一种管材内撑夹具的制作方法

专利查询2022-5-22  173



1.本技术涉及一种加工管材的工装设备,具体是一种管材内撑夹具。


背景技术:

2.当前管材机加工过程中,常用的装夹方式包括三/四爪卡盘装夹、三/四爪卡盘配合中心架跟刀架装夹、内壁支撑夹具通过锥面或斜面滑动配合获得支撑位移等。以上方法各有优缺点,针对性也不同,三/四爪卡盘支撑点少,管材易变形;三/四爪卡盘配合中心架跟刀架的装夹方式由于在每只产品的生产过程中,中心架跟刀架均存在安装与拆除两个动作,且需要掉头加工端面和外圆,耗费时间多,生产效率不高;内壁支撑夹具通过锥面或斜面滑动配合获得支撑位移的方式有效解决了前述两种方式的不足,但带来了新的缺陷,即支撑的位移范围较小、支撑的面积不足导致了工装数量多且精度不足,轴向滑移难以解决。


技术实现要素:

3.针对现有技术的不足,本技术的目的是提供一种管材内撑夹具,通过管材内撑夹具中的连杆组件的移动可适配不同内径管材的装夹,且操作便捷,管材不易变形,稳定性强。
4.为实现上述目的,本技术所采用的技术手段如下:一种管材内撑夹具,包括支撑杆;连杆组件,沿支撑杆周向设置至少两组;支撑板,与连杆组件远离支撑杆的一端铰接,且与支撑杆平行;两个连杆连接件,呈环状,固定套设于支撑杆上,与连杆组件靠近支撑杆的另一端铰接;机架固定件,呈环状,套设于支撑杆上,与连杆组件铰接,两个连杆连接件位于机架固定件的同一侧;支撑杆相对于机架固定件沿支撑杆的轴向方向移动,带动连杆组件运动,从而控制支撑板与支撑杆之间的距离。本技术的管材内撑夹具通过连杆组件的移动可适配不同内径管材的装夹,且操作便捷,管材不易变形,稳定性强。
5.优选地,连杆组件设置八组。八组连杆组件的设置使得管材内部与管材内撑夹具有足够多的支撑点,支撑面积足够从而不易发生轴向滑移,且不易产生应力集中导致管材破裂。
6.优选地,支撑杆上设置凸台,两个连杆连接件分别抵接凸台的两侧。凸台的设置限定了连杆连接件的位置,便于连杆连接件与支撑杆的固定连接。
7.优选地,管材内撑夹具还包括紧固件,紧固件套设在支撑杆上夹持固定连杆连接件。紧固件与凸台配合夹持连杆连接件,使得连杆连接件固定连接在支撑杆上,避免了连杆组件移动过程中连杆连接件沿支撑杆的轴向移动。
8.优选地,连杆组件包括驱动连杆和变径连杆,变径连杆连接支撑板与两个连杆连接件,驱动连杆连接机架固定件与变径连杆。
9.优选地,变径连杆包括两个竖杆和一个横杆,两个竖杆相互平行,且竖杆的一端与连杆连接件铰接,另一端与支撑板铰接;横杆与支撑板相互平行且与两个竖杆铰接。两个相互平行的竖杆使得连杆组件移动时可以保持支撑杆与支撑板之间的相互平行,横杆的设置
增强了连杆组件的稳定性。
10.优选地,连杆连接件包括第一套设部和至少两个第一连接部,每个第一连接部对应连接一个竖杆。
11.优选地,机架固定件包括第二套设部和至少两个第二连接部,每个第二连接部与第一连接部一一对应设置,每个第二连接部对应连接一个驱动连杆。一一对应设置的第一连接部和第二连接部使得驱动连杆与变径连杆实现一一对应连接,从而使得驱动连杆起到驱动变径连杆移动的作用。
12.优选地,支撑板的外表面设置为圆弧形。圆弧形的设置增大了支撑板与管材内表面的接触面积,增大了摩擦力,避免了管材内撑夹具在管材内部发生轴向滑移。
13.优选地,支撑板的外表面包覆柔性材料。柔性材料易变形,从而增大支撑板与管材内表面的接触面积,增大了摩擦力,避免了管材内撑夹具在管材内部发生轴向滑移,且使用柔性材料与管材内部接触,有效避免了对管材内部的划伤。
14.本技术的管材内撑夹具通过连杆组件的移动可适配不同内径管材的装夹,且操作便捷,管材不易变形,稳定性强。
附图说明
15.图1是本技术实施例一的管材内撑夹具的整体结构示意图;
16.图2是本技术实施例一的管材内撑夹具的局部主视结构示意图,主要用于展示管材内撑夹具张紧外径最大状态;
17.图3是本技术实施例一的管材内撑夹具的局部主视结构示意图,主要用于展示管材内撑夹具张紧外径最小状态。
具体实施方式
18.根据要求,这里将披露本技术的具体实施方式。然而,应当理解的是,这里所披露的实施方式仅仅是本技术的典型例子而已,其可体现为各种形式。因此,这里披露的具体细节不被认为是限制性的,而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本技术的代表性的基础,包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。
19.实施例一:
20.如图1所示,本实施例提供一种管材内撑夹具100,包括支撑杆110、沿支撑杆110周向设置的八组相同的连杆组件120、与连杆组件120铰接且与支撑杆110平行的八个支撑板130、两个呈环状的固定套设于支撑杆110上且与连杆组件120铰接的连杆连接件140、一个呈环状的套设于支撑杆110上且与连杆组件120铰接的机架固定件150,两个连杆连接件140和一个机架固定件150三者相互平行。支撑板130与连杆组件120对应设置且与连杆组件120远离支撑杆110的一端铰接。连杆连接件140与连杆组件120靠近支撑杆110的另一端铰接。两个连杆连接件140设置于机架固定件150的同一侧。支撑杆110相对于机架固定件150沿支撑杆110的轴向方向移动,带动连杆组件120运动,从而控制支撑板130与支撑杆110之间的距离。本实施例的管材内撑夹具100通过连杆组件120的移动可适配不同内径管材的装夹,且操作便捷,管材不易变形,稳定性强。
21.在本实施例中,沿支撑杆110周向均匀设置八组连杆组件120。八组连杆组件120的设置使得管材内部与管材内撑夹具100有足够多的支撑点,支撑面积足够从而不易发生轴向滑移,另外,均匀设置连杆组件120可以均匀分散夹持力,避免了支撑点密集处的应力集中,避免致使管材内壁遭到破坏。
22.在其他实施例中,连杆组件的数量不局限于八组,可以根据管材的内径大小自行设定,只要保证管材内撑夹具张紧外径最小状态下各支撑板之间不相互重叠即可,但至少设置两组连杆组件,才能起到稳定支撑作用。支撑板的数量与连杆组件的数量匹配相等即可。
23.在其他实施例中,连杆组件可以不均匀设置,此时可以通过其他手段避免应力集中出现管材内壁破裂的情况,例如在支撑板的外表面包覆柔性材料等。
24.结合图2所示,在本实施例中,连杆组件120包括驱动连杆121和变径连杆122,变径连杆122连接支撑板130与两个连杆连接件140,驱动连杆121连接机架固定件150与变径连杆122。变径连杆122包括两个竖杆1221和一个横杆1222,两个竖杆1221的结构与尺寸大小相同且相互平行,竖杆1221的一端与连杆连接件140铰接,另一端与支撑板130铰接;横杆1222与支撑板130相互平行且与两个竖杆1221铰接。具体地,竖杆1221的两端与中间共设置三个连接孔,横杆1222的两端设置与竖杆1221上大小相同的连接孔,驱动连杆121的两端设置与竖杆1221上大小相同的连接孔,螺栓依次穿过驱动连杆121一端的连接孔、靠近机架固定件150一侧的竖杆1221的中间连接孔和横杆1222的一端连接孔,从而铰接驱动连杆121、靠近机架固定件150一侧的竖杆1221和横杆1222。驱动连杆121另一端的连接孔用于与机架固定件150连接,从而实现驱动连杆121连接机架固定件150与变径连杆122。横杆1222的另一端通过螺栓穿过横杆1222另一端的连接孔和远离机架固定件150一侧的竖杆1221的中间连接孔实现横杆1222与远离机架固定件150一侧的竖杆1221的铰接。竖杆1221远离支撑杆110的一端与支撑板130铰接,竖杆1221靠近支撑杆110的另一端与连杆连接件140铰接。从而实现变径连杆122连接支撑板130与两个连杆连接件140。此时,横杆1222与支撑板130相互平行,且与两个竖杆1221铰接。两个相互平行且结构与尺寸大小相同的竖杆1221使得连杆组件120移动时可以保持支撑杆110与支撑板130之间的相互平行,横杆1222的设置增强了连杆组件120的稳定性。图2中展示管材内撑夹具张紧外径的最大状态,此时竖杆1221位于支撑杆110的径向方向上。
25.在其他实施例中,变径连杆也可以不设置横杆,或者横杆的连接处不处于竖杆的中间,但需保证横杆与支撑板之间相互平行。
26.在本实施例中,支撑板130的外表面设置为圆弧形,圆弧形的设置增大了支撑板130与管材内表面的接触面积,增大了摩擦力,避免了管材内撑夹具100在管材内部发生轴向滑移。支撑板130的两端沿支撑杆110的轴向方向设置凹槽,竖杆1221远离支撑杆110的一端位于凹槽内,支撑板130与竖杆1221远离支撑杆110的一端铰接。如图3所示,,竖杆1221向机架固定件150方向倾斜,横杆1222与支撑板130抵接,此时管材内撑夹具100张紧外径处于最小状态。当支撑杆110相对于机架固定件150沿支撑杆110的轴向方向向远离机架固定件150的方向移动时,连杆连接件140逐渐远离机架固定件150,竖杆1221的倾斜角度逐渐变大,管材内撑夹具100张紧外径逐渐变小,支撑板130两端凹槽的设置使得竖杆1221有足够的倾斜空间,避免了由于竖杆1221上远离支撑杆110的一端抵接在支撑板130上,从而限制
了竖杆1221的倾斜角度,进一步限制了管材内撑夹具100的张紧外径的调整范围。
27.在本实施例中,支撑板130的外表面包覆柔性材料。柔性材料易变形,从而增大支撑板130与管材内表面的接触面积,增大了摩擦力,避免了管材内撑夹具100在管材内部发生轴向滑移,且使用柔性材料与管材内部接触,有效避免了对管材内部的划伤。
28.在本实施例中,支撑杆110为圆柱体,支撑杆110上设置凸台111,凸台111与支撑杆110一体成型,凸台111的外径大于支撑杆110的直径,两个连杆连接件140分别抵接在凸台111的两侧。连杆连接件140包括第一套设部141和八个第一连接部142,第一套设部141为内径略大于支撑杆110直径、但小于凸台111外径的空心圆环,套设在支撑杆110上,八个第一连接部142均匀设置在第一套设部141的外表面,每个第一连接部142对应连接一个竖杆1221。第一连接部142包括两个相互平行且沿支撑杆110径向方向向外延伸的第一连接板143,两个第一连接板143上相同位置处设置连接孔,螺栓依次穿过其中一个第一连接板143的连接孔、竖杆1221上靠近支撑杆110的另一端的连接孔和另一个第一连接板143的连接孔,从而铰接连杆连接件140与竖杆1221。两个第一连接板143夹持竖杆1221的结构便于连杆连接件140与竖杆1221的铰接,且该连接结构使得连杆连接件140与竖杆1221的连接更稳定,在连杆组件120的移动过程中,由于两个第一连接板143的限制,竖杆1221不易发生偏转。两个连杆连接件140上的八个第一连接部142一一对应设置,从而使得每组连杆组件120的两个竖杆1221和横杆1222均沿支撑杆110的轴向截面设置,从而能够稳定地支撑管材内壁。
29.在本实施例中,管材内撑夹具100还包括紧固件160,紧固件160套设在支撑杆110上夹持固定连杆连接件140。紧固件160设置在连杆连接件140远离凸台111的一侧,紧固件160为尺寸与支撑杆110相匹配的螺母,支撑杆110上紧固位置对应处设置与该螺母相匹配的螺纹,紧固件160与凸台111配合夹持连杆连接件140,限制了连杆连接件140的移动,使得连杆组件120移动时不会带动连杆连接件140沿支撑杆110的轴向移动,避免了管材内撑装置100失去支撑力。
30.在其他实施例中,支撑杆的形状不局限于圆柱体,可以为长方体或棱柱之类的,此时第一套设部也需有相应的形状变化,只要呈环状能套接在支撑杆的外表面即可。
31.在本实施例中,凸台111为圆环状。在其他实施例中,凸台的形状不做限制,可以为矩形环、菱形环等,只需保证凸台与支撑杆的连接界面处存在台阶,可使连杆连接件抵接即可。
32.在其他实施例中,第一连接部可以只包括一个第一连接板,采用销轴通过连接孔将第一连接板与竖杆铰接即可。
33.在其他实施例中,可在第一套设部内部设置螺纹,支撑杆上与凸台相连的两侧设置对应匹配的螺纹,连杆连接件通过螺纹拧紧固定在支撑杆上,此时不需要另外设置紧固件。
34.在其他实施例中,支撑杆上可不设置凸台,此时通过在连杆连接件的两侧设置并紧螺母,其中一个并紧螺母进行正转,另一个并紧螺母进行反转,从而夹持固定连杆连接件。
35.在其他实施例中,第一连接部的数量与连杆组件的数量保持一致即可,不限制具体数量。
36.在本实施例中,机架固定件150包括第二套设部151和八个第二连接部152,第二套设部151为内径略大于支撑杆110直径的空心圆环,套设在支撑杆110上,八个第二连接部152均匀设置在第二套设部151的外表面,每个第二连接部152对应连接一个驱动连杆121,且每个第二连接部152与第一连接部142一一对应设置。一一对应设置的第一连接部142和第二连接部152使得驱动连杆121与变径连杆122实现一一对应连接,从而使得驱动连杆121起到驱动变径连杆122移动的作用。第二连接部152包括两个相互平行且沿支撑杆110径向方向向外延伸的第二连接板153,两个第二连接板153上相同位置处设置连接孔,螺栓依次穿过其中一个第二连接板153的连接孔、驱动连杆121另一端的连接孔和另一个第二连接板153的连接孔,从而铰接机架固定件150与驱动连杆121。两个第二连接板153夹持驱动连杆121的结构便于机架固定件150与驱动连杆121的铰接,且该连接结构使得机架固定件150与驱动连杆121的连接更稳定,在连杆组件120的移动过程中,由于两个第二连接板153的限制,驱动连杆121不易发生偏转。
37.在其他实施例中,第二连接部可以只包括一个第二连接板,采用销轴通过连接孔将第二连接板与驱动连杆铰接即可。
38.在其他实施例中,第二连接部的数量与第一连接部和连杆组件的数量保持一致即可,不限制具体数量。
39.在本实施例中,驱动连杆121为z字型连杆,使得驱动连杆121的一端与竖杆1221连接的同时,另一端与竖杆1221位于同一平面上,如此才能在第一连接部142与第二连接部152位置对应时,驱动连杆121同时连接连杆组件120与机架固定件150。
40.在本实施例中,第二套设部151上沿支撑杆110的轴向方向设置通孔,用于将机架固定件150固定连接到机架上。管材内撑夹具100工作时,机架固定件150固定不动,气缸或者液压缸驱动支撑杆110沿支撑杆110的轴线方向移动,固定在支撑杆110上的连杆连接件140随着支撑杆110的移动,由于驱动连杆121与变径连杆122连接且驱动连杆121的一端与固定的机架固定件150连接,因此变径连杆122不会保持原状而是随着连杆连接件140的移动而移动,由此带动竖杆1221倾斜一定角度,从而调整了支撑板130与支撑杆110之间的距离,即调整了管材内撑夹具100张紧外径的大小。
41.在其他实施例中,保持支撑杆不动,移动机架固定件,从而带动连杆组件的移动也是可选的方案。
42.本实施例的管材内撑夹具100通过连杆组件120的移动可适配不同内径管材的装夹,且操作便捷,管材不易变形,稳定性强。
43.本技术的技术内容及技术特点已揭示如上,然而可以理解,在本技术的创作思想下,本领域的技术人员可以对上述结构和材料作各种变化和改进,包括这里单独披露或要求保护的技术特征的组合,明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本技术所涉及的技术领域内,并落入本技术权利要求的保护范围。

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