[发明专利]一种新型、高效电子式冷冻盘夹具装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型、高效电子式冷冻盘夹具装置，主要应用于各种产品固定，属于精密制造应用领域。

背景技术

随着高科技的蓬勃发展，新型材料和产品不断涌现，精密加工中的产品固定一直困扰着整个加工行业，是个急需解决的问题。目前传统的产品固定有以下几种方式：1.台虎钳式，这种方式对产品固定，力度很难控制，会对产品产生变形；2.真空吸盘，这种方式比第1种稍微进步一点，对细小的零件根本不能固定，不能满足生产要求；3.定型模具+胶接，这种方式比上述二种方式成本要高，生产效率低；4.磁性吸盘，这种方式对铁质有很好的固定作用，但对其它材料根本起不了固定作用，适用范围比较局限性。

根据以上的几种夹具装置实现零件固定的方式可知：这些固定方式，对零件固定起到了一定作用，但总因生产效率低、成本高、产品变形量大，适用范围小等缺陷，达不到精密加工技术的要求。

发明内容

为克服现有精密加工产品固定存在的不足，本发明提供一种新型、高效电子式冷冻盘夹具装置由工件载台、热电芯片、能量转换模块、冷冻盘壳体、恒温模组、直流水泵、保温水箱等器件组成；本发明将上述器件构成一种装置，给装置接上合适电源，使热电芯片产生的热量快速传递到能量交换模块，能量交换模块端面设有与其它器件相连的管路连接口，内部设有Co-foam芯，通过其它器件的共同作用，把热电芯片产生的热量进行消耗，冷量传递到工件载台，使工件载台温度在-8℃--12℃之间，用冰的卓越粘合性，把各种材料的一个面固定在冷冻盘载台上，固定时不会产生任何应力，不会对加工材料产生任何污染，为加工方式，提供更多的选择；由此可知，本发明具有环保、科技、使用范围广，可以有效地固定各种形状固体，实现精密零件的精加工，完美配合各种铣床、磨床、车床加工，实现多个零件的同时加工，极大的提高零件加工的效率，同时特有的加工过程的低温状态，可以提高产品良率，减少刀具损耗，提高刀具寿命。

一种新型、高效电子式冷冻盘夹具装置，热电芯片的冷面与工件载台的一面紧密结合在一起；热电芯片的热面通过涂覆导热填充材料与能量转换模块的一面紧密抵制在一起，三者置放在冷冻盘壳体内，冷冻盘壳体的二端面设有管路连接口，把恒温模组、直流水泵、保温水箱等器件连接在一起，构成一个系统；具有结构紧凑、减少能量损耗、降低热阻等特点，从而有效地保证热电芯片不再受外界因素影响下，使冷冻盘载台温度在-8℃--12℃之间。

进一步地，所述冷冻盘壳体，其上表面为凹形，凹形平面内阵列多个通透的结水孔，其结水孔的截面为锥形，通过与热电芯片冷面的紧密结合，形成积水槽；降低冷量损失，提高冰与产品的附着力。

进一步地，所述热电芯片是有芯片载台、热电电偶对、与热电电偶对并联的开路保护电子器件、热电电偶对电路连接用导流片及与基板键合用导热绝缘柔性过渡层组成，大大提高热电芯片的寿命，降低热电芯片的故障率，克服热电芯片热胀冷缩效应。

进一步地，所述热电芯片载台上设有与热电偶对、热电电偶对并联的开路保护电子器件、热电电偶对电路连接用导流片相适的陷穴；芯片载台的材料结构为蜂窝状的高分子复合材料，降低材料传导性能，降低能量损耗。

进一步地，所述热电电偶对并联的开路保护电子器件为高于击穿热电电偶对电压的双向晶体管，有效防止热电电偶对在其它因素影响下，造成一个或多个热电偶对损坏，造成电气连接开路，导致热电芯片失效。

进一步地，所述热交换模块，由Co-foam芯、壳体及壳体密封板组成；Co-foam芯材料是铝或铜或工程塑料，通过压铸或CNC加工或注塑成型，截面呈管状或矩形的空心实体，表面设有多个通孔，表面通孔孔隙率在75％-98％之间，孔径在0.5mm-5mm之间，一端密封，另一端设有与凹形壳体连接相适螺纹口；Co-foam芯到壳体密封板轴向距离是Co-foam芯到壳体底部距离1/6～1/2倍；在其它器件共同作用下，通过Co-foam芯的液体在孔隙率的作用下形成均匀的高压冲击流，由于Co-foam芯在能量转换模块腔体内的壳体底部与Co-foam芯在密封板轴向的距离不同，在能量转换模块腔体内部形成高压惯性卷流和单相隔离区域，不仅给热电芯片工作产生的热量给予快速冷却，而且在冷却过程中，热电芯片工作产生的热量在转移过程中，能量转换模块中的交换后的液体进行分离，互不干扰，减少能量转交换模块的热积累，提高了换热效果。

图1是本本发明的结构示意图；

图2是冷冻盘载体结构图；

图3是能量交换模块结构图；

图4是热电芯片载台结构图；