專利名稱：內脹式夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及夾具技術領域，尤其涉及一種內脹式夾具。
背景技術：
在機械制造過程中，經常需要使用夾具對工件進行固定裝夾，以便對其加工。夾具的種類有很多，其中，對于要加工外表面的工件則需要選用內脹式夾具從工件的內腔或內圓夾持該工件，以免影響工件外表面的加工。內脹式夾具是指通過向工件內腔或內表面提供向外膨脹的夾持力夾持工件的夾具；進一步地，有些工件不但需要從內腔或內圓進行夾持，而且對夾具每次內脹的極限尺寸有嚴格限制，例如分割式電機定子、電機外殼、電機端蓋等，夾持這些工件時，夾具不但要起到夾持作用，而且要起到限定這類工件加工成型后的內腔尺寸或內直徑的作用，而現有技術中的夾具僅能起到內夾持的作用，而不能起到確定工件內腔尺寸或內直徑的作用。所謂分割式電機定子，是指由若干份繞線單元通過焊接組合為一環狀整體的電機定子。在電機內，轉子在定子內圓轉動，其側隙的均勻性影響到電機的穩定性以及噪音的大小，因此，定子內圓尺寸的準確性至關重要。現有技術中，焊接定子時，一般是將所有繞線單元環繞排列于一固定直徑的軸上，然后對這些繞線單元進行焊接，當焊接完成后，環狀的分割式電機定子就很難從軸上取下，需要借助工具將其敲下，這種方式極易損壞定子。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種可限定夾持直徑且卸載被夾持工件方便容易的內脹式夾具。本實用新型是這樣實現的，一種內脹式夾具，包括芯軸、套設于所述芯軸上的脹縮套以及將所述芯軸與所述脹縮套鎖緊固定的緊固構件，所述芯軸包括基座以及一體成型于所述基座中心的錐形軸，所述脹 縮套包括至少三片相互彈性接合的脹縮片，所述脹縮片圍合成所述脹縮套，各所述脹縮片置于所述基座上，且各所述脹縮片的內壁與所述錐形軸的外壁適配貼合，所述緊固構件由各所述脹縮片圍合成的頂部中心伸入將各所述脹縮片與所述錐形軸鎖緊固定。進一步地，還包括蓋合于由各所述脹縮片圍合成的頂部的壓蓋，所述緊固構件穿過所述壓蓋中心。更進一步地，所述壓蓋底部設有抵頂由各所述脹縮片圍合成的頂部的凸緣。進一步地，還包括箍于所述脹縮片外壁的拉簧，所述脹縮片外壁設有用于容置所述拉簧的溝槽。具體地，所述脹縮片向外凸設有用于對被夾持工件進行定位及防止被夾持工件滑脫的凸邊。進一步地，所述緊固構件為螺栓，所述錐形軸頂部設有螺孔，所述螺栓穿過由各所述脹縮片圍合成的頂部中心并擰緊于所述螺孔內。[0011]更進一步地，所述螺栓上套設有位于由各所述脹縮片圍合成的內腔內的復位彈簧，所述復位彈簧兩端分別抵頂所述脹縮片內壁和所述錐形軸頂部。進一步地，所述緊固構件為采用外部動力源驅動的拉桿，所述拉桿穿過由各所述脹縮片圍合成的頂部中心并與所述錐形軸頂部連接。更進一步地，所述拉桿上套設有位于由各所述脹縮片圍合成的內腔內的復位彈簧，所述復位彈簧兩端分別抵頂所述脹縮片內壁和所述錐形軸頂部。本實用新型具有以下技術效果:脹縮套套設于芯軸的錐形軸上，脹縮片圍合成脹縮套，當錐形軸插入脹縮套時，脹縮片受到錐形軸向外的擠壓力，由于脹縮片之間彈性接合，脹縮套整體向外膨脹；當錐形軸插入一定深度時，脹縮片底部抵頂芯軸的基座，此時，錐形軸不能繼續深入插入，脹縮套膨脹到極限，由于錐形軸的長度一定，因此，每次脹縮套膨脹的極限外周直徑均相等，緊固構件可用于固定脹縮片與錐形軸之間的相對位置，鎖定脹縮套膨脹的極限狀態。本實用新型非常適用于需要限定被夾持尺寸或內直徑的工件，例如分割式電機定子、電機外殼、電機端蓋等，夾持工件時，工件套于脹縮套外壁，脹縮套膨脹時，脹縮片提供擠壓工件內壁的力，起到夾持效果，且脹縮套每次膨脹的尺寸均一致，可保證每次加工成型后的每個工件內腔尺寸或內徑均一致。同時，借助錐形面，錐形軸可在脹縮套內輕易插拔，可使得脹縮套能夠輕易地脹縮，可方便地將工件卸下而不損壞工件。本實用新型不僅起到夾持的作用，同時還起到保證每個被夾 持工件每次加工后內腔或內徑一致的作用。
圖1為本實用新型實施例中內脹式夾具的立體圖；圖2為本實用新型實施例中內脹式夾具的俯視圖；圖3為本實用新型實施例中內脹式夾具的剖視圖；圖4為本實用新型實施例中壓蓋的剖視圖；圖5為本實用新型實施例中脹縮套的剖視圖；圖6為本實用新型實施例中芯軸的剖視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參見圖1-圖3，本實用新型實施例提供了一種內脹式夾具，包括芯軸1、套設于所述芯軸I上的脹縮套2以及將所述芯軸I與所述脹縮套2鎖緊固定的緊固構件3，參見圖6，所述芯軸I包括基座11以及一體成型于所述基座11中心的錐形軸12，所述脹縮套2包括至少三片相互彈性接合的脹縮片21 (參見圖2，本實用新型實施例中脹縮套2包括四片相互彈性接合的脹縮片21)，所述脹縮片21圍合成所述脹縮套2，各所述脹縮片21置于所述基座11上，且各所述脹縮片21的內壁與所述錐形軸12的外壁適配貼合，所述緊固構件3由各所述脹縮片21圍合成的頂部中心伸入將各所述脹縮片21與所述錐形軸12鎖緊固定。脹縮片21圍合成脹縮套2，當芯軸I的錐形軸12插入脹縮片21圍合成的內腔時，脹縮片21受到錐形軸12向外的擠壓力，由于脹縮片21之間彈性接合，脹縮套2整體向外膨脹；當錐形軸12插入一定深度時，脹縮片21底部抵頂芯軸I的基座11，此時，錐形軸12不能繼續深入插入，脹縮套2不能繼續膨脹，即脹縮套2膨脹到極限。可以理解，錐形軸的插入深度可以限制脹縮套2膨脹到極限時的外周直徑，而且，每次脹縮套2膨脹極限的外周直徑都相同。緊固構件3可用于固定脹縮片21與錐形軸12之間的相對位置，鎖定脹縮套2膨脹的極限狀態。本實用新型非常適用于需要限定被夾持尺寸或內直徑的工件(例如分割式電機定子、電機外殼、電機端蓋等)，夾持工件時，本實用新型每次內脹的尺寸均一致，可保證加工成型后的工件內腔尺寸或內徑一致。為更清楚明白地描述本實用新型的用途及所能達到的技術效果，本實施例以夾持、焊接分割式電機定子為例作出解釋。當脹縮套2膨脹到極限時，通過緊固構件3鎖定該極限狀態；接著，將所有繞線單元緊貼排布于脹縮片21的外壁(即環周緊貼排布于脹縮套2的外壁)，再用輔助工具將所有繞線單元外周壓緊，使之不散開；然后即可對所有繞線單元進行焊接；焊接完畢后，松開緊固構件3，將錐形軸12稍微抽出脹縮套2，脹縮套2隨之收縮，此時，已焊接完成的分割式電機定子即可從本實用新型上取下。本實用新型每次夾持的極限均一致，保證夾持時的外周直徑準確均一，可通過改變錐形軸12長度和錐度以限定脹縮套2的脹縮極限。通過脹縮套2的收縮功能可使得被夾持的工件輕易地取下。當然，本實用新型的使用并不局限于分割式電機定子、電機外殼、電機端蓋，其他任何有同類要求的工件均可使用本實用新型。參見圖1、圖3與圖4，上述內脹式夾具還包括蓋合于由各所述脹縮片21圍合成的頂部的壓蓋4，所述緊固構件3穿過所述壓蓋4中心。壓蓋4隔開緊固構件3與脹縮片21，可防止緊固構件3影響脹縮片21的脹縮靈敏度，同時，壓蓋4還可保證脹縮片21膨脹時更穩固。參見 圖4，具體地，所述壓蓋4底部設有抵頂由各所述脹縮片21圍合成的頂部的凸緣41。凸緣41減小壓蓋4與脹縮片21之間的接觸面積，可進一步減小壓蓋4影響脹縮片21的脹縮。參見圖3，上述內脹式夾具還包括箍于所述脹縮片21外壁的拉簧5，所述脹縮片21外壁設有用于容置所述拉簧5的溝槽211 (參見圖5)。本實用新型優選使用箍于脹縮套2外壁的拉簧5實現脹縮片21之間的彈性接合，可保證所有脹縮片21之間所受的收縮力均勻，確保脹縮套2脹縮的準確度與靈明度。參見圖5，所述脹縮片21向外凸設有用于對被夾持工件進行定位及防止被夾持工件滑脫的凸邊212。凸邊212可用于放置待加工工件，同時，可防止工件沿脹縮片21外壁滑落，例如，在焊接上述分割式電機定子時，可將待焊接繞線單元放置于凸邊212上，便于繞線單元的定位和焊接，能夠保證已焊接完成的分割式電機定子尺寸準確且不會從脹縮套2上滑脫。其中，緊固構件3可有以下實施方式:實施例一:參見圖3，所述緊固構件3為螺栓，所述錐形軸12頂部設有螺孔121(參見圖6)，所述螺栓穿過由各所述脹縮片21圍合成的頂部中心并擰緊于所述螺孔121內。由各所述脹縮片圍合成的頂部中心為一供螺栓穿過的第一通孔22 (參見圖5)，壓蓋4中心開設有供螺栓穿過的第二通孔42 (參見圖4)。當擰緊螺栓時，螺栓為錐形軸12提供拉力，螺栓的螺栓頭抵頂脹縮片21的頂端，脹縮片21底端抵頂芯軸I的基座11，脹縮套2、芯軸I及螺栓三者形成一個穩固的剛性整體，從而起到固定脹縮片21與錐形軸12相對位置的作用。為了便于人工操作，螺栓可選用具有蝶形螺栓頭的螺栓。具體地，所述螺栓上套設有位于由各所述脹縮片21圍合成的內腔內的復位彈簧6，所述復位彈簧6兩端分別抵頂所述脹縮片21內壁和所述錐形軸12頂部。擰松螺栓時，復位彈簧6推頂錐形軸12的頂端，可使其自動往外離開脹縮套2，脹縮套2隨之縮小。實施例二:所述緊固構件3為采用外部動力源驅動的拉桿，所述拉桿穿過由各所述脹縮片圍合成的頂部中心并與所述錐形軸12頂部連接。由各所述脹縮片圍合成的頂部中心為一供拉桿穿過的第一通孔22，壓蓋4中心開設有供拉桿穿過的第二通孔42。可以理解，外部動力源(例如氣缸)拉動拉桿，脹縮片21外脹；外部動力源推動拉桿，脹縮片21收縮，其原理與實施例一相似。采用外部動力源驅動脹縮套2的脹縮，更符合自動化的需求，更適用于流水線作業。具體地，所述拉桿上套設有位于由各所述脹縮片圍合成的內腔內的復位彈簧6，所述復位彈簧6兩端分別抵頂所述脹縮片21內壁和所述錐形軸12頂部。推動拉桿時，復位彈簧6推頂錐形軸12的頂端，可使其自動往外離開脹縮套2，脹縮套2隨之縮小。需要說明的是，關于緊固構件3的實施方式并不限于上述兩種，其他任何可達到鎖固脹縮套2與芯軸I兩者之間相對位置效果的實施方式均落在本實用新型的保護范圍之內。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內 。
權利要求1.一種內脹式夾具，其特征在于:包括芯軸、套設于所述芯軸上的脹縮套以及將所述芯軸與所述脹縮套鎖緊固定的緊固構件，所述芯軸包括基座以及一體成型于所述基座中心的錐形軸，所述脹縮套包括至少三片相互彈性接合的脹縮片，所述脹縮片圍合成所述脹縮套，各所述脹縮片置于所述基座上，且各所述脹縮片的內壁與所述錐形軸的外壁適配貼合，所述緊固構件由各所述脹縮片圍合成的頂部中心伸入將各所述脹縮片與所述錐形軸鎖緊固定。
2.如權利要求1所述的內脹式夾具，其特征在于:還包括蓋合于由各所述脹縮片圍合成的頂部的壓蓋，所述緊固構件穿過所述壓蓋中心。
3.如權利要求2所述的內脹式夾具，其特征在于:所述壓蓋底部設有抵頂由各所述脹縮片圍合成的頂部的凸緣。
4.如權利要求1所述的內脹式夾具，其特征在于:還包括箍于所述脹縮片外壁的拉簧，所述脹縮片外壁設有用于容置所述拉簧的溝槽。
5.如權利要求1所述的內脹式夾具，其特征在于:所述脹縮片向外凸設有用于對被夾持工件進行定位及防止被夾持工件滑脫的凸邊。
6.如權利要求1-5任一項所述的內脹式夾具，其特征在于:所述緊固構件為螺栓，所述錐形軸頂部設有螺孔，所述螺栓穿過由各所述脹縮片圍合成的頂部中心并擰緊于所述螺孔內。
7.如權利要求6所述的內脹式夾具，其特征在于:所述螺栓上套設有位于由各所述脹縮片圍合成的內腔內的復位彈簧，所述復位彈簧兩端分別抵頂所述脹縮片內壁和所述錐形軸頂部。
8.如權利要求1-5任一項所述的內脹式夾具，其特征在于:所述緊固構件為采用外部動力源驅動的拉桿，所述拉桿穿過由各所述脹縮片圍合成的頂部中心并與所述錐形軸頂部連接。
9.如權利要求8所述的內脹式夾具，其特征在于:所述拉桿上套設有位于由各所述脹縮片圍合成的內腔內的復位彈簧，所述復位彈簧兩端分別抵頂所述脹縮片內壁和所述錐形軸頂部。
專利摘要本實用新型提供了一種內脹式夾具，包括芯軸、套設于芯軸上的脹縮套以及將芯軸與脹縮套鎖緊固定的緊固構件，芯軸包括基座以及一體成型于基座中心的錐形軸，脹縮套包括至少三片相互彈性接合的脹縮片，脹縮片圍合成脹縮套，各脹縮片臵于基座上，且各脹縮片的內壁與錐形軸的外壁適配貼合，緊固構件由各脹縮片圍合成的頂部中心伸入將各脹縮片與錐形軸鎖緊固定；還包括蓋合于脹縮套頂部的壓蓋，壓蓋底部設有抵頂脹縮套頂部的凸緣；脹縮片外壁箍有拉簧，脹縮片向外凸設有用于對工件進行定位及防止工件滑脫的凸邊。本實用新型不僅起到夾持工件的作用，同時還起到保證被夾持工件加工后內腔或內徑一致的作用，而且可方便地將工件卸下而不損壞工件。
文檔編號B23K37/04GK203125040SQ20132007442
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月17日 優先權日2013年2月17日
發明者曾德東, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司