一种车轮专用柔性化夹紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车工程技术领域，具体地说是一种车轮专用柔性化夹紧装置。


背景技术：

2.车轮是汽车底盘组件中的关键零部件，车轮夹具在加工过程中起定位夹紧作用。目前的车轮夹具定位行程小，只能兼容单一尺寸轮型，在当前生产模式下，更换不同尺寸轮型需要更换多种夹具零部件，造成换型时间长，换型后夹具精度不易保证等问题，不适合于混线生产模式。而且现有夹具还存在夹紧变形大，夹紧受力不均与等问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车轮专用柔性化夹紧装置，能够兼容多尺寸轮型，换型过程中不需要更换夹具零部件，适合于混线生产模式。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种车轮专用柔性化夹紧装置，包括：基板，底座，拉盘座固定块，拉盘座，主轴拉钉，轴承固定环，拉紧板导向柱，关节轴承，拉紧板，斜楔拉块，花瓣压盖，花瓣中心轴，弹簧轴，圆柱压缩弹簧，花瓣安装套，偏转块，压爪块，拉杆，径向块，径向定位拉杆，径向块固定座，平衡块，径向定位拉杆压板，拉杆转轴一，压爪块转轴，偏转块转轴，拉杆转轴二，车轮毛坯。
6.其特征在于，底座与机床主轴连接，基板安装于底座上方，底座和基板分别开设导向孔，拉紧板导向柱分别安装到导向孔中，进行支撑、导向及定位，拉紧板安装于底座及基板中间，拉紧板同样开设导向孔，拉紧板导向柱通过关节轴承和拉紧板配合，进行导向，轴承固定环通过螺栓安装到拉紧板上，对关节轴承进行轴向定位，拉盘座安装在拉紧板上方，同时与底座配合，拉盘座固定块对拉盘座进行轴向固定，同时与拉紧板进行螺栓连接，主轴拉钉穿过拉盘座与主轴拉杆连接，花瓣中心轴安装到拉盘座中，拉盘座内外侧分别开设密封圈安装孔，安装标准o形圈，防止杂质进入夹具内部，花瓣中心轴内安装圆柱压缩弹簧，花瓣安装套通过螺栓固定安装到基板上，花瓣安装套上方开设六个长方形槽，径向定位拉杆和斜楔拉块固定到一起，并安装到花瓣安装套长方形槽中，花瓣压盖和弹簧轴通过螺纹连接到一起，并通过螺栓安装到花瓣安装套上，弹簧轴插入到圆柱压缩弹簧内部，基板外侧上方开设六个长方形槽，径向块固定座通过螺栓安装到基板长方形槽内，径向块通过螺栓安装到径向块固定座上，同时径向块与径向定位拉杆通过螺栓连接到一起，压爪块通过压爪块转轴与径向块进行铰接，拉杆通过拉杆转轴二与拉紧板进行铰接，通过拉杆转轴一与压爪块进行铰接，平衡块安装到基板长方形槽内，偏转块通过偏转块转轴与径向块固定座进行铰接。
7.实际使用时，车轮毛坯装夹前，圆柱压缩弹簧处于压缩状态，压爪块处于打开状态，人工或机械手抓取车轮毛坯，放置于六个径向块上方，对于车轮毛坯进行轴向定位，机床主轴拉杆拉动主轴拉钉向下运动，圆柱压缩弹簧压力释放，推动花瓣中心轴向下运动，由
于花瓣中心轴和斜楔拉块锥面配合，斜楔拉块、径向定位拉杆、径向块、径向块固定座、偏转块等整体向里运动，径向块对车轮毛坯进行径向定位，机床主轴拉杆拉动主轴拉钉继续向下运动，主轴拉钉带动拉盘座、拉紧板向下运动，进而拉紧板通过拉杆带动压爪块对车轮毛坯进行夹紧，下一步机床对车轮毛坯进行加工。加工时，机床主轴带动车轮毛坯高速旋转，斜楔拉块、径向定位拉杆、径向块、径向块固定座受到离心力作用，有向外运动趋势，此时平衡块也有向外运动趋势，二者通过重量匹配，通过偏转块的杠杆作用进行抵消，避免了离心力造成的夹紧力损失。加工完成后，机床主轴拉杆推动主轴拉钉向上运动，主轴拉钉带动拉盘座、拉紧板向上运动，进而拉紧板通过拉杆带动压爪块向上运动，压紧松开，主轴拉杆及主轴拉钉继续向上运动，继而带动拉盘座推动花瓣中心轴向上运动，圆柱压缩弹簧压缩，由于花瓣中心轴和斜楔拉块锥面配合，斜楔拉块、径向定位拉杆、径向块、径向块固定座、偏转块等整体向外运动，径向定位松开，人工或机械手抓取加工后的车轮毛坯，完成一个夹紧及加工循环。
8.相对于现有技术，本实用新型的车轮专用柔性化夹紧装置具有以下优势：
9.1、采用径向、轴向定位及压紧一体化的方法，采用径向块9度斜面进行径向定位，采用径向块底面进行轴向定位，采用径向块铰接的压爪块进行压紧。这种定位夹紧一体化方式，能够同步进行，定位精度高，压紧可靠。
10.2、轴向定位面均布横向齿，增大摩擦系数，进而增大定位面摩擦力，压爪面均布顶针状齿，进而增大压紧面摩擦力，使加工过程更加稳定可靠。
11.3、加工时，机床主轴带动车轮毛坯高速旋转，斜楔拉块、径向定位拉杆、径向块、径向块固定座受到离心力作用，有向外运动趋势，此时平衡块也有向外运动趋势，二者通过重量匹配，通过偏转块的杠杆作用进行抵消，避免了离心力造成的夹紧力损失。
12.4、采用六点均布压紧方式进行车轮毛坯的压紧，可以大幅度降低单爪夹紧力，进而降低车轮毛坯的夹紧变形，提高加工精度。
13.5、花瓣中心轴和斜楔拉块采用45度锥面配合，在主轴拉杆行程有限的情况下，增大了径向运动行程，通过结构优化，本装置径向运动行程达到25mm，可以同时兼容三个尺寸轮型，满足了混线生产的需要。
14.6、拉紧板及拉杆采用柔性化设计，允许有一定的变形量（最大1mm），可以避免由于车轮毛坯变形造成的六点受力不均匀现象，自适应毛坯状态，使压紧更加的可靠。
附图说明
15.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置夹紧状态图。
17.图2是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置放松状态图。
18.图3是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置b-b剖面图。
19.图4是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置俯视图。
20.图5是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置立体图。
21.图6是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置c-c剖面图。
22.图7是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置d-d剖面图。
23.图8是本实用新型车轮专用柔性化夹紧装置e-e剖面图。
24.附图标记说明
25.1-基板，2-底座，3-拉盘座固定块，4-拉盘座，5-主轴拉钉，6-轴承固定环，7-拉紧板导向柱，8-关节轴承，9-拉紧板，10-斜楔拉块，11-花瓣压盖，12-花瓣中心轴，13-弹簧轴，14-圆柱压缩弹簧，15-花瓣安装套，16-偏转块，17-压爪块，18-拉杆，19-径向块，20-径向定位拉杆，21-径向块固定座，22-平衡块，23-径向定位拉杆压板，24-拉杆转轴一，25-压爪块转轴，26-偏转块转轴，27-拉杆转轴二，28-车轮毛坯。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.下面将参考附图并结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.下面参考图1至图8并结合实施例描述本实用新型实施例的车轮专用柔性化夹紧装置。
29.一种车轮专用柔性化夹紧装置，包括基板1，底座2，拉盘座固定块3，拉盘座4，主轴拉钉5，轴承固定环6，拉紧板导向柱7，关节轴承8，拉紧板9，斜楔拉块10，花瓣压盖11，花瓣中心轴12，弹簧轴13，圆柱压缩弹簧14，花瓣安装套15，偏转块16，压爪块17，拉杆18，径向块19，径向定位拉杆20，径向块固定座21，平衡块22，径向定位拉杆压板23，拉杆转轴一24，压爪块转轴25，偏转块转轴26，拉杆转轴二27，车轮毛坯28。
30.其特征在于，底座2与机床主轴连接，基板1安装于底座2上方，底座2和基板1分别开设导向孔，拉紧板导向柱7分别安装到导向孔中，进行支撑、导向及定位，拉紧板9安装于底座2及基板1中间，拉紧板9同样开设导向孔，拉紧板导向柱7通过关节轴承8和拉紧板9配合，进行导向，轴承固定环6通过螺栓安装到拉紧板9上，对关节轴承8进行轴向定位，拉盘座4安装在拉紧板9上方，同时与底座2配合，拉盘座固定块3对拉盘座4进行轴向固定，同时与拉紧板9进行螺栓连接，主轴拉钉5穿过拉盘座4与主轴拉杆连接，花瓣中心轴12安装到拉盘座4中，拉盘座4内外侧分别开设密封圈安装孔，安装标准o形圈，防止杂质进入夹具内部，花瓣中心轴12内安装圆柱压缩弹簧14，花瓣安装套15通过螺栓固定安装到基板1上，花瓣安装套15上方开设六个长方形槽，径向定位拉杆20和斜楔拉块10固定到一起，并安装到花瓣安装套15长方形槽中，花瓣压盖11和弹簧轴13通过螺纹连接到一起，并通过螺栓安装到花瓣安装套15上，弹簧轴13插入到圆柱压缩弹簧14内部，基板1外侧上方开设六个长方形槽，径向块固定座21通过螺栓安装到基板1长方形槽内，径向块19通过螺栓安装到径向块固定座21上，同时径向块19与径向定位拉杆20通过螺栓连接到一起，压爪块17通过压爪块转轴25与径向块19进行铰接，拉杆18通过拉杆转轴二27与拉紧板9进行铰接，通过拉杆转轴一24与压爪块17进行铰接，平衡块22安装到基板1长方形槽内，偏转块16通过偏转块转轴26与径向块固定座21进行铰接。
31.实际使用时，车轮毛坯28装夹前，圆柱压缩弹簧14处于压缩状态，压爪块17处于打开状态，人工或机械手抓取车轮毛坯28，放置于六个径向块19上方，对于车轮毛坯28进行轴向定位，机床主轴拉杆拉动主轴拉钉5向下运动，圆柱压缩弹簧14压力释放，推动花瓣中心轴12向下运动，由于花瓣中心轴12和斜楔拉块10锥面配合，斜楔拉块10、径向定位拉杆20、径向块19、径向块固定座21、偏转块16等整体向里运动，径向块19对车轮毛坯28进行径向定位，机床主轴拉杆拉动主轴拉钉5继续向下运动，主轴拉钉5带动拉盘座4、拉紧板9向下运动，进而拉紧板9通过拉杆18带动压爪块17对车轮毛坯28进行夹紧，下一步机床对车轮毛坯28进行加工。加工时，机床主轴带动车轮毛坯28高速旋转，斜楔拉块10、径向定位拉杆20、径向块19、径向块固定座21受到离心力作用，有向外运动趋势，此时平衡块22也有向外运动趋势，二者通过重量匹配，通过偏转块16的杠杆作用进行抵消，避免了离心力造成的夹紧力损失。加工完成后，机床主轴拉杆推动主轴拉钉5向上运动，主轴拉钉5带动拉盘座4、拉紧板9向上运动，进而拉紧板9通过拉杆18带动压爪块17向上运动，压紧松开，主轴拉杆及主轴拉钉5继续向上运动，继而带动拉盘座4推动花瓣中心轴12向上运动，圆柱压缩弹簧14压缩，由于花瓣中心轴12和斜楔拉块10锥面配合，斜楔拉块10、径向定位拉杆20、径向块19、径向块固定座21、偏转块16等整体向外运动，径向定位松开，人工或机械手抓取加工后的车轮毛坯28，完成一个夹紧及加工循环。
32.车轮毛坯装夹前，圆柱压缩弹簧处于压缩状态，压爪块处于打开状态，人工或机械手抓取车轮毛坯，放置于六个径向块上方，对于车轮毛坯进行轴向定位，机床主轴拉杆拉动主轴拉钉向下运动，圆柱压缩弹簧压力释放，推动花瓣中心轴向下运动，由于花瓣中心轴和斜楔拉块锥面配合，斜楔拉块、径向定位拉杆、径向块、径向块固定座、偏转块等整体向里运动，径向块对车轮毛坯进行径向定位，机床主轴拉杆拉动主轴拉钉继续向下运动，主轴拉钉带动拉盘座、拉紧板向下运动，进而拉紧板通过拉杆带动压爪块对车轮毛坯进行夹紧，下一步机床对车轮毛坯进行加工。该装置及工艺能够兼容多尺寸车轮轮型，换型过程中不需要更换夹具零部件，直接切换，完美适合于混线生产模式。
33.相对于现有技术，本实用新型的车轮专用柔性化夹紧装置具有以下优势：
34.1、采用径向、轴向定位及压紧一体化的方法，采用径向块199度斜面进行径向定位，采用径向块19底面进行轴向定位，采用径向块19铰接的压爪块17进行压紧。这种定位夹紧一体化方式，能够同步进行，定位精度高，压紧可靠。
35.2、轴向定位面均布横向齿，增大摩擦系数，进而增大定位面摩擦力，压爪面均布顶针状齿，进而增大压紧面摩擦力，使加工过程更加稳定可靠。
36.3、加工时，机床主轴带动车轮毛坯28高速旋转，斜楔拉块10、径向定位拉杆20、径向块19、径向块固定座21受到离心力作用，有向外运动趋势，此时平衡块22也有向外运动趋势，二者通过重量匹配，通过偏转块16的杠杆作用进行抵消，避免了离心力造成的夹紧力损失。
37.4、采用六点均布压紧方式进行车轮毛坯28的压紧，可以大幅度降低单爪夹紧力，进而降低车轮毛坯28的夹紧变形，提高加工精度。
38.5、花瓣中心轴12和斜楔拉块10采用45度锥面配合，在主轴拉杆行程有限的情况下，增大了径向运动行程，通过结构优化，本装置径向运动行程达到25mm，可以同时兼容三个尺寸轮型，满足了混线生产的需要。
39.6、拉紧板6及拉杆18采用柔性化设计，允许有一定的变形量最大1mm，可以避免由于车轮毛坯28变形造成的六点受力不均匀现象，自适应毛坯状态，使压紧更加的可靠。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。