薄壁类零件的柔性快速夹具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种薄壁类零件的柔性快速夹具。它包括基板、连接件、支架和夹头组成，基板通过螺纹紧固件与连接件下端固定连接。连接件上端有２～４个凸台与支架下端面上的凹槽过盈插配连接，支架上端面通过螺纹紧固件与夹头下端固定连接，夹头上端的夹持头与工件跟夹持部位相适配。本实用新型专利技术适用于薄壁类零件的检测、运输、装配和展示，达到经济实用、快速和柔性的效果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种薄壁类零件的柔性快速夹具，适用于薄壁类零件的检测、运 输、焊接、装配、展示等。
技术介绍
薄壁类零件在军事电子和航天航空等行业的应用越来越广，但是由于壁薄和刚性 差等原因，即使在受力比较小的场合也会由于零件的残余应力及所处环境如振动等原因产 生变形，因此薄壁类零件在检测、运输、焊接、装配和展示这些场合也要采用夹具装夹以防 止其变形。实现有效装夹的关键是确保零件与夹具自然紧密贴合，所以要求夹具的夹头形 状根据薄壁类零件被夹持部位的具体形状来确定。目前薄壁类零件的装夹方式主要采用真空吸附式夹具和传统夹具，其中真空吸附 式夹具的经济成本高、使用环境要求高，而传统夹具由于采用机加工制造，其形状和加工时 间受限制，并且成本高且柔性差。因此，目前没有一种经济实用的专对薄壁类零件的柔性快 速夹具。随着计算机辅助夹具设计技术的发展，出现了一种设计周期短、成本低的快速夹 具(RapidFixture)，但是快速夹具仍然采用传统的机加工制造，没有从根本上解决制造成 本、效率和柔性的问题。在计算机辅助夹具设计的基础上，利用快速成型技术进行夹头制 造，由于采用的是材料叠加制造原理，可以加工任意复杂的夹头形状，并且可以大大降低制 造成本，提高制造效率和柔性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种专门用于薄壁类零件的柔性快速夹具，以解决现 有夹具在设计、制造、装配和使用等方面的问题，达到经济实用、快速和柔性的效果。为达到上述目的，本技术的构思是本柔性快速夹具的结构，主要包括基板、连接件、支架和夹头和螺纹紧固件。各部 件的基本功能和联接方式如下所示基板是夹具的定位和安装的基准件。连接件是用于连接支架和基板的功能零件，如附图2所示，上半部分包括四个长 方体的凸台，与支架上的槽采用过盈配合以固定支架；下半部分包括四个定位孔，通过螺纹 紧固件将连接件固定在基板上。支架是用于连接夹头和连接件的功能零件。螺纹紧固件是用于连接夹头和支架、基板和连接件的功能零件。夹头是用于定位和夹紧工件的功能零件，由夹持部分和固定部分组成。夹持部分 直接与零件接触，其形状与零件被夹持处的形状相匹配，起到定位和夹紧的作用；固定部分 通过螺纹紧固件固定在支架上。根据上述技术的构思，本技术采用下述技术方案一种薄壁类零件的柔性快速夹具，包括，一种薄壁类零件的柔性快速夹具结构，包 括一个基板、几个连接件、几个支架和几个夹头，η为除零外的自然数，其特征在于所述 基板通过螺纹紧固件分别于所述几个连接件固定连接；所述几个连接件为尺寸相同的统一 规格构件，其上端面有2 4个凸台与所述支架下端面上对应数量的凹槽过盈插配固定连 接；所述几个支架为长度不同的而其余尺寸完全相同的构件，其上端通过螺纹紧固件与所 述夹头的下端面固定连接；所述几个夹头为快速成型夹头，其夹头上端对工件夹持头结构 与工件被夹持部位相适配。上述连接件为台阶形板块，其上台面上有2 4个均布的凸台，而下台阶面上有螺 纹孔。上述支架为型材杆件，下端有2 4个凹槽，上端面有4个螺纹孔。上述夹头的结构是一个杆状支撑部位的上端面有夹持部位而下端面有固定部 位，所述夹持部位为孔定位夹持头、或卡夹持头、或边定位夹持头、或顶夹持头，所述固定部 位为凸缘，该凸缘上有均布的四个螺钉孔。本技术与现有技术相比较，具有如下突出的实质性特点和优点本技术各部分均通过计算机辅助软件实现快速设计，大大缩短设计周期；支 架和螺纹紧固件采用标准件，无需加工；基板和连接件在本套夹具中规格统一，采用传统机 加工批量制造；夹头作为该套夹具的核心部件，要求其形状与薄壁件被夹持部位形状一致， 所以采用快速成型技术制造，实现低成本、高效率和柔性化。各部件之间通过标准化的螺纹 紧固件联结，装拆极其便捷。附图说明图1是薄壁类零件的柔性快速夹具结构示意图(其中1为基板，2为连接件，3为 支架，4为螺纹紧固件，5为夹头)。图2是连接件示意图(其中201为与支架过盈配合的四个凸台，202为与基板连接 的四个孔)。图3是孔定位夹头示意图。其中5011为孔定位夹头夹持部位，5012为孔定位夹头 固定部位。图4为孔定位夹头夹持薄壁类零件孔特征处分解图，其中5011为孔定位夹头夹持 部位，5012为孔定位夹头固定部位。图5是卡夹头示意图。(5021为卡夹头夹持部位，5022为卡夹头固定部位)。图6为卡夹头夹持薄壁类零件边缘分解图，(5021为卡夹头夹持部位，5022为卡夹 头固定部位)。图7是边定位夹头示意图。5031为边定位夹头夹持部位，5032为边定位夹头固定 部位)图8为边定位夹头夹持薄壁类零件边缘分解图，(5031为边定位夹头夹持部位， 5032为边定位夹头固定部位)。图9是顶夹头示意图。5041为卡夹头夹持部位，5042为卡夹头固定部位)。图10为顶夹头支撑薄壁类零件跨度比较大处的分解图，(5041为卡夹头夹持部 位，5042为卡夹头固定部位)。图11是柔性快速夹具夹持薄壁类零件示意图。具体实施方式本技术的优选实例结合附图说明如下实施例一参见图11，本薄壁类零件的柔性快速夹具，包括一个基板1、几个连接 件2、几个支架3和几个夹头5，n为除零外的自然数，所述基板1通过螺纹紧固件4分别于 所述几个连接件2固定连接；所述几个连接件2为尺寸相同的统一规格构件，其上端面有 2 4个凸台与所述支架3下端面上对应数量的凹槽过盈插配固定连接；所述几个支架3为 长度不同的而其余尺寸完全相同的构件，其上端通过螺纹紧固件4与所述夹头5的下端面 固定连接；所述几个夹头5为快速成型夹头，其夹头上端对工件夹持头结构与工件被夹持 部位相适配。实施例二 本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下参见图1、图2、图3、图 4、图5、图6、图7、图8、图9、图10，上述连接件2为台阶形板块，其上台面有2 4个均布的 凸台201，而下台阶面上有螺纹孔202。上述支架3为型材杆件，下端有2 4个凹槽，上端 面有4个螺纹孔。上述夹头5的结构是一个杆状支撑部位的上端面有夹持部位而下端面 有固定部位，所述夹持部位为孔定位夹持头5011、或卡夹持头5021、或边定位夹持头5031、 或顶夹持头5041，所述固定部位为凸缘，该凸缘上有均布的四个螺钉孔。薄壁类零件的装夹需要实现定位和夹紧两个功能，定位使零件处于稳定状态，根 据薄壁件的形状特征至少应采用三点定位，并且定位点一般要承受夹紧力，故要求夹具应 具有一定的强度和刚性。从夹紧功能看，接触面积越大越好，可以用小的单位面积压力获得 最大的摩擦力。通过对薄壁类零件的定位和夹紧要求及方式的研究，结合现有夹具夹持头 的结构，本实施例涉及了四种夹持头，具体结构、功能和使用方法如下孔定位夹持头，结构如附图3所示，用于有孔的薄壁件的内孔定位，与薄壁件被夹 持部分的下表面紧密贴合，其上的小圆柱通过被定位孔，使用方式如附图4所示，因为定 位基准只有一个，所以每套夹具只有一个孔夹头；卡夹持头，结构如附图5所示，用于夹持薄壁件的边缘，其上下两个表面和侧面与 薄壁件夹持处紧密接触，起固定作用，能够有效地约束工件的平面自由度，并且能够承受一 定的夹紧力，从而起到夹紧限位的作用，使用方式如附图6所示；边定位夹持头，结构如附图7所示，用于薄壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁类零件的柔性快速夹具结构，包括：一个基板（１）、几个连接件（２）、几个支架（３）和几个夹头（５），ｎ为除零外的自然数，其特征在于：所述基板（１）通过螺纹紧固件（４）分别于所述几个连接件（２）固定连接；所述几个连接件（２）为尺寸相同的统一规格构件，其上端面有２～４个凸台与所述支架（３）下端面上对应数量的凹槽过盈插配固定连接；所述几个支架（３）为长度不同的而其余尺寸完全相同的构件，其上端通过螺纹紧固件（４）与所述夹头（５）的下端面固定连接；所述几个夹头（５）为快速成型夹头，其夹头上端对工件夹持头结构与工件被夹持部位相适配。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆夕，温婷，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]