CN102896532A

CN102896532A - 夹具

Info

Publication number: CN102896532A
Application number: CN2012104054181A
Authority: CN
Inventors: 李仕栋; 刘军
Original assignee: Tangshan Railway Vehicle Co Ltd
Current assignee: CRRC Tangshan Co Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: CN102896532B

Abstract

本发明提供一种夹具，包括，基板，用于提供支撑，所述基板上开设有数列第一定位孔；支撑箱，所述支撑箱上开设有数列第二定位孔，所述支撑箱通过部分所述第一定位孔与所述基板的部分所述第二定位孔固定，所述支撑箱用于支撑铝合金型材零部件；定位单元，固定在所述支撑箱上，用于限定所述铝合金型材零部件在所述支撑箱上的位置；夹紧单元，固定在所述支撑箱上，用于夹紧铝合金型材零部件。上述技术方案提供的夹具，支撑箱的安装位置灵活，使得整个夹具的结构灵活，无论铝合金型材零部件的具体结构如何，都能够通过改变支撑箱在基板上的位置以及定位单元和夹紧单元在支撑箱上的位置来满足铝合金型材零部件的高速加工使用要求。

Description

夹具

技术领域

本发明涉及机械技术，尤其涉及一种夹具。

背景技术

机械零部件在加工时，一般都需要使用夹具，夹具的作用是支撑、定位和夹紧。铝合金质量轻便，适用于对质量要求轻便同时强度高的场合，比如高速动车组车体。在现有技术中，一般通过将铝合金挤压或拉伸成特定形状的型材，以提高其强度，从而满足使用需求。在机械制造行业尤其是高速动车组车体加工，因铝合金机加工特性，五轴高速加工（主轴转速10000转左右，达到1000米/分）是最先进适用的加工方法。在高速加工中，针对其零部件的中空结构、复杂形状的特点，需要通过工装夹具解决其五轴加工中心可接近性、高速加工下刚性、噪音和震动、夹紧和定位可靠性问题。

铝合金型材零部件加工与现有技术中车铣刨磨等方式加工工件相比，具有工件形状特殊和结构复杂、加工过程高速、高震动和高噪音的特点。目前现有的夹具结构简单、低速加工强度高，只适用于现有技术中车铣刨磨等方式形成的工件，不适用于铝合金型材零部件五轴高速加工。

发明内容

本发明提供一种夹具，用于支撑、定位和夹紧铝合金型材零部件。

本发明提供了一种夹具，其中，包括，

基板，用于提供支撑，所述基板上开设有数列第一定位孔；

支撑箱，所述支撑箱上开设有数列第二定位孔，所述支撑箱通过部分所述第一定位孔与所述基板的部分所述第二定位孔固定，所述支撑箱用于支撑铝合金型材零部件；

定位单元，固定在所述支撑箱上，用于限定所述铝合金型材零部件在所述支撑箱上的位置；

夹紧单元，固定在所述支撑箱或基板上，用于夹紧铝合金型材零部件。

上述技术方案提供的夹具，支撑箱、定位单元和夹紧单元的安装位置灵活，使得整个夹具的结构可组合、高柔性，无论铝合金型材零部件的具体结构如何，都能够通过改变支撑箱在基板上的位置以及定位单元和夹紧单元在支撑箱上的位置来满足铝合金型材零部件的加工使用要求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的夹具立体结构示意图；

图2为图1中基板的立体结构示意图；

图3为图1中支撑箱的立体结构示意图；

图4为图1中定位单元的立体结构示意图；

图5为图1中第一夹紧组件的立体结构示意图；

图6为图1中第二夹紧组件的立体结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的夹具结构示意图。

参见图1，本发明实施例提供一种夹具，该夹具包括基板1、支撑箱2、定位单元3和夹紧单元4。基板1用于提供支撑，所述基板1上开设有数列第一定位孔11；所述支撑箱2上开设有数列第二定位孔21，所述支撑箱2通过部分所述第一定位孔11与所述基板1的部分所述第二定位孔21固定，所述支撑箱2用于支撑铝合金型材零部件5；定位单元3固定在所述支撑箱2上，用于限定所述铝合金型材零部件5在所述支撑箱2上的位置；夹紧单元4固定在所述支撑箱2上，用于夹紧铝合金型材零部件5，此处的夹紧力较佳的是达到80KN，以保证夹紧的可靠性。可以理解的是，夹紧单元4也可直接固定在基板1上，只要能满足夹紧铝合金型材零部件5的要求即可。

实际应用中，基板直接或间接固定在机床工作台的T型槽上，基板的位置固定不动。由于基板上设置有数列第一定位孔，故支撑箱在基板上的位置是可以随着型材形状的不同而改变。支撑箱的数量以满足使用为限，本实施例中以将上述夹具适用于长条型的铝合金型材五轴高速加工为例，故设置了四个支撑箱支撑铝合金型材零部件。由于铝合金型材零部件放置在支撑箱的顶部，故定位单元和夹紧单元也固定在支撑箱顶部，但不限于上述方式，比如将夹紧单元设置的足够高，直接将夹紧单元固定在基板上亦可。

上述技术方案中，定位单元和夹紧单元都有多种实现方式，定位单元比如选用定位块、定位销或定位板等；夹紧单元可以选用多个子单元配合的夹紧方式，或是选用与支撑箱配合的夹紧方式。定位单元可以安装在支撑箱的顶部或是侧面上，夹紧单元也能够安装在支撑箱的顶部或是侧面上。

上述技术方案提供的夹具，支撑箱、定位单元和夹紧单元的安装位置灵活，使得整套夹具的结构灵活组合，体现其高度柔性特点，无论铝合金型材零部件的具体结构如何，都能够通过改变支撑箱在基板上的位置以及定位单元和夹紧单元在支撑箱上的位置来满足铝合金型材零部件加工的工装使用要求。

参见图2，优选地，所述基板1为平板结构，所述第一定位孔11的尺寸至少为两种。

此处，基板采用铝合金材质，基板上开设的第一定位孔直径尺寸分别为直径24mm和直径36mm，第一定位孔可为通孔或螺纹孔，具体地，孔的类型根据使用情况来选择。基板可以和2个以上的方箱单元进行任意组合来适应各种铝合金型材零部件的加工。平板结构的基板，结构简单，便于加工制造。

参见图3，具体地，所述支撑箱2为立方体结构，所述支撑箱2的每个面上都开设有数列第二定位孔21，第二定位孔21的直径尺寸与所述第一定位孔11的直径尺寸匹配，以满足灵活安装支撑箱2的要求。可以理解的是，定位单元3和夹紧单元4可通过部分第二定位孔21安装在支撑箱2上。

此处，支撑箱采用铸铝材质，第二定位孔具有两个尺寸，直径分别为24mm和直径36mm的通孔或者螺纹孔，可以理解的是，孔的类型可根据使用情况来选择。支撑箱和上述的基板采用多孔结构，除便于其他单元之间的安装外，还起到吸引减振的作用。支撑箱可通过两个以上的组合来使整个夹具满足铝合金型材零部件加工空间的需要，能够适应刀具加工铝合金的高转速带来的振动，且满足五轴加工工件的要求。

参见图4，所述定位单元3可为定位销，所述定位销中部开设有通孔31。定位销便于加工制造。可以理解的是，定位销的数量可以有多个，使用时，将多个定位销叠设组合使用，以满足定位要求。

下面介绍夹紧单元的具体实现方式。

参见图1和图5，所述夹紧单元4包括第一夹紧组件41和第二夹紧组件42；第一夹紧组件41固定在所述支撑箱2上，用于夹紧所述铝合金型材零部件5的中部；第二夹紧组件42固定在所述支撑箱2上，用于夹紧所述铝合金型材零部件5的端部。

进一步地，所述第一夹紧组件41包括底座411、支撑座412和压杆413。底座411固定在所述支撑箱2上，所述底座411上开设有滑槽424；支撑座412滑设在所述滑槽424内；所述压杆413的中部与所述支撑座412转动连接，所述压杆413的一端固定设置螺纹杆425，所述螺纹杆425与所述支撑座412螺纹连接。

第一夹紧组件41用于铝合金型材零部件5的固定，第一夹紧组件41的底座411可通过内六角螺栓426固定在支撑箱2上。支撑座412可以在底座411的滑槽424内滑动。压杆413与支撑座412通过圆销（图未示出）连接，压杆413可以转动。旋转螺纹柱422，压杆413的前端就可以压紧待加工铝合金型材零部件5。

为增加压杆413压在铝合金型材零部件5上的面积，所述压杆413远离所述螺纹杆的一端还可固定设置压板414。

参见图6，所述第二夹紧组件42可包括T型座421、螺纹柱422和夹紧板423；T型座421固定在所述支撑箱2上；螺纹柱422固定在所述T型座421上；夹紧板423与所述螺纹柱422螺栓连接，所述夹紧板423能沿着所述螺纹柱422的径向方向移动。

上述实现方式的第二夹紧组件，安装方便快捷，结构简单，压紧力大，使加工的铝型材在高转速加工时更牢固和稳定，也可减少加工误差。

上述技术方案提供的夹具，采用了模块化设计，使得整个夹具的通用性更好，降低了生产成本；另外，上述夹具适应性好，通过各个模块的组合，不仅可以用于规则铝合金型材零部件的加工，而且也可适用于不规则铝合金型材零部件的加工；此外，上述夹具可通过各个模块的组合，减少夹具对铝合金型材零部件的干涉；最后，上述技术方案提供的夹具，采用支撑箱和基板作为组合的主体，可以提高加工型材的高度和扩展加工空间，使加工机床的加工范围变大。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种夹具，其特征在于，包括，

基板，用于提供支撑，所述基板上开设有数列第一定位孔；

夹紧单元，固定在所述支撑箱或所述基板上，用于夹紧铝合金型材零部件。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述基板为平板结构，所述第一定位孔的直径尺寸至少为两种。

3.根据权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述支撑箱为立方体结构，所述支撑箱的每个面上都开设有数列所述第二定位孔，所述第二定位孔的直径尺寸与所述第一定位孔的直径尺寸匹配。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述定位单元为定位销，所述定位销中部开设有通孔。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述夹紧单元包括：

第一夹紧组件，固定在所述支撑箱上，用于夹紧所述铝合金型材零部件的中部；

第二夹紧组件，固定在所述支撑箱上，用于夹紧所述铝合金型材零部件的端部。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述第一夹紧组件包括：

底座，固定在所述支撑箱上，所述底座上开设有滑槽；

支撑座，滑设在所述滑槽内；

压杆，所述压杆的中部与所述支撑座转动连接，所述压杆的一端固定设置螺纹杆，所述螺纹杆与所述支撑座螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述压杆远离所述螺纹杆的一端固定设置有压板。

8.根据权利要求5-7任一所述的夹具，其特征在于，所述第二夹紧组件包括：

T型座，固定在所述支撑箱上；

螺纹柱，固定在所述T型座上；

夹紧板，与所述螺纹柱螺栓连接，所述夹紧板能沿着所述螺纹柱的径向方向移动。