[发明专利]通用柔性夹具及其使用方法

摘要

本发明涉及一种通用柔性夹具及其使用方法，包括基座、相变材料腔体、相变材料、定位体、夹紧体。相变材料腔体通过螺钉连接到基座上；定位体通过数控定位机放置在基座上，通过底部永磁铁吸附在基座上；夹紧体通过数控定位机放置在基座上，通过底部永磁铁吸附在基座上；浇铸相变材料使定位体、夹紧体、相变材料腔体及基座固联在一起形成一套夹具。定位体长度连续可调、夹紧体高度连续可调、定位体及夹紧体的位置可任意布置，从而实现了对任意复杂形状、任意尺寸零件的装夹。夹具零件形状简单、制造精度要求低，夹具制造成本低；相变材料可反复使用，易于再制造循环利用。

主权项

一种通用柔性夹具的使用方法，其特征在于：通用柔性夹具的结构为：包括基座(7)，所述基座(7)上部安装有相变材料腔体(6)，所述相变材料腔体(6)内安装有夹紧体(2)和定位体(4)，所述夹紧体(2)按夹紧位置放置在相变材料腔体(6)内的基座(7)上，所述定位体(4)按定位要求放置在相变材料腔体(6)内的基座(7)上，所述夹紧体(2)、定位体(4)、相变材料腔体(6)以及基座(7)通过浇铸固联体相变材料(5)固联在一起；所述夹紧体(2)的顶部安装有夹紧头(13)，所述定位体(4)顶部设置有定位头(8)，所述夹紧头(13)和定位头(8)均与工件(1)抵接；位于相变材料腔体(6)内的基座(7)上还均匀分布有多个散热块(3)，所述散热块(3)通过柔性软管将其连接起来，内通冰水；所述夹紧头(13)采用压板或者气动液压夹紧结构；所述固联体相变材料(5)为低熔点锡铋合金，所述固联体相变材料(5)的熔点为60至70度，其膨胀率通过调节锡铋两种材料的比例，控制在0.01％；相变材料腔体(6)为侧壁多筋收口式结构，通过螺钉安装在基座(7)上；定位体(4)的结构为：包括定位座(9)，所述定位座(9)底部开有沉孔，所述沉孔内安装定位头(8)，定位座(9)所开沉孔处的侧壁上设置有定位体相变材料加注口(11)，所述定位头(8)底部通过加注定位体相变材料(10)实现与定位座(9)的刚性固联，所述定位座(9)底面镶嵌的定位座永磁体(12)，将定位座(9)与基座(7)吸合；所述定位体相变材料(10)熔点温度为80至90度；夹紧体(2)的结构为：包括夹紧体底座(19)，所述夹紧体底座(19)上安装夹紧体基体(16)，所述夹紧体基体(16)为筒状结构，所述夹紧体基体(16)顶部开有收口孔，所述收口孔内壁设置有内螺纹，夹紧高度调节体(14)通过螺纹连接装入夹紧体基体(16)内，所述夹紧体基体(16)的侧壁上开有夹紧体相变材料上加注口(15)及夹紧体相变材料下加注口(18)，通过加注夹紧体相变材料(17)实现夹紧高度调节体(14)和夹紧体基体(16)的刚性固联，所述夹紧高度调节体(14)顶部安装夹紧头(13)，所述夹紧头(13)与夹紧高度调节体(14)垂直；所述夹紧体底座(19)底面镶嵌的夹紧座永磁体(20)，将夹紧体(2)和基座(7)吸合；所述夹紧体相变材料(17)熔点温度为80至90度；散热块(3)的结构为：其内部设置有U型流道，采用黄铜制造，所述散热块(3)两侧配管接头，由柔性软管连接成冷却流道，并在基座(7)上空余位置均匀布置；通过柔性软管连接成一路或多路；使用方法包括如下步骤：第一步：根据工件(1)加工或装配要求，确定定位位置及夹紧位置，确定各定位体(4)及夹紧体(2)的调节长度，确定夹具的系列；第二步：将定长工具调节到所需长度，将定位头(8)装入定位座(9)，放入工具中，压力加注低熔点定位体相变材料(10)，同时由辅助冷却装置对相变材料进行冷却，等冷却固化后取出定位体(4)；同样的方法制作其它定位体(4)；第三步：将夹紧高度调节体(14)装入夹紧体底座(19)，旋转调整夹紧高度调节体(14)使夹紧体(2)总长达到所需长度，然后通过夹紧体相变材料上加注口(15)和夹紧体相变材料下加注口(18)，压力加注熔化了的低熔点夹紧体相变材料(17)，同时由辅助冷却装置对相变材料进行冷却，等冷却固化后取出夹紧体(2)；同样的方法制作其它夹紧体(2)；第四步：将相变材料腔体(6)安装到基座(7)上；第五步：由数控布置机床定位布置定位体(4)及夹紧体(2)到基座(7)上；第六步：加注熔化了的低熔点固联体相变材料(5)，同时利用辅助冷却装置提高冷却效率，缩短冷却时间，当相变材料完全冷却固化后，配夹紧头(13)，夹具就可以使用了；第七步：夹具使用完，加热熔化相变材料，取出夹紧体(2)、定位体(4)，分离定位头(8)和定位座(9)，分离夹紧高度调节体(14)和夹紧体(2)，回收相变材料，夹具元件回收入库，待下一次使用。