專利名稱：脹環(huán)及夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工件加工所用工裝零部件，尤其涉及一種彈力環(huán)和一種夾具。
背景技術(shù)：
目前彈力環(huán)分為兩種，一種是由彈性好的材料制成的封閉彈力環(huán)，一種是開口彈力環(huán)。封閉彈力環(huán)的膨脹、收縮由其制作材料本身的彈性來實(shí)現(xiàn)完成。開口彈力環(huán)通過開口的大小實(shí)現(xiàn)膨脹和收縮。封閉彈力環(huán)的制作對(duì)其材料彈性要求高，選材范圍有限，且膨脹、 收縮的范圍相對(duì)較小。開口彈力環(huán)，膨脹和收縮范圍僅限于開口的大小且靈敏度較低。此兩種彈力環(huán)大都適用于內(nèi)徑較小的加工工件，定心不準(zhǔn)，易出現(xiàn)形位偏差，工件受力不勻變形大，產(chǎn)品質(zhì)量不易保證。目前應(yīng)用于加工工件的夾具包括三爪卡盤、四爪卡盤等夾具，通常是從外側(cè)夾住加工工件。針對(duì)帶有空腔的工件(如環(huán)狀工件，桶狀工件、圓孔類工件)需要對(duì)外壁進(jìn)行加工時(shí),卡盤式的夾具從外側(cè)夾住工件,可能擋住了需要加工的部位,必須從其他部位重新夾住工件，使得加工不能一次性完成，增加了加工難度，降低了加工速率。此外，使用外側(cè)式固定的夾具有可能造成不同軸現(xiàn)象，定心不準(zhǔn)，易出現(xiàn)形位偏差，工件受力不勻變形大，產(chǎn)品質(zhì)量不易保證等問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種為選材范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)易，膨脹、收縮范圍大的彈力環(huán)一脹環(huán)以及一種能自動(dòng)定心，保證工件形位公差尺寸，提高加工精度、重復(fù)精度，狀態(tài)穩(wěn)定，加工效率高，降低加工難度的內(nèi)側(cè)式固定夾具。為達(dá)上述目的，本發(fā)明脹環(huán)，為一柱狀環(huán)，其內(nèi)部上端形成有倒錐形空腔，在所述柱狀環(huán)的上邊沿等間距的分布有多道上切口，所述柱狀環(huán)的下邊沿等間距的分布有多道下切口，其中，所述上切口以及所述下切口的高度均小于所述柱狀環(huán)的高度，所述上切口與所述下切口插指形交錯(cuò)平行分布且互不連通。優(yōu)選地，所述柱狀環(huán)的環(huán)壁，在所述上切口末端至所述柱狀環(huán)底處，向內(nèi)凹陷形成凹槽。優(yōu)選地，所述脹環(huán)一端外圓周表面向內(nèi)形成一環(huán)形臺(tái)；所述脹環(huán)另一端外圓周表面向外形成一環(huán)形足。為達(dá)上述目的，本發(fā)明夾具，所述夾具包括基座、倒錐形脹塞、拉力部件以及上述的脹環(huán)，所述脹環(huán)為第一脹環(huán)，安裝在所述基座上方，所述倒錐形脹塞為大小與所述第一脹環(huán)倒錐形空腔相適配的第一脹塞，安裝在所述第一脹環(huán)的倒錐形空腔內(nèi)；所述拉力部件，固定連接在所述第一脹塞底部，安裝在所述基座內(nèi)。
優(yōu)選地，所述夾具還包括固定環(huán)，所述固定環(huán)，通過螺釘連接在所述基座頂端，設(shè)置在所述第一脹環(huán)的外側(cè)，且高度小于所述第一脹環(huán)。優(yōu)選地，所述夾具還包括第二脹環(huán)、第二脹塞以及脹塞連桿；所述第二脹環(huán)為上述的脹環(huán)，設(shè)置在所述第一脹環(huán)上方；所述第二次脹塞，為大小與所述第二脹環(huán)倒錐形空腔相適配的倒錐形脹塞，安裝在所述第二脹環(huán)的倒錐形空腔內(nèi)；所述脹塞連桿連接所述第一脹塞與所述第二脹塞，且所脹塞連桿與所述第二脹塞為可拆卸連接。優(yōu)選地，所述脹塞連桿沿垂直方穿過所述第二脹塞，且延伸至所述第二脹塞的上表面，并通過螺栓與所述第二脹塞相連。本發(fā)明的有益效果I、本發(fā)明脹環(huán)，設(shè)計(jì)有上切口和上切口，通過上切口和下切口張開角度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)膨脹和收縮，具有膨脹收縮的范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、選材范圍廣等特點(diǎn)。2、本發(fā)明脹環(huán)，通過上切口與下切口等間距的插指形交錯(cuò)平行分布的設(shè)計(jì)，避免了單方向切口造成有切口開設(shè)方向彈性好，切口延伸方向彈性差的不足。3、本發(fā)明脹環(huán)，通過在柱狀體的環(huán)壁，在所述上切口末端至所述柱狀環(huán)底處，開設(shè)有凹槽的設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了脹環(huán)環(huán)體上窄下寬造成的下環(huán)體彈性較差的不足，同時(shí)進(jìn)一步增加了本發(fā)明脹環(huán)的彈力，進(jìn)一步增大了脹環(huán)膨脹收縮的范圍、提高了脹環(huán)膨脹收縮的靈敏度。4、本發(fā)明夾具，采用脹環(huán)和倒錐形脹塞形成固定結(jié)構(gòu)，為內(nèi)側(cè)式固定夾具，適用于有圓孔類工件的固定裝夾，且能自動(dòng)定心，圓周受力均勻變形小，重復(fù)定位穩(wěn)定可靠降低了帶空腔工件的加工難度，提高了加工速率，提升了生產(chǎn)效益。5、本發(fā)明夾具，通過固定環(huán)的設(shè)計(jì)，卡住了第一脹環(huán)，避免了第一脹塞上下活動(dòng)導(dǎo)致脹環(huán)的位移。6、本發(fā)明夾具，通過設(shè)置在倒錐形脹塞底部的拉力部件，在工作狀態(tài)下，向倒錐形脹塞施以向下的拉力，確保脹環(huán)始終受到倒錐形脹塞擠壓處于膨脹狀態(tài)；解決了工件加工中溫度變化時(shí)，工件膨脹率大于脹環(huán)以及倒錐形脹塞而導(dǎo)致的工件松脫現(xiàn)象，從而進(jìn)一步增加了夾具的使用性能。7、本發(fā)明夾具，可應(yīng)用于車床、銑床、加工中心等工件加工過程中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)便，使用方便。8、本發(fā)明夾具，采用第二脹環(huán)、第二倒錐形脹塞以及脹塞連桿，相互連接作用的結(jié)構(gòu)，增加了工件固定的接觸面積。尤其適于較高大帶空腔工件，有效的減少，在加工時(shí)，工件遠(yuǎn)離夾具端，出現(xiàn)的受力形變?cè)斐傻男挝徽`差大，固定不穩(wěn)等問題。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例所述脹環(huán)主視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述脹環(huán)俯視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所夾具主視圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所夾具剖視圖一；圖5是本發(fā)明實(shí)施例所夾具剖視圖二。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例一如圖1-2所示，本發(fā)明脹環(huán)，所述脹環(huán)為一個(gè)柱狀環(huán)，其內(nèi)部上端形成有倒錐形空腔7，在所述柱狀環(huán)的上邊沿等間距的分布有多道上切口 2，所述柱狀環(huán)的下邊沿等間距的分布有多道下切口 3，其中，所述上切口 2以及所述下切口 3的高度均小于所述柱狀環(huán)的高度，所述上切口 2與所述下切口 3插指形交錯(cuò)平行分布且互不連通。所述柱狀環(huán)的環(huán)壁，在所述上切口 2末端至所述柱狀環(huán)底處，向內(nèi)凹陷形成凹槽4。所述脹環(huán)一端外圓 周表面向內(nèi)形成一環(huán)形臺(tái)5 ;所述脹環(huán)另一端外圓周表面向外形成一環(huán)形足6。具體的應(yīng)用過程中，可以根據(jù)脹環(huán)的工作環(huán)境選擇不同的制作材料，通常選用的制作材料為彈性金屬。本發(fā)明脹環(huán)，設(shè)計(jì)有上切口 2以及下切口 3，通過上切口 2和下切口 3張開角度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)膨脹和收縮，具有膨脹收縮的范圍大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、選材范圍廣等特點(diǎn)。本發(fā)明脹環(huán)，通過上切口 2與下切口 3等間距的插指形交錯(cuò)平行分布的設(shè)計(jì)，避免了單方向切口造成有切口開設(shè)方向彈性好，切口延伸方向彈性差的不足。本發(fā)明脹環(huán)，通過在柱狀體的環(huán)壁，在所述上切口 2末端至所述柱狀環(huán)底處，開設(shè)有凹槽4的設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了脹環(huán)環(huán)體上窄下寬造成的下環(huán)體彈性較差的不足，同時(shí)進(jìn)一步增加了本發(fā)明脹環(huán)的彈力，進(jìn)一步增大了脹環(huán)膨脹收縮的范圍，提高了脹環(huán)膨脹收縮的靈敏度。實(shí)施例二 如圖3-4所示，本發(fā)明夾具，所述夾具包括基座8、倒錐形脹塞9、拉力部件11以及上述的脹環(huán)，所述脹環(huán)為第一脹環(huán)1，安裝在所述基座8上方，所述倒錐形脹塞為大小與所述第一脹環(huán)I倒錐形空腔相適配的第一脹塞9，安裝在所述第一脹環(huán)I的倒錐形空腔內(nèi)；所述拉力部件11，固定連接在所述第一脹塞9底部，安裝在所述基，8內(nèi)。所述夾具還包括固定環(huán)10，所述固定環(huán)10，通過螺釘連接在所述基座8頂端，設(shè)置在所述第一脹環(huán)I的外側(cè)，且高度小于所述第一脹環(huán)I。本發(fā)明夾具使用的過程中，所述第一脹環(huán)1，通過自身向內(nèi)恢復(fù)的彈力，向所述第一脹塞9施以側(cè)壓力；所述第一脹塞9由于自身重力或所述拉力部件11拉力的影響，有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；從而使所述第一脹環(huán)I內(nèi)壁與所述第一脹塞I之間形成有上下方向的摩擦力；從而完成了所述倒錐形脹塞的定位和導(dǎo)向功能。所述第一脹塞9向上運(yùn)動(dòng)，所述第一脹環(huán)I收縮，所述第一脹塞9向下運(yùn)動(dòng)，所述第一脹環(huán)I膨脹。使用過程中，第一脹環(huán)I和第一脹塞9形成固定結(jié)構(gòu)，放入工件的空腔內(nèi)。第一脹環(huán)I外壁緊緊的與工件內(nèi)壁貼合在一起，從達(dá)到固定工件的效果。其中，第一脹塞9上下伸縮，帶動(dòng)第一脹環(huán)I的收縮和擴(kuò)張，從而使夾具隨工件空腔的大小改變固定結(jié)構(gòu)的外徑大小。本發(fā)明夾具，所述的拉力部件11可為液壓拉力部件以及彈性部件，如彈力夠大的彈簧。具體制作的過程中，注意所述第一脹塞9的大小需與所述第一脹環(huán)I的內(nèi)部倒錐形空腔7的大小相適配。具體的裝配過程中，所述固定環(huán)10安裝在第一脹環(huán)I的所述環(huán)形足 6的外側(cè)；且所述固定環(huán)10的高度不能太高，否則將影響的所述脹環(huán)I的彈性，從而影響整個(gè)夾具的固定工件的效果以及使用性能。實(shí)施例三；
如圖5所示，在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，所述夾具還包括第二脹環(huán)12、第二脹塞13以及脹塞連桿14 ;所述第二脹環(huán)12為本發(fā)明所述的脹環(huán)，設(shè)置在所述第一脹環(huán)I上方；所述第二次脹塞13，為大小與所述第二脹環(huán)12倒錐形空腔相適配的倒錐形脹塞，安裝在所述第二脹環(huán)12的倒錐形空腔內(nèi)；所述脹塞連桿14連接所述第一脹塞9與所述第二脹塞13，且所脹塞連桿14與所述第二脹塞12為可拆卸連接。本實(shí)施例具體實(shí)施過程中，所述第二脹環(huán)12大小，可以根據(jù)需要加工的工件內(nèi)部空腔的大小而定。如所述加工工件的內(nèi)部空腔是上寬下窄，則第二脹環(huán)12的外徑應(yīng)比第一脹環(huán)I大。同樣的第二脹塞13也應(yīng)比第一脹塞9大。對(duì)于桶狀形工件，可以直接從第二脹環(huán)12上方，套在兩個(gè)脹環(huán)外側(cè)；對(duì)于兩端開口的工件，可以拆掉脹塞連桿14與第二脹塞12的連接，將第二脹環(huán)的環(huán)形臺(tái)5設(shè)計(jì)在第二脹環(huán)12的下端，環(huán)形足6設(shè)計(jì)在第二脹環(huán)12的上端，具體的加工過程中，環(huán)形足6可以用于懸掛在工件的開口上，這樣就很好的固定第二脹環(huán)12。實(shí)施例四如圖5所示，在實(shí)施例三的基礎(chǔ)上，所述脹塞連桿14沿垂直方穿過所述第二脹塞 13，且延伸至所述第二脹塞13的上表面，并通過螺栓15與所述第二脹塞13相連。這種螺栓式連接方式，簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)。在具體的實(shí)施過程中，可以根據(jù)加工工件的高度，調(diào)整脹環(huán)以及倒錐形脹塞的個(gè)數(shù)，以改變所示夾具固定結(jié)構(gòu)的高度，以達(dá)到更好的固定效果。本發(fā)明夾具，可應(yīng)用于車床、銑床、加工中心等各種工件加工領(lǐng)域，特別是用與帶有空腔的工件加工。本發(fā)明夾具，采用脹環(huán)和倒錐形脹塞形成固定結(jié)構(gòu)，為內(nèi)側(cè)式固定夾具，適用于有圓孔類工件的固定裝夾，且能自動(dòng)定心，圓周受力均勻變形小，重復(fù)定位穩(wěn)定可靠降低了帶空腔工件的加工難度，提高了加工速率，提升了生產(chǎn)效益。本發(fā)明夾具，通過固定環(huán)的設(shè)計(jì)，卡住了第一脹環(huán)，避免了第一脹塞上下活動(dòng)導(dǎo)致脹環(huán)的位移。本發(fā)明夾具，通過設(shè)置在倒錐形脹塞底部的拉力部件，在工作狀態(tài)下，向倒錐形脹塞施以向下的拉力，確保脹環(huán)始終受到倒錐形脹塞擠壓處于膨脹狀態(tài)；解決了工件加工中溫度變化時(shí)，工件膨脹率大于脹環(huán)以及倒錐形脹塞而導(dǎo)致的工件松脫現(xiàn)象，從而進(jìn)一步增加了夾具的使用性能。本發(fā)明夾具，可應(yīng)用于車床、銑床、加工中心等工件加工過程中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)便，使用方便。本發(fā)明夾具，采用第二脹環(huán)、第二 倒錐形脹塞以及脹塞連桿，相互連接作用的結(jié)構(gòu)，增加了工件固定的接觸面積。尤其適于較高大帶空腔工件，有效的減少，在加工時(shí)，工件遠(yuǎn)離夾具端，出現(xiàn)的受力形變?cè)斐傻男挝徽`差大，固定不穩(wěn)等問題。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種脹環(huán)，其特征在于，所述脹環(huán)，為一柱狀環(huán)，其內(nèi)部上端形成有倒錐形空腔，在所述柱狀環(huán)的上邊沿等間距的分布有多道上切口，所述柱狀環(huán)的下邊沿等間距的分布有多道下切口，其中，所述上切口以及所述下切口的高度均小于所述柱狀環(huán)的高度，所述上切口與所述下切口插指形交錯(cuò)平行分布且互不連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脹環(huán)，其特征在于，所述柱狀環(huán)的環(huán)壁，在所述上切口末端至所述柱狀環(huán)底處，向內(nèi)凹陷形成凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脹環(huán)，其特征在于，所述脹環(huán)一端外圓周表面向內(nèi)形成一環(huán)形臺(tái)；所述脹環(huán)另一端外圓周表面向外形成一環(huán)形足。
4.一種夾具，其特征在于，所述夾具包括基座、倒錐形脹塞、拉力部件以及權(quán)利要求I 中所述的脹環(huán)，所述脹環(huán)為第一脹環(huán)，安裝在所述基座上方，所述倒錐形脹塞為大小與所述第一脹環(huán)倒錐形空腔相適配的第一脹塞，安裝在所述第一脹環(huán)的倒錐形空腔內(nèi)；所述拉力部件，固定連接在所述第一脹塞底部，安裝在所述基座內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括固定環(huán)，所述固定環(huán)，通過螺釘連接在所述基座頂端，設(shè)置在所述第一脹環(huán)的外側(cè)，且高度小于所述第一脹環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括第二脹環(huán)、第二脹塞以及脹塞連桿；所述第二脹環(huán)為權(quán)利要求I中所述的脹環(huán)，設(shè)置在所述第一脹環(huán)上方；所述第二次脹塞，為大小與所述第二脹環(huán)倒錐形空腔相適配的倒錐形脹塞，安裝在所述第二脹環(huán)的倒錐形空腔內(nèi)；所述脹塞連桿連接所述第一脹塞與所述第二脹塞，且所脹塞連桿與所述第二脹塞為可拆卸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的夾具，其特征在于，所述脹塞連桿沿垂直方穿過所述第二脹塞，且延伸至所述第二脹塞的上表面，并通過螺栓與所述第二脹塞相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脹環(huán)及夾具，所述脹環(huán)，為一柱狀環(huán)，其內(nèi)部上端形成有倒錐形空腔，在柱狀環(huán)的上邊沿等間距的分布有多道上切口，柱狀環(huán)的下邊沿等間距的分布有多道下切口，上切口以及下切口的高度均小于柱狀環(huán)的高度，上切口與下切口插指形交錯(cuò)平行分布且互不連通。所述夾具包括基座、倒錐形脹塞、拉力部件以及本發(fā)明所述的脹環(huán)，脹環(huán)，安裝在基座上方，倒錐形脹塞，安裝在脹環(huán)的倒錐形空腔內(nèi)；拉力部件，固定連接在倒錐形脹塞底部，安裝在基座內(nèi)。本發(fā)明脹環(huán)具有選材范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)易，彈性佳以及靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明夾具為內(nèi)側(cè)式固定夾具，降低了帶空腔工件的加工難度，提高了生成速率，提升了生成效益。
文檔編號(hào)B23B31/40GK102615303SQ20121011302
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者李利 申請(qǐng)人:李利