CN103029044A

CN103029044A - 一种夹具及其应用方法

Info

Publication number: CN103029044A
Application number: CN2012105357177A
Authority: CN
Inventors: 李文; 周峰
Original assignee: China National South Aviation Industry Co Ltd
Current assignee: AECC South Industry Co Ltd
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: CN103029044B

Abstract

本发明提供了一种夹具及其应用方法，本发明的夹具，用于夹持具有流道的导向器，包括上夹体和下夹体，上夹体至少部分活动嵌入下夹体中，上夹体具有用于与流道的扩口端连通的第一环形通道，下夹体具有用于与流道的收缩端连通的第二环形通道。本发明的夹具用于导向器加工的应用方法，包括以下步骤：第一步，用如上述的夹具夹持导向器；第二步，用磨粒流设备对导向器的流道以及叶片进行加工。根据本发明的夹具及其应用方法，夹具结构简单，采用该夹具夹持导向器安装到磨粒流设备中时，磨粒流可多次循环对导向器的流道及叶片的型面抛光，抛光效果良好，且抛光效率高，抛光后的流道和叶片的型面的粗糙度可以达到Ra1.6，满足航空发动机整体性能要求。

Description

一种夹具及其应用方法

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种夹具。此外，本发明还涉及上述夹具用于导向器加工的应用方法。

背景技术

目前，航空发动机中的涡轮导向器一般由内环和外环形成流道，且内环和外环之间设置有多个叶片。为了保证发动机的整体性能要求，涡轮导向器内的流道和叶片两者的表面粗糙度均需达到Ra1.6，由于现有的涡轮导向器的毛坯件一般通过铸造成型，故涡轮导向器内的流道和叶片也通过铸造成型，由于铸造工艺不能使粗糙度达到Ra1.6，故还需对流道和叶片进行后续的加工，由于流道和叶片型面复杂、且叶片之间的结构紧凑、操作空间小，采用普通的机械加工方法不能完成对流道和叶片型面的加工。

发明内容

本发明旨在提供一种结构简单、抛光效果良好且抛光效率高的一种夹具及其应用方法，以解决采用现有的普通的机械加工方法不能对铸造成型的导向器的流道和叶片进行加工，使流道和叶片的型面达到粗糙度为Ra1.6的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种夹具，用于夹持具有流道的导向器，包括上夹体和下夹体，上夹体至少部分活动地嵌入下夹体中；上夹体具有用于与流道的扩口端连通的第一环形通道；下夹体具有用于与流道的收缩端连通的第二环形通道。

进一步地，上夹体包括盖板，以及固设于盖板下方且至少部分活动地嵌入下夹体的第一环形块；第一环形通道开设于盖板上且位于第一环形块的内侧；第一环形块的内环直径小于或等于流道扩口端的外环直径。

进一步地，下夹体包括底板以及固设于底板上方的圆筒，第一环形块从圆筒的端部活动嵌入圆筒内，且圆筒的端部与盖板抵接；第二环形通道开设于底板上并位于圆筒的内侧。

进一步地，底板上方位于第二环形通道的内边缘处固设有第二环形块，底板上方位于第二环形通道的外边缘处固设有第三环形块，第二环形块的上表面与第三环形块的上表面齐平。

进一步地，夹具还包括设于上夹体和下夹体之间的密封板，密封板活动地装设于下夹体的底板上。

进一步地，下夹体的底板上设有撑杆，撑杆的上端设有螺纹，密封板通过螺母活动装设于撑杆上。

进一步地，密封板为圆形板，密封板的直径与导向器的流道的扩口端的内环直径相等。

进一步地，第一环形块、密封板、第二环形块、以及第三环形块均由弹性材料制成。

根据本发明的另一方面，还提供了一种夹具用于导向器加工的应用方法，使用如上述的夹具，包括以下步骤：第一步，用夹具夹持导向器；第二步，用磨粒流设备对导向器的流道以及叶片进行加工。

进一步地，第二步具体包括：将夹具及其夹持的导向器置于磨粒流设备中，在压强为500~700PSI的条件下，采用介质为MF12-24S(60)-36S(60)-400S(40)型号的磨粒流，对导向器的流道以及叶片进行20~40次的循环抛光。

本发明具有以下有益效果：

根据本发明的夹具及其应用方法，夹具不仅结构简单、可用于固定导向器，且应用该夹具夹持导向器安装到磨粒流设备中时，磨粒流可多次循环对导向器的流道及设于流道内的叶片的型面抛光，抛光效果良好，且抛光效率高，抛光后的流道和叶片的型面的粗糙度可以达到Ra1.6，满足航空发动机整体性能要求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的夹具的剖视结构示意图；以及

图2是根据本发明的夹具用于导向器加工的应用方法的流程图。

图例说明

1、导向器；10、流道；20、第一环形通道；30、第二环形通道；2、夹具；21、上夹体；211、盖板；212、第一环形块；22、下夹体；221、底板；222、第二环形块；223、第三环形块；224、圆筒；225、把手；23、密封板；231、撑杆；232、螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本发明的夹具，用于夹持具有流道10的导向器1，包括上夹体21和下夹体22，上夹体21至少部分活动地嵌入下夹体22中；上夹体21具有用于与流道10的扩口端连通的第一环形通道20；下夹体22具有用于与流道10的收缩端连通的第二环形通道30。根据本发明的夹具，夹具包括上夹体21和下夹体22，且上夹体21具有用于与流道10的扩口端连通的第一环形通道20，下夹体22具有用于与流道10的收缩端连通的第二环形通道30，当采用本发明中的夹具夹持导向器1安装在磨粒流设备中时，磨粒流可从第一环形通道20进入到流道10内，并从第二环形通道30流出夹具，然后再从第一环形通道20流入流道10内，从第二环形通道30流出夹具，依此循环，磨粒流还可以从第二环形通道30流入流道10内，并从第一环形通道20流出夹具，然后再从第二环形通道30流入流道10内，并从第一环形通道20流出夹具，依此循环，本发明的夹具，不仅结构简单、可用于固定导向器1，且采用该夹具夹持的导向器1安装在磨粒流设备中时，磨粒流可多次循环对流道10及设于流道10内的叶片的型面进行抛光，抛光效果良好，且抛光效率高。

具体地，上夹体21包括盖板211，以及固设于盖板211下方且至少部分活动地嵌入下夹体22的第一环形块212，第一环形通道20开设于盖板211上且位于第一环形块212的内侧，磨粒流设备中的磨粒流可从第一环形通道20流入到流道10内，且为了防止磨粒流跑出流道10，故使得第一环形块212的内环直径小于或等于流道10扩口端的外环直径，优选情况下，第一环形块212的内环直径等于流道10扩口端的外径，不仅可使流道10开口端的流通面积最大，还可使磨粒流在第一环形块212的内壁的引导作用下，全部进入流道10内。

具体地，下夹体22包括底板221以及固设于底板221上方的圆筒224，第一环形块212从圆筒224的端部活动嵌入圆筒224内，且圆筒224的端部与盖板211抵接，第二环形通道30开设于底板221上并位于圆筒224的内侧，导向器1与底板221相连，且其上的流道10的收缩端与第二环形通道30连通，磨粒流可从第二环形通道30流入或流出流道10。

进一步地，圆筒224的周圆还设置有向外延伸的把手225，搬运夹具时，方便人手握持。

优选地，由于导向器1直接与底板221相连，故导向器1在垂直底板221方向的位置不可调节，当上夹体21存在制造误差时，第一环形块212的底部可能不与流道10开口端的外环接触，这将导致第一环形通道20内的磨粒流从第一环形块212的底部与流道10开口端的外环之间的缝隙跑出，从而影响抛光质量，故在底板221上方位于第二环形通道30的内边缘处固定设置第二环形块222，在底板221上方位于第二环形通道30的外边缘固定设置第三环形块223，且第二环形块222的上表面与第三环形块223的上表面齐平，故通过第二环形块222和第三环形块223的作用，可在垂直底板221的方向调节导向器1的位置，使流道10开口端的外环始终与第一环形块212的底部接触，从而可防止磨粒流跑出流道10，影响抛光质量，且磨粒流穿过第二环形通道30后，可从第二环形块222和第三环形块223之间的缝隙流入流道10。

进一步地，当流道10开口端的内环存在间隙时，为防止磨粒流从该间隙流入流道10开口端的内环内，故在上夹体21和下夹体22之间设置密封板23，密封板23活动地装设于下夹体22的底板221上。下夹体22的底板221上设有撑杆231，撑杆231的上端设有螺纹，密封板23通过螺母232活动装设于撑杆231上，当把导向器1固定在夹具上时，撑杆231穿过导向器1，密封板23位于导向器1与螺母232之间，通过调整螺母232与撑杆231的配合位置，不仅可在垂直底板221的方向紧固导向器1，还可对流道10开口端的内环进行密封。优选地，密封板23为圆形板，密封板23的直径与导向器1的流道10的扩口端的内环直径相等，不仅使流道10开口端的流通面积最大，还可完全防止磨粒流掉入流道10开口端的内环内。

本发明中，第一环形块212、密封板23、第二环形块222以及第三环形块223均由弹性材料制成，采用弹性材料，不仅可保护导向器，且由于弹性材料具有缓冲功能，有利于第一环形块212、密封板23、第二环形块222以及第三环形块223与导向器1接触处的密封。优选地，由于尼龙610具有弹性好、韧性强、能够承受较大的压力、且耐磨性好等特点，故第一环形块212、密封板23、第二环形块222以及第三环形块223均采用尼龙610制备。

如图2所示，一种夹具用于导向器加工的应用方法，使用如上述的夹具，包括以下步骤：

步骤S1：用夹具2夹持导向器1；

步骤S2：用磨粒流设备对导向器1的流道10以及叶片进行加工。

具体地，首先对导向器1上的与第一环形块212、密封板23、第二环形块222以及第三环形块223接触的部位进行加工，便于更好的对接触部位进行密封，防止磨粒流从流道10的扩口端或收缩端的端口跑出流道10。装夹导向器1时，首先把导向器1装设于下夹体22的第二环形块222和第三环形块223的上表面，然后再把密封板23装设于撑杆231上，使密封板23处于导向器1的流道10的扩口端的内环和螺母232之间，接着再调整螺母232和撑杆231的位置，在垂直底板221的方向夹紧导向器1，然后再把上夹体21与下夹体22装配成一体，最后再把夹具2及导向器1装设到磨粒流设备中，通过磨粒流设备对导向器1的流道10以及设置于流道10内的叶片进行加工。

优选地，用磨粒流设备对导向器1的流道10以及叶片进行加工的具体过程为：首先将夹具2及其夹持的导向器1置于磨粒流设备中，然后设定磨粒流设备工作时的压强为500~700PSI，磨粒流设备工作时的介质为MF12-24S(60)-36S(60)-400S(40)型号的磨粒流，磨粒流循环的次数为20~40次，最后开启磨粒流设备，使导向器1的流道10和叶片在压强为500~700PSI的条件下，介质为MF12-24S(60)-36S(60)-400S(40)型号的磨粒流，进行20~40次的循环抛光。本发明采用磨粒流设备对导向器1的流道10和叶片的型面进行循环抛光，抛光效果良好，抛光后的流道10和叶片的型面的粗糙度可以达到Ra1.6，满足航空发动机整体性能要求，且磨粒流设备中的介质为MF12-24S(60)-36S(60)-400S(40)型号的磨粒流，磨粒流颗粒适中，使抛光效果更显著；且该型号的磨粒流材质坚硬，能在粘稠泥的带动下挤压抛磨高强度材质的零件，高效去除铸造表面的微观高点，大幅降低铸造表面的粗糙度。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种夹具，用于夹持具有流道（10）的导向器（1），其特征在于，

包括上夹体（21）和下夹体（22），所述上夹体（21）至少部分活动地嵌入所述下夹体（22）中；

所述上夹体（21）具有用于与所述流道（10）的扩口端连通的第一环形通道（20）；

所述下夹体（22）具有用于与所述流道（10）的收缩端连通的第二环形通道（30）。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，

所述上夹体（21）包括盖板（211），以及固设于所述盖板（211）下方且至少部分活动地嵌入所述下夹体（22）的第一环形块（212）；

所述第一环形通道（20）开设于所述盖板（211）上且位于所述第一环形块（212）的内侧；

所述第一环形块（212）的内环直径小于或等于所述流道（10）扩口端的外环直径。

3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，

所述下夹体（22）包括底板（221）以及固设于所述底板（221）上方的圆筒（224），所述第一环形块（212）从所述圆筒（224）的端部活动嵌入所述圆筒（224）内，且所述圆筒（224）的端部与所述盖板（211）抵接；

所述第二环形通道（30）开设于所述底板（221）上并位于所述圆筒（224）的内侧。

4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，

所述底板（221）上方位于所述第二环形通道（30）的内边缘处固设有第二环形块（222），所述底板（221）上方位于所述第二环形通道（30）的外边缘处固设有第三环形块（223），所述第二环形块（222）的上表面与所述第三环形块（223）的上表面齐平。

5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，

所述夹具还包括设于所述上夹体（21）和所述下夹体（22）之间的密封板（23），所述密封板（23）活动地装设于所述下夹体（22）的底板（221）上。

6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，

所述下夹体（22）的底板（221）上设有撑杆（231），所述撑杆（231）的上端设有螺纹，所述密封板（23）通过螺母（232）活动装设于所述撑杆（231）上。

7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，

所述密封板（23）为圆形板，所述密封板（23）的直径与所述导向器（1）的流道（10）的扩口端的内环直径相等。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的夹具，其特征在于，

所述第一环形块（212）、所述密封板（23）、所述第二环形块（222）、以及所述第三环形块（223）由弹性材料制成。

9.一种夹具用于导向器加工的应用方法，其特征在于，使用如权利要求1至8中任一项所述的夹具，包括以下步骤：

步骤S1：用所述夹具（2）夹持所述导向器（1）；

步骤S2：用磨粒流设备对所述导向器（1）的流道（10）以及叶片进行加工。

10.根据权利要求9所述的导向器的加工方法，其特征在于，

所述步骤S2具体包括：将所述夹具（2）及其夹持的导向器（1）置于磨粒流设备中，在压强为500~700PSI的条件下，采用介质为MF12-24S(60)-36S(60)-400S(40)型号的磨粒流，对所述导向器（1）的流道（10）以及叶片进行20~40次的循环抛光。