雙向定位夾緊裝置製造方法
2023-04-28 00:41:41
雙向定位夾緊裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙向定位夾緊裝置，其裝配連接於工件和型架之間且包括銷軸外殼、穿設於銷軸外殼內的芯軸以及裝設於芯軸上的軸向擋圈和鋼珠；工件設有工件定位孔；型架設有與工件定位孔匹配對應的型架定位孔；芯軸外殼穿設於型架定位孔內，其一端伸進工件定位孔內，另一端向型架外部穿出；定位夾緊裝置還包括定位圈；定位圈匹配嵌設於工件定位孔內；芯軸匹配穿過定位圈並將定位圈壓緊固定於工件定位孔內。本實用新型結構設計簡單、合理，連接剛度高，尤其通過在芯軸的周徑與工件定位孔處加設定位圈，能有效滿足組裝精密型架強度、剛度以及穩定性要求，達到雙向定位夾緊效果，使工件與型架之間有效實現夾緊定位。
【專利說明】雙向定位夾緊裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及產品或部件之間裝配連接的【技術領域】，尤其涉及一種雙向定位夾緊裝置。
【背景技術】
[0002]圓柱定位銷，在機械製造業中是極其普通而又十分重要的零件。零件與零件、零件與部件、部件與部件或部件與整機之間的連接，多數要用它作為定位件，如果連接的零部件多次拆裝，圓柱銷表面和母體內孔表面易於拉傷而失去精密定位功能，嚴重時要更換定位銷，母體內孔必須重新加工。其中，現有技術中為了克服圓柱形固定銷的缺點，選擇採用膨脹定位銷，因為膨脹定位銷徑向尺寸不是固定的，可以膨脹大或縮小，拆卸方便，重複定位精度可達到0.005_，使用壽命可達到50萬次。然而，無論是圓柱形定位銷，還是膨脹定位銷都僅有定位功能，而沒有夾緊功能，仍然無法滿足零件與零件、零件與部件、部件與部件或部件與整機之間的連接需要。
[0003]為了滿足需要，現有技術中採用如圖5所示的定位夾緊裝置，該圖5所示的定位夾緊裝置包括零件001、零件002、軸向擋圈003、芯軸004、芯軸外殼005和鋼珠006 ;其中，軸向擋圈003、芯軸004、芯軸外殼005和鋼珠006 —起組成了定位夾緊裝置；該芯軸004逆時針旋轉，退至軸向擋圈003位置，5顆鋼球006便可縮進芯軸外殼005內，這時定位夾緊裝置便可順利從孔中拔出；連接工件時，鋼球006退入芯軸外殼005的狀態下將定位夾緊裝置插入孔中，順時針旋轉芯軸004，頂出5顆鋼球006，在65°錐面上實現定位，繼續旋轉芯軸004，當芯軸004承接扭矩達到70Nm時，產生的鎖緊力可達到25KN，抗剪強度為200KN，實現對零件001、零件002的定位夾緊；但是，定位夾緊裝置的周徑與零件001的連接孔之間存在0.15mm的徑向間隙，因此，如果用來組建精度要求較高的型架時，難於滿足型架梁的穩定性要求。
【發明內容】
[0004]為了解決以上問題，本實用新型提出了一種結構設計簡單、合理，能有效滿足組裝精密型架的強度、剛度和穩定性要求，可達到雙向定位夾緊效果的雙向定位夾緊裝置。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0006]上述的雙向定位夾緊裝置，裝配連接於工件和型架之間且包括銷軸外殼、穿設於所述銷軸外殼內的芯軸以及裝設於所述芯軸上的軸向擋圈和鋼珠；所述工件設有工件定位孔；所述型架設有與所述工件定位孔匹配對應的型架定位孔；所述芯軸外殼穿設於所述型架定位孔內，其一端伸進所述工件定位孔內，另一端向所述型架外部穿出；所述定位夾緊裝置還包括定位圈；所述定位圈匹配嵌設於所述工件定位孔內；所述芯軸匹配穿過所述定位圈並將所述定位圈壓緊固定於所述工件定位孔內。
[0007]所述雙向定位夾緊裝置，其中:所述定位圈一端呈柱體，另一端呈椎體；所述工件定位孔是由一段與所述定位圈呈柱體的一端相匹配的柱形定位孔以及一段與所述定位圈呈椎體的一端相匹配的錐形定位孔組成；所述柱形定位孔是自所述工件上遠離所述型架的一側面向內呈垂直延伸形成；所述錐形定位孔是自所述柱形定位孔的內端部向所述工件上與所述型架直接接觸的一側面貫通設置。
[0008]所述雙向定位夾緊裝置，其中:所述錐形定位孔由所述柱形定位孔的內端部朝向所述柱形定位孔的軸心線逐漸收攏。
[0009]所述雙向定位夾緊裝置，其中:所述芯軸外殼自靠近所述工件定位孔的一端端面軸向開設有芯軸孔，其一端沿外圓周設有橡膠圈；所述橡膠圈與所述型架定位孔的內壁接觸連接；所述銷軸外殼自伸進所述工件定位孔內的一端端面沿所述芯軸孔內壁軸向開設有限位槽；所述芯軸孔在位於所述限位槽底端一側的內壁上設有一段內螺紋；所述銷軸外殼穿出所述型架外部的一端側壁沿圓周均勻開設有多個鋼珠孔；所述鋼珠孔與所述鋼珠相匹配，同時還與所述芯軸孔相通。
[0010]所述雙向定位夾緊裝置，其中:所述芯軸包括芯軸帽和自所述芯軸帽一端面向外筆直延伸的芯軸杆；所述芯軸杆匹配穿設於所述芯軸孔內，其靠近所述芯軸帽一端的圓周面上設有一段外螺紋，另一端端部呈錐形結構；所述芯軸通過所述外螺紋和內螺紋的配合連接於所述芯軸孔內。
[0011]所述雙向定位夾緊裝置，其中:所述定位圈呈柱體的一端端部壓接於所述芯軸帽；所述定位圈呈椎體的一端套接於所述芯軸外殼靠近所述工件定位孔一端的外部。
[0012]所述雙向定位夾緊裝置，其中:所述軸向擋圈嵌設於所述限位槽內，並匹配套接於位於所述芯軸帽和所述外螺紋之間的一段所述芯軸杆上。
[0013]所述雙向定位夾緊裝置，其中:所述型架定位孔的外埠內邊沿呈錐面結構。
[0014]有益效果:
[0015]本實用新型雙向定位夾緊裝置結構設計簡單、合理，其中，通過在芯軸的周徑和工件定位孔處加設定位圈，當芯軸匹配穿過定位圈時將定位圈壓緊固定於工件定位孔內；這種結構設計的定位夾緊裝置，不僅能實現工件和型架之間的雙向定位夾緊效果，而且有效減小了芯軸與工件定位孔之間的徑向間隙，提高了工件與型架之間的定位精度，能有效滿足組裝精密型架的強度、剛度以及穩定性要求。同時，整個夾緊裝置強度高，裝配拆卸簡單、方便且效率高，使用安全、可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型雙向定位夾緊裝置的結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型雙向定位夾緊裝置的芯軸外殼的結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型雙向定位夾緊裝置的芯軸的結構示意圖；
[0019]圖4為本實用新型雙向定位夾緊裝置的工件和型架的裝配示意圖；
[0020]圖5為現有定位夾緊裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1至4所示，本實用新型雙向定位夾緊裝置，穿設於工件I和型架2之間，用於定位連接工件I和型架2。其中，本實用新型雙向定位夾緊裝置包括芯軸外殼3、芯軸4、軸向擋圈5、鋼珠6和錐形定位圈7。
[0022]工件I為實心板狀體結構且貫通設有工件定位孔11 ;其中，該工件定位孔11是由一段柱形定位孔111和一段錐形定位孔112兩段定位孔組成；該柱形定位孔111是自工件I上遠離型架2的一側面向內呈垂直延伸形成；該錐形定位孔112是自該柱形定位孔111的內端部向工件I上與型架2直接接觸的一側面貫通設置，其中，該錐形定位孔112是由該柱形定位孔111的內端部朝向柱形定位孔111的軸心線逐漸收攏形成。
[0023]型架2整體呈中空結構，其相對兩側壁對稱貫通設置有型架定位孔21 ;該型架定位孔21的位置均與工件I的工件定位孔11匹配對應；其中，該型架定位孔21的外埠內邊沿呈錐面結構。
[0024]芯軸外殼3為柱形殼體結構，其穿設於型架2的型架定位孔21內，同時，一端伸進工件I的工件定位孔11內，另一端向型架2外部穿出；其中，該銷軸外殼3自靠近工件定位孔11的一端端面沿軸向開設有芯軸孔31，該銷軸外殼3 —端端部沿外圓周還設有橡膠圈32，該橡膠圈32與型架定位孔21的內壁接觸連接，通過橡膠圈32可限制芯軸外殼3穿設於型架定位孔21內後發生轉動；自銷軸外殼3伸進工件定位孔11內一端的端面沿芯軸孔31內壁軸向開設有限位槽33 ;芯軸孔31位於限位槽33底端一側的內壁上還開設有一段內螺紋34 ;該銷軸外殼3穿出型架2外部的一端側壁沿圓周均勻設有多個鋼珠孔35，該鋼珠孔35與芯軸孔31相通。
[0025]芯軸4穿設於銷軸外殼3內，其包括芯軸帽41和芯軸杆42，該芯軸帽41呈滾輪體結構且沿圓周面設有防滑紋路；該芯軸杆42是自芯軸帽41 一端面向外筆直延伸形成，其匹配穿設於芯軸外殼3的芯軸孔31內且端部呈錐形結構，其中，該芯軸杆42在靠近芯軸帽41 一端的圓周面上開設有一段外螺紋43，該外螺紋43與芯軸孔31內壁上的內螺紋33相匹配，使芯軸4通過外螺紋43和內螺紋33的配合連接於芯軸外殼3的芯軸孔31內。
[0026]軸向擋圈5匹配套設於芯軸帽41與外螺紋43之間的一段芯軸杆42上並嵌設於芯軸外殼3的限位槽32內，其中，該軸向擋圈5軸向是通過擋圈限位。
[0027]鋼珠6匹配嵌設於芯軸外殼3的鋼珠孔34內，其為沿芯軸外殼3圓周均勻分布的多個。
[0028]定位圈7匹配嵌設於工件I的工件定位孔11內，其一端呈柱體，另一端呈椎體；其中，該定位圈7呈柱體的一端與工件定位孔11的柱形定位孔111相匹配且端部接觸連接芯軸4的芯軸帽41，使芯軸4在旋入芯軸孔31內的過程中定位圈7被壓緊固定於工件定位孔11內；該定位圈7呈椎體的一端與工件定位孔11的錐形定位孔112相匹配並套接於芯軸外殼3靠近工件定位孔11 一端的外部。
[0029]本實用新型的裝配與拆卸原理:
[0030]裝配時先將芯軸外殼3依次插進工件I的工件定位孔11和型架2的型架定位孔21，並使芯軸外殼3的橡膠圈32匹配接觸連接型架定位孔21內壁，以限制芯軸外殼3發生轉動；然後，順時針轉動芯軸4，芯軸4的端部錐形結構會擠壓並鋼珠6推至型架2外埠的錐面結構上，以此限制芯軸外殼3軸向移動，隨著芯軸4的轉動最終夾緊工件I和型架2。
[0031]拆卸時逆時針轉動芯軸4，芯軸4會沿軸線方向退出芯軸外殼3，當芯軸4的端部錐形結構退過鋼珠6中心所在平面時，鋼珠6會受型架2外埠的錐面結構擠壓向芯軸外殼3的中心聚攏，當所有鋼珠6完全進入芯軸外殼3內側時,芯軸外殼3和芯軸4均可順利拔出工件I和型架2，最終可使整個夾緊裝置拔出工件I和型架2。
[0032]本實用新型結構設計簡單、合理，連接剛度高，尤其通過在芯軸的周徑與工件的工件定位孔處加設定位圈，能有效滿足組裝精密型架強度和剛度要求，達到雙向定位夾緊效果，使工件與型架之間有效實現夾緊定位。
[0033]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非是對本實用新型作任何其他形式的限制，而依據本實用新型的技術實質所作的任何修改或等同變化，仍屬於本實用新型所要求保護的範圍。
【權利要求】
1.一種雙向定位夾緊裝置，裝配連接於工件和型架之間且包括銷軸外殼、穿設於所述銷軸外殼內的芯軸以及裝設於所述芯軸上的軸向擋圈和鋼珠；所述工件設有工件定位孔；所述型架設有與所述工件定位孔匹配對應的型架定位孔；所述芯軸外殼穿設於所述型架定位孔內，其一端伸進所述工件定位孔內，另一端向所述型架外部穿出；其特徵在於:所述定位夾緊裝置還包括定位圈；所述定位圈匹配嵌設於所述工件定位孔內；所述芯軸匹配穿過所述定位圈並將所述定位圈壓緊固定於所述工件定位孔內。
2.如權利要求1所述的雙向定位夾緊裝置，其特徵在於:所述定位圈一端呈柱體，另一端呈椎體； 所述工件定位孔是由一段與所述定位圈呈柱體的一端相匹配的柱形定位孔以及一段與所述定位圈呈椎體的一端相匹配的錐形定位孔組成； 所述柱形定位孔是自所述工件上遠離所述型架的一側面向內呈垂直延伸形成；所述錐形定位孔是自所述柱形定位孔的內端部向所述工件上與所述型架直接接觸的一側面貫通設置。
3.如權利要求2所述的雙向定位夾緊裝置，其特徵在於:所述錐形定位孔由所述柱形定位孔的內端部朝向所述柱形定位孔的軸心線逐漸收攏。
4.如權利要求1或2所述的雙向定位夾緊裝置，其特徵在於:所述芯軸外殼自靠近所述工件定位孔的一端端面軸向開設有芯軸孔，其一端沿外圓周設有橡膠圈；所述橡膠圈與所述型架定位孔的內壁接觸連接； 所述銷軸外殼自伸進所述工件定位孔內的一端端面沿所述芯軸孔內壁軸向開設有限位槽；所述芯軸孔在位於所述限位槽底端一側的內壁上設有一段內螺紋； 所述銷軸外殼穿出所述型架外部的一端側壁沿圓周均勻開設有多個鋼珠孔；所述鋼珠孔與所述鋼珠相匹配，同時還與所述芯軸孔相通。
5.如權利要求4所述的雙向定位夾緊裝置，其特徵在於:所述芯軸包括芯軸帽和自所述芯軸帽一端面向外筆直延伸的芯軸杆； 所述芯軸杆匹配穿設於所述芯軸孔內，其靠近所述芯軸帽一端的圓周面上設有一段外螺紋，另一端端部呈錐形結構； 所述芯軸通過所述外螺紋和內螺紋的配合連接於所述芯軸孔內。
6.如權利要求5所述的雙向定位夾緊裝置，其特徵在於:所述定位圈呈柱體的一端端部壓接於所述芯軸帽；所述定位圈呈椎體的一端套接於所述芯軸外殼靠近所述工件定位孔一端的外部。
7.如權利要求5所述的雙向定位夾緊裝置，其特徵在於:所述軸向擋圈嵌設於所述限位槽內，並匹配套接於位於所述芯軸帽和所述外螺紋之間的一段所述芯軸杆上。
8.如權利要求1所述的雙向定位夾緊裝置，其特徵在於:所述型架定位孔的外埠內邊沿呈錐面結構。
【文檔編號】F16B21/16GK203948413SQ201420026027
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】黃海基, 張金華, 張文虎, 黃政樹 申請人:成都敏捷製造工程有限公司