裝有頂桿套28。
所述的壓力傳感器7可為螺釘式壓力傳感器。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，便于固定在機床工作臺上，解決了使工件在拉伸狀態(tài)下加工的難題。力放大倍數(shù)可達100∶1，可以產(chǎn)生很大的拉力，產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力均勻穩(wěn)定。可以方便準(zhǔn)確地測量拉力值，容易調(diào)節(jié)。通過使用不同的定位塊可以對各種形狀的工件進拉伸裝夾。通過改變固定鉗體在底座上的位置，還可以對很大長度范圍內(nèi)的工件進行拉伸裝夾。
本發(fā)明的拉力的大小可以精確直觀的從拉具上讀取，拉力容易控制。
本發(fā)明的拉具還具有操作方便，實用性強的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的定位塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)構(gòu)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖2、3所示。
一種拉伸力可控式手動液壓拉具，它主要由以下部件組成一個底座27，該底座27可通過螺栓與機床工作臺固定相連；一個與底座27相連的固定鉗體3，該固定鉗體3可與底座27整體相連，也可通過連接螺栓相連；一個能在底座27和固定鉗體3導(dǎo)向下作直線移動的活動鉗體4；二個分別與固定鉗體3和活動鉗體4相連的用于裝夾工件1的定位塊2，2′，定位塊2、2′的形狀與被加工件的形狀有關(guān)，圖3所示的是二種結(jié)構(gòu)的定位塊，其中一個為板形工件用定位塊，另一個為棒形工件用定位塊，具體實施時還可根據(jù)具體的零件形狀進行設(shè)計制造，它們可通過螺栓與相應(yīng)的固一個一端與活動鉗體4相接觸以使之移動的頂桿23，在活動鉗體4上與頂桿23相對位置處可套裝一頂桿套28，該頂桿23的另一端則伸入油缸體5中并與套裝在活塞20上的復(fù)位彈簧21相抵，活塞20安裝在油缸體5的活塞腔30中，柱塞18的一端伸入該活塞腔30中，另一端伸出活塞腔30與手動驅(qū)動裝置相連；該手動驅(qū)動裝置29包括手柄14、小螺桿15、小螺母16，小螺母16安裝在油缸體5的與安裝活塞20相對的另一端中，手柄14與小螺桿15的一端通過銷13銷接，小螺桿15旋裝在小螺母16中，它的另一端與柱塞18的一端相抵，柱塞18的另一端伸入液壓腔與活塞20相連，在柱塞18與油缸體底相接觸部位安裝有密封圈6。為了便于頂桿23的快速移動，在小螺桿15的與手柄14銷接的一端上安裝有與其同步轉(zhuǎn)動的護套12，該護套12與油缸體5相連；套裝有彈簧9的彈性卡銷10的一端穿過油缸體5和小螺母16定位在小螺桿15上的定位孔；同時在油缸體5安裝有頂桿23的一端上連接有起支撐作用的由大螺桿24、大螺母25組成的支撐組件，大螺母25通過螺母座26固定安裝在底座27上，大螺桿24旋裝在大螺母25中并通過螺桿22與油缸體5相連，頂桿23穿裝在大螺桿24中。
一個顯示器11(可安裝在底座27或油缸體5上，也可安裝在其它便于觀察的位置處，可通過采用與傳感器相配的顯示器并適當(dāng)修改顯示量程即可)，該顯示器11通過導(dǎo)線8與安裝在油缸體5的液壓腔中的螺釘式壓力傳感器7相連，油缸體5支承在位于底座27上的油缸座19上。
如圖1所示，本發(fā)明的工作過程為安裝工件。將兩個定位塊2分別安裝在固定鉗體3和活動鉗體4上，然后旋轉(zhuǎn)手柄14，帶動小螺桿15轉(zhuǎn)動，此時活動鉗體4受到的阻力較小，所以在彈簧力的作用下卡銷10將卡在小螺桿15上的孔內(nèi)，小螺桿15將帶動小螺母16一起轉(zhuǎn)動，小螺母16通過螺釘17帶動油缸體5，油缸體5又通過螺釘22帶動大螺桿24轉(zhuǎn)動，因為大螺母25是固定的，所以大螺桿24將帶動油缸體5等部件做螺旋運動。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手柄14將活動鉗體4調(diào)整到可以安裝工件1的位置將工件安裝在定位塊2上。
施加拉力。安裝工件后繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手柄14，此時活動鉗體4受到了工件1的阻力不能再向前移動，所以大螺桿24，油缸體5和小螺母16，也將受阻無法旋轉(zhuǎn)，卡銷將在力的作用下克服彈簧的作用向上彈出。這時小螺桿15可以相對小螺母16開始轉(zhuǎn)動。小螺桿15轉(zhuǎn)動并頂著柱塞18向前運動，擠壓油缸體5中的液壓油，在液壓油壓力作用下活塞20移動，碟型彈簧組21被壓縮而產(chǎn)生彈力，彈力通過頂桿23和頂桿頭28傳遞到活動鉗體4上進而對工件產(chǎn)生拉力。在拉伸工件的過程中，液壓油受到壓縮產(chǎn)生壓力，在壓力傳感器7的作用下將壓力轉(zhuǎn)變成便于處理的電信號通過導(dǎo)線8傳遞給壓力處理與顯示器11，可以直接顯示壓力值。
權(quán)利要求
1.一種拉伸力可控式手動液壓拉具，其特征是它包括一底座(27)，該底座(27)用于與機床工作臺固定相連；一與底座(27)相連的固定鉗體(3)；一能在底座(27)和固定鉗體(3)導(dǎo)向下作直線移動的活動鉗體(4)；一分別與固定鉗體(3)和活動鉗體(4)相連的用于裝夾工件(1)的定位塊(2，2′)；一一端與活動鉗體(4)相接觸以使之移動的頂桿(23)，該頂桿(23)的另一端伸入油缸體(5)中并與套裝在活塞(20)上的復(fù)位彈簧(21)相抵，活塞(20)由柱塞(18)驅(qū)動；頂桿(23)套裝在大螺桿(24)中，大螺桿(24)旋裝在大螺母(25)中，大螺母(25)固家在螺母座(26)上，螺母座(26)安裝在底座(27)上；大螺桿(24)的一端與油缸體(5)的一端相連；一驅(qū)動柱塞(18)移動的手動驅(qū)動裝置(29)；一顯示器(11)，該顯示器(11)通過導(dǎo)線(8)與安裝在油缸體(5)的液壓腔中的壓力傳感器(7)相連，油缸體(5)支承在位于底座(27)上的油缸座(19)上；上述各部件組成一個能顯示、調(diào)整被裝夾工件(1)所受拉力的手動液壓拉具，以使工件(1)在加工結(jié)束后獲得理想的表面殘余應(yīng)力，提高工件(1)的表面機械性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸力可控式手動液壓拉具，其特征是所述的手動驅(qū)動裝置(29)包括手柄(14)、小螺桿(15)、小螺母(16)，小螺母(16)安裝在油缸體(5)的與安裝活塞(20)相對的另一端中，手柄(14)與小螺桿(15)的一端銷接，小螺桿(15)旋裝在小螺母(16)中，它的另一端與柱塞(18)的一端相抵，柱塞(18)的另一端伸入液壓腔(30)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉伸力可控式手動液壓拉具，其特征是在所述的小螺桿(15)的與手柄(14)銷接的一端上安裝有與其同步轉(zhuǎn)動的護套(12)，該護套(12)與油缸體(5)相連；套裝有彈簧(9)的彈性卡銷(10)的一端穿過油缸體(5)和小螺母(16)定位在小螺桿(15)上的定位孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸力可控式手動液壓拉具，其特征是所述的螺母座(26)活動安裝在底座(27)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸力可控式手動液壓拉具，其特征是在活動鉗體(4)上與頂桿(23)相對位置處安裝有頂桿套(28)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸力可控式手動液壓拉具，其特征是壓力傳感器(7)為螺釘式壓力傳感器。
全文摘要
本發(fā)明針對現(xiàn)有的拉具存在的結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)狀，公開了一種拉伸力可控式手動液壓拉具，屬于進行拉伸裝夾加工時用以對工件產(chǎn)生拉伸應(yīng)力的機床附件，它采用了機械進給和液壓加載相結(jié)合的方法，其結(jié)構(gòu)簡單、合理，產(chǎn)品解決了工件在拉伸狀態(tài)下加工的拉伸裝夾問題。作為液壓拉具，拉伸工件省工省力，拉力穩(wěn)定可靠，拉力的大小可以精確直觀地從拉具上讀取，拉力容易控制。該拉具操作方便，實用性強。
文檔編號B23P25/00GK1903500SQ200610041109
公開日2007年1月31日 申請日期2006年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者左敦穩(wěn), 許鴻昊, 朱笑笑, 張丹, 布光斌 申請人:南京航空航天大學(xué)