專利名稱：冷凍裝夾系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工夾具技術領域，更具體地說，是涉及一種冷凍裝夾系統(tǒng)。
背景技術：
夾具是機械加工工程中必要的裝備，不同的零件在加工過程中，對夾具往往有不 同的要求。選擇合適的夾具可以方便加工，并能提高工件的加工質量。機床上的夾具種類 繁多，各具特色，長期以來，人們在不斷探索新的方法，解決不宜受力裝夾材料和異形件裝 夾難的問題。 對于不宜受力裝夾材料和異形件裝夾，按常規(guī)的方法設計夾具的難度很大，通用 性差，成本高。隨著半導體制冷技術和計算機控制技術的不斷發(fā)展和廣泛應用，為電子冷凍 裝夾系統(tǒng)的研制、加工提供了條件。電子冷凍裝夾系統(tǒng)的工作原理是利用半導體材料的電 熱特性，采用常規(guī)循環(huán)冷卻水與半導體制冷相結合，用凍結液態(tài)物質固定工件代替普通夾 具，實現對異形件和不宜裝夾的材料進行無痕裝夾。 電子冷凍裝夾系統(tǒng)的隔熱效果與其性能有著密切的關系，但現有技術中的電子冷 凍裝夾系統(tǒng)存在隔熱差的缺陷，從而使得冷凍裝夾系統(tǒng)的裝夾工作效率非常低，裝夾工作 耗時長，裝夾工作能耗高。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種冷凍裝夾系統(tǒng)，其可實現對異形件 的裝夾并具有良好的隔熱效果。 為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種冷凍裝夾系統(tǒng)，包括盛
裝冷凍液的冷凍箱、包覆所述冷凍箱外壁至少一部分的隔熱部分、制冷面與所述冷凍箱緊
密連接的至少一個電子制冷器、與所述電子制冷器制熱面緊密連接的散熱部分。 這樣，本實用新型利用電子制冷器的電熱特性，將其通電后的制冷面與一個盛裝有
冷凍液的冷凍箱的緊密連接；而將其通電后的制熱面與一散熱部分緊密連接；當電子制冷器
通電后，盛裝于所述冷凍箱的冷凍液凍結，使放置于所述冷凍箱內的工件被凍結的冷凍液固
定，實現了工件的無痕裝夾。同時，由于所述冷凍箱外壁至少一部分包覆有隔熱部分，從而使
得冷凍裝夾系統(tǒng)的裝夾工作效率提高，裝夾工作時間縮短，并降低了裝夾工作的能耗。

圖1是本實用新型一較佳實施例的結構原理示意圖； 圖2是圖1所示實施例中除去電控箱和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)后的半剖示意圖； 圖3是圖2的俯視示意圖。
具體實施方式為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實 施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。 請參照圖1，為本實用新型的一較佳實施例，該冷凍裝夾系統(tǒng)包括盛裝冷凍液5的 冷凍箱1、包覆所述冷凍箱1外壁至少一部分的隔熱部分2、制冷面與所述冷凍箱緊密連接 的至少一個電子制冷器3、與所述電子制冷器3制熱面緊密連接的散熱部分4。這樣，本實 施例利用電子制冷器的電熱特性，將其通電后的制冷面與一個盛裝有冷凍液5的冷凍箱1 的緊密連接；而將其通電后的制熱面與一散熱部分4緊密連接；當電子制冷器通電后，盛裝 于所述冷凍箱1的冷凍液5凍結，使放置于所述冷凍箱1內的工件6被凍結的冷凍液固定， 實現了工件的無痕裝夾，此時刀具8即可對所述工件6進行加工。同時，由于所述冷凍箱1 外壁至少一部分包覆有隔熱部分2，從而使得冷凍裝夾系統(tǒng)的裝夾工作效率提高，裝夾工作 時間縮短，并降低了裝夾工作的能耗。 以下對上述各組成部分分別作詳細介紹。 請結合參照圖2及圖3，所述冷凍箱1大致呈長方體槽狀，用以盛裝冷凍液5。為 了使其與電子制冷器3制冷面之間的熱交換更加通暢，所述冷凍箱1由導熱性良好的材料 制成。本實施例中，所述制冷面與所述冷凍箱1底面外側緊密連接，在所述電子制冷器3的 制冷面與所述冷凍箱1底面外側之間涂設有導熱膠。所述冷凍箱1的底面四周在水平方向 上延伸出一擴展部12，擴展部12用以增大其與電子制冷器3制冷面的面積。為了增大所述 冷凍箱1與冷凍液5的換熱面積，所述冷凍箱1底面內側設有至少一個凹槽11。本實施例 中，所述凹槽11的數量為多個，并在所述冷凍箱1底面內側縱橫交錯設置。所述凹槽11還 具有可對凍結凝固冷凍液5進行定位的作用。由于待裝夾的工件各式各樣，為了獲得較好 的定位以方便加工，當冷凍液5還處于液體狀態(tài)時，就需要對其進行初定位。因此，所述冷 凍箱1還設有至少一個可對待裝夾工件進行初定位的墊塊(圖中未示出)。 請參照圖1及圖2，所述隔熱部分2包括圍繞所述冷凍箱1外壁四周設置的密閉空 間以及填充在所述密閉空間內的隔熱體21。所述密閉空間由所述冷凍箱1外壁、位于所述 隔熱體21外側的隔熱支撐架22、與所述冷凍箱1和隔熱支撐架22頂部連接的蓋板23以及 所述電子制冷器3的外緣圍合而成。所述隔熱體21、隔熱支撐架22以及蓋板23均由隔熱 材料制成，由于需要支撐冷凍箱l，其需要具有一定的機械強度。隔熱體21可由質地較軟 的隔熱材料制成。另外，為了實現與機床工作臺的定位安裝，本實施例還包括兩個裝夾支撐 架24。裝夾支撐架24朝向所述隔熱支撐架22的一側設有凹槽，并通過所述與所述隔熱支 撐架22固定連接。本實施例中，所述裝夾支撐架24由導熱材料制成，并與所述散熱部分4 連接。這樣，所述電子制冷器3制熱面產生的熱量的一部分還可以通過所述裝夾支撐架24 傳導至體積很大的機床工作臺，進而實現快速導熱。 所述散熱部分4包括內部設有曲折通道的散熱板41以及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)42。所 述散熱板41緊密連接于所述多電子制冷器3的制熱面，兩者之間也涂設有導熱膠。所述冷 卻水循環(huán)系統(tǒng)42內設有水箱、水閥、水泵等(圖中未示出)，其輸入端和輸出端分別通過進、 出水管421、422與所述曲折通道的兩端連接。這樣，當所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)42工作時，冷 卻水在水泵的作用下，經由進水管421和的所述散熱板41內曲折通道再由出水管422回流 至水箱，從而將制冷器3制熱面所產生的熱量帶走。 另外，本實施例還包括位于冷卻水循環(huán)系統(tǒng)42上方的電控部分7。所述電控部分
47包括一個單片機，所述單片機同時控制所述至少一個電子制冷器3。為實現切削過程的恒 溫控制，可以根據工件6的不同以及加工需要設定的凍結溫度，控制電子制冷器3開啟的個 數，實現對工件6裝夾時間和凍結溫度的自動控制。當切削熱導致工件6溫度上升時，電控 部分7還可以自動增加電子制冷器3的開啟個數。當達到預定低溫時，電控部分7可自動 斷開若干電子制冷器3，以實現對溫度的自動調整。 本實施例中，冷凍液5是水溶液，其中包含有防腐劑、增塑劑、強化劑以及速凍劑 等，目的在于提高冷凍速度，并且防銹，還可以防止冷凍液5在凍結后脆性增大合強度降 低。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于包括盛裝冷凍液的冷凍箱、包覆所述冷凍箱外壁至少一部分的隔熱部分、制冷面與所述冷凍箱緊密連接的至少一個電子制冷器、與所述電子制冷器制熱面緊密連接的散熱部分。
2. 如權利要求1所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述制冷面與所述冷凍箱底面外 側緊密連接，所述隔熱部分包括圍繞所述冷凍箱外壁設置的密閉空間以及填充在所述密閉 空間內的隔熱體。
3. 如權利要求2所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述密閉空間由所述冷凍箱外壁、 位于所述隔熱體外側的隔熱支撐架、與所述冷凍箱和隔熱支撐架頂部連接的蓋板以及所述 電子制冷器圍合而成。
4. 如權利要求3所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述冷凍裝夾系統(tǒng)還包括與所述 隔熱支撐架固定連接并可置于機床工作臺上定位安裝的裝夾支撐架。
5. 如權利要求4所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述裝夾支撐架由導熱材料制成， 并與所述散熱部分連接。
6. 如權利要求1所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述冷凍箱底面內側設有至少一 個可對凍結凝固的冷凍液進行定位的凹槽。
7. 如權利要求l所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述凹槽的數量為多個，并在所述 冷凍箱底面內側縱橫交錯設置。
8. 如權利要求1所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述冷凍箱還設有至少一個可對 待裝夾工件進行初定位的墊塊。
9. 如權利要求1所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于在所述電子制冷器的制冷面與所 述冷凍箱之間以及所述電子制熱器的制冷面與所述散熱部分之間分別涂設有導熱膠。
10. 如權利要求l所述的冷凍裝夾系統(tǒng)，其特征在于所述散熱部分包括內部設有曲折 通道的散熱板以及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，所述散熱板緊密連接于所述多電子制冷器的制熱面； 所述冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的輸出端和輸入端分別與所述曲折通道的兩端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種冷凍裝夾系統(tǒng)，包括盛裝冷凍液的冷凍箱、包覆所述冷凍箱外壁至少一部分的隔熱部分、制冷面與所述冷凍箱緊密連接的至少一個電子制冷器、與所述電子制冷器制熱面緊密連接的散熱部分。這樣，本實用新型利用電子制冷器的電熱特性，將其通電后的制冷面與一個盛裝有冷凍液的冷凍箱的緊密連接；而將其通電后的制熱面與一散熱部分緊密連接；當電子制冷器通電后，盛裝于所述冷凍箱的冷凍液凍結，使放置于所述冷凍箱內的工件被凍結的冷凍液固定，實現了工件的無痕裝夾。同時，由于所述冷凍箱外壁至少一部分包覆有隔熱部分，從而使得冷凍裝夾系統(tǒng)的裝夾工作效率提高，裝夾工作時間縮短，并降低了裝夾工作的能耗。
文檔編號B23Q3/00GK201471168SQ20092013440
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者杜英濱, 王安君 申請人:深圳信息職業(yè)技術學院