[发明专利]一种杠杆平衡拉紧夹具及其使用方法

说明书

本发明提供一种杠杆平衡拉紧夹具及其使用方法。所述杠杆平衡拉紧夹具包括基体、夹头以及杠杆支撑架，所述杠杆支撑架与基体之间形成拉紧腔；所述夹头与杠杆支撑架的连线为所述X方向，所述拉紧腔在所述X方向和Y方向的投影平面上设有贯通的敞口；所述杠杆支撑架的铰接轴与Y方向平行；所述夹头上设有在X方向上向拉紧腔凸伸的第一抵接点，所述杠杆支撑架上设有在X方向上向拉紧腔凸伸的两个第二抵接点，两个所述第二抵接点与所述第一抵接点连线形成三角形。与相关技术相比，本发明提供的杠杆平衡拉紧夹具通过杠杆原理，平衡杠杆支撑架的压紧力，消除由于夹具对模锻件不平衡外力而造成的扭曲变形。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种杠杆平衡拉紧夹具及其使用方法。

背景技术

在机械行业中，为保证零件的强度，往往会将机构设计为整体成型结构，这将导致零件外形越来越复杂，给机械加工带来诸多不便，尤其凸显在装夹方面。生产过程中为节省材料，控制成本，加工毛坯一般选为模锻件。此类锻件的两端均无可供机床卡盘夹持的部位，因此必须采用夹具拉紧方式固定零件。若在设计夹具时不考虑拉紧力的平衡，势必造成零件内部装夹应力的不均衡，最终导致零件加工完成后易弯曲变形，影响产品质量。

现有夹具如专利公告号CN107097088A公示的用于毛坯面的多点随形夹紧装置，其采用对中机构和转臂实现铸件和模锻件的毛坯面的夹紧。这种对称式的夹紧装置不适合复杂的零件外形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种杠杆平衡拉紧夹具及其使用方法，实现对模锻件的装夹。

本发明的技术方案是：一种杠杆平衡拉紧夹具具有在同一投影平面上相互垂直的X方向和Y方向，其包括基体、设于所述基体的一端用于与机床卡盘夹持的夹头、以及铰接于所述基体的另一端的杠杆支撑架，所述杠杆支撑架与基体之间形成拉紧腔；所述夹头与杠杆支撑架的连线为所述X方向，所述拉紧腔在所述X方向和Y方向的投影平面上设有贯通的敞口；所述杠杆支撑架的铰接轴与Y方向平行；所述夹头上设有在X方向上向拉紧腔凸伸的第一抵接点，所述杠杆支撑架上设有在X方向上向拉紧腔凸伸的两个第二抵接点，两个所述第二抵接点与所述第一抵接点连线形成三角形。

上述方案中，在杠杆平衡拉紧夹具中形成稳定的三角形的装夹结构，并结合第二抵接点能够相对于基体进行摆动，能够适应于复杂的零件外形，能够平衡杠杆支撑架的压紧力，消除夹具对工件产生外力造成零件变形。

优选的，两个所述第二抵接点凸伸至拉紧腔中的长度能分别沿其凸伸的方向调节。通过设计第二抵接点的可调方式，在平衡压紧力的同时，进一步限制零件自由度达到装夹牢固的目的。

优选的，所述夹头为具有大直径段和小直径段的阶梯轴，所述小直径段与所述基体连接，并在所述小直径段上设有向拉紧腔凸伸的顶尖，所述顶尖的末端为所述第一抵接点。

设计阶梯结构的夹头，一方面，方便机车卡盘夹持，另一方面，便于与基体的安装，且所述夹头的位置易于形成与工件抵接的第一抵接点，为模锻件拉紧提供重要条件。

优选的，所述基体上设有在Y方向上向拉紧腔凸伸的第三抵接点，所述第三抵接点在所述基体的相对侧设置至少两个。

杠杆平衡拉紧夹具不仅设计为三角形的抵接点，还在三角形的外侧增加两个抵接点，进一步平衡拉紧力，能均衡模锻件内部的装夹应力，减少弯曲变形。

优选的，所述基体包括基础板、支架、筋板和凸台，所述支架水平连接于所述基础板的两端，所述支架远离所述基础板的一端与所述杠杆支撑架铰接；两端的所述支架的连线与所述杠杆平衡拉紧夹具的Y方向平行；所述筋板连接所述支架和基础板，且所述筋板和支架共同形成拉紧腔的侧壁；所述筋板朝向拉紧腔的一侧设有所述凸台，所述凸台上设有所述第三抵接点。

基体的上述结构设计，能够形成稳定的刚性结构，使夹具的抵接力有效，产生的拉紧力满足设计要求。