一种气浮式仿形支撑快换工装的制作方法

    技术2025-03-29  45


    本技术涉及工装领域,具体涉及一种气浮式仿形支撑快换工装。


    背景技术:

    1、零部件机加工行业中的异形件、曲面装夹通用性结构一直是行业极力想解决的问题,伴随着现在零部件产品升级换代速度快、短时需求量大的问题,一般生产厂家都是采用以下几种方式:

    2、1.用与产品仿形面相匹配的工装结构来支撑工件,这样做的优点在于支撑面全接触,加工稳定性十分显著,基本能够保证产品较高的合格率。但此种方式的缺点也很明显,每一种规格的产品都需要投入一批工装,工装数量的投入与产品的规格种类和产量需求成正比,加工难度大,加工编程、材料投入、刀具费用等都是一笔额外的投入,成本投入大,资源浪费,一旦产品更新换代,投入的工装基本都面临报废。

    3、2.用柔性工装结构与产品曲面配合,这样做的优点在于将面接触全部化整为零,改为数量较多的点接触,而仿形出来的点接触又可以通过缩紧螺钉使其固定,这样就可以使仿形面产生“记忆功能”,可以提供产品的重复定位要求。但这种方式的缺点也是比较明显的,a、由于结构原因,柔性工装钢针分布必须相互紧靠,即钢针组合的地方不能有圆孔或间隙,这样也就限制了固定工件的方式只能采用上压的方式,而不能使用下拉方式固定工件,对于圆孔型工件无法夹持固定,而且压紧力不能大于弹性钢针的锁紧力,一般情况下不能用于机加工,而多用于固定测量工作。b、柔性工装的钢针直径最小只能做到φ3,钢针的前端是球面,这样也就说明两个接触点之间的最小距离为3mm,这样对于小型产品无法支撑夹持,原因是接触点数量较少,无法用足够数量的点位(即钢针)起到支撑作用,必须要达到一定数量的接触点才能使用。c、柔性工装也是受结构原因影响尺寸是固定的,最小为2cm*2cm,最大不能超过15cm*15cm,这样就对产品工件固定选型使用起到了很大的的局限性。d、虽然柔性夹具能仿形大部分产品表面的曲面,但对应用场景有较高要求,例如机加工产生的铁屑和切削液会进入到钢针的缝隙,造成夹具失效,所以无法应用到较为恶劣的加工环境中。

    4、3.用真空吸附结构与产品曲面配合,此种结构的优点是利用真空吸附的原理将工件紧紧贴合,无需额外的压紧结构。但在机加工行业使用的缺点比优点更加明显,缺点a、与第一种方案结构比较类似,也需要根据不同的产品加工制作仿形面,成本投入极大。b、吸附力与工件的接触面积成正比,对于曲面异形件而言,较小的接触面无法满足工件的固定需求,与第二种方案的缺点比较类似。此种结构还是在较大接触平面的工况利用较为广泛,对于异形件/曲面件的实际装夹应用较少。

    5、有鉴于上述现有技术存在的问题,本实用新型结合相关领域多年的设计及使用经验,设计制造了一种气浮式仿形支撑快换工装,来克服上述缺陷。


    技术实现思路

    1、对于现有技术中所存在的问题,本实用新型提供的一种气浮式仿形支撑快换工装,可以应用到异形曲面作为支撑面的装夹结构中,实现快速仿形支撑、快速更换产品。

    2、为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:一种气浮式仿形支撑快换工装,包括气囊座,所述气囊座上设有能够与工件底部曲面进行自适应仿形支撑的气囊;

    3、所述气囊座底部设有底座,所述底座中设有安装腔,所述安装腔中设有锁紧油缸,所述锁紧油缸上方设有锁紧结构;

    4、还包括拉钉,所述拉钉一端设有外螺纹段,工件底部设有螺纹孔与拉钉的外螺纹段螺接,所述拉钉另一端设有锁紧槽,所述气囊座中心设有贯穿孔,设有锁紧槽的拉钉一端能够穿过贯穿孔与底座中的锁紧结构配合。

    5、优选的,所述气囊设为环形气囊,所述环形气囊设有多道。

    6、优选的,所述气囊座上设有气路与所述气囊连通,所述气路能够将气体输入使得气囊充起,所述气路还能够将气囊中的气体排出。

    7、优选的,所述气囊座上设有若干道环形腔,所述环形气囊设置在所述环形腔中;

    8、所述环形气囊未充气时,环形气囊位于环形腔中;

    9、充气状态的环形气囊与工件底部接触时,工件底部与气囊座上端面非接触。

    10、优选的,所述拉钉上设有定位台,所述定位台位于外螺纹段与锁紧槽之间,所述拉钉通过外螺纹段与工件底部螺纹孔螺接时,所述定位台能够抵接在所述工件底部。

    11、优选的,所述锁紧结构包括配合孔,所述配合孔内设有一圈钢珠,所述锁紧油缸能够带动一圈钢珠径向移动;

    12、所述锁紧槽远离定位台端设为弧形面,所述拉钉伸入锁紧结构中时,所述锁紧油缸带动一圈钢珠径向收缩并与弧形面配合带动拉钉下降。

    13、优选的,靠近锁紧槽的定位台一端设有导向锥,所述导向锥能够与配合孔上端导向配合。

    14、优选的,所述拉钉上还设有方便拉钉转动的转动结构,所述转动结构远离外螺纹段,所述转动结构能够与转动工具配合。

    15、优选的,所述底座上端与气囊座底部之间设有止口结构。

    16、优选的,所述底座底部设有维修口与所述安装腔连通。

    17、该实用新型的有益之处在于:

    18、1.本实用新型对于同系列、尺寸差异不大的曲面工件,完全可以实现一套工装通用,气囊悬浮支撑力的大小可以通过压缩空气气压调整实现,当工件曲面通过拉钉由锁紧油缸锁紧后,悬空的空间会被气囊填充,并且气囊会按照曲面形态自动仿形填充,直至填满,工件与工装的接触面形成面接触,增大了受力支撑面积。而且不同尺寸的工件可以设计多道气囊的结构,根据现场实际情况选择单动或联动,从而降低了投入的工装数量。

    19、2.本实用新型将工件毛坯产前准备时提前安装好拉钉,拉钉在机加工序流转的过程中,始终与工件配合,做到不同的机加工序使用同一快速装夹特征,只需将拉钉放入锁紧油缸的锁紧结构中即可锁紧,过程不再对拉钉进行拆卸,减少劳动强度及加快工序流转速度。

    20、3.本实用新型工装与工件的间隙通过气囊填充,而外界气源提供稳压输出(且压力可调),这样可使气囊支撑工件受力均匀,对于加工过程中的振动可以起到有效的吸收作用,提高加工过程的稳定因素,使产品质量得到保证,此外气囊柔性支撑接触不会对产品底面造成划碰伤,可以最大限度的保护产品外观质量。

    21、4.本实用新型涉及的机加工面精度要求相对较低,主要支撑力来自于气囊,所以不存在机加易损件结构,即气囊橡胶老化,更换气囊即可,也无需拆卸工装,简单方便。



    技术特征:

    1.一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,包括气囊座(1),所述气囊座(1)上设有能够与工件(6)底部曲面进行自适应仿形支撑的气囊(5);

    2.根据权利要求1所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述气囊(5)设为环形气囊,所述环形气囊设有多道。

    3.根据权利要求1所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述气囊座(1)上设有气路与所述气囊(5)连通,所述气路能够将气体输入使得气囊(5)充起,所述气路还能够将气囊(5)中的气体排出。

    4.根据权利要求2所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述气囊座(1)上设有若干道环形腔(12),所述环形气囊设置在所述环形腔(12)中;

    5.根据权利要求1所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述拉钉(4)上设有定位台(41),所述定位台(41)位于外螺纹段(42)与锁紧槽(44)之间,所述拉钉(4)通过外螺纹段(42)与工件(6)底部螺纹孔(61)螺接时,所述定位台(41)能够抵接在所述工件(6)底部。

    6.根据权利要求5所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述锁紧结构包括配合孔,所述配合孔内设有一圈钢珠,所述锁紧油缸(3)能够带动一圈钢珠径向移动;

    7.根据权利要求6所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,靠近锁紧槽(44)的定位台(41)一端设有导向锥(43),所述导向锥(43)能够与配合孔上端导向配合。

    8.根据权利要求1所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述拉钉(4)上还设有方便拉钉(4)转动的转动结构(46),所述转动结构(46)远离外螺纹段(42),所述转动结构(46)能够与转动工具配合。

    9.根据权利要求1所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述底座(2)上端与气囊座(1)底部之间设有止口结构。

    10.根据权利要求1所述的一种气浮式仿形支撑快换工装,其特征在于,所述底座(2)底部设有维修口(22)与所述安装腔(21)连通。


    技术总结
    本技术公开了一种气浮式仿形支撑快换工装,它属于工装领域,包括气囊座,所述气囊座上设有能够与工件底部曲面进行自适应仿形支撑的气囊;所述气囊座底部设有底座,所述底座中设有安装腔,所述安装腔中设有锁紧油缸,所述锁紧油缸上方设有锁紧结构;还包括拉钉,所述拉钉一端设有外螺纹段,工件底部设有螺纹孔与拉钉的外螺纹段螺接,所述拉钉另一端设有锁紧槽,所述气囊座中心设有贯穿孔,设有锁紧槽的拉钉一端能够穿过贯穿孔与底座中的锁紧结构配合。本技术可以应用到异形曲面作为支撑面的装夹结构中,实现快速仿形支撑、快速更换产品。

    技术研发人员:禹浩,管鹏,王致东,邢波,郭浩
    受保护的技术使用者:山东信悦机械有限公司
    技术研发日:20240223
    技术公布日:2024/10/24
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