CN103785589A - 等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具及其工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于民用航空发动机制造技术领域,具体涉及等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具及其工艺方法。解决了现有技术中存在的工件装夹困难、找正困难、单次喷涂工件数量少和喷粉沉积效率低下的问题。本发明采用的技术方案包括转接盘,所述的转接盘为圆环型,所述的转接盘的内圆环的圆周设置为凸台,所述的转接盘上表面的圆周边上设置有若干个等分圆周面的柱杆,每个柱杆上从上到下依次设置有若干层垫片,所述的柱杆的位置尺寸与加工零件的内径相匹配。
Description
一、技术领域:
本发明属于民用航空发动机制造技术领域,具体涉及等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具及其工艺方法。
二、背景技术:
1、零件之前使用通用夹具---工字撑,每次只能喷涂1件,零件特性属于薄壁挠性环形大工件(Φ789.5mm,δ=5mm),操作工装夹困难、找正困难,费时费力,每个生产班按照8小时计算只能喷涂7-8个工件,生产效率极端低下。
2、采用单个工件喷涂时,喷粉在零件上的沉积效率很差,生产成本急剧攀升。
三、发明内容:
本发明为了解决上述背景技术中的不足之处,提供一种等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具及其工艺方法,解决了现有技术中存在的工件装夹困难、找正困难、单次喷涂工件数量少和喷粉沉积效率低下的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具,包括转接盘,其特征在于:所述的转接盘为圆环型,所述的转接盘的内圆环的圆周设置为凸台,所述的转接盘上表面的圆周边上设置有若干个等分圆周面的柱杆,每个柱杆上从上到下依次设置有若干层垫片,所述的柱杆的位置尺寸与加工零件的内径相匹配。
所述的柱杆的下端穿设于转接盘内通过紧固螺母固定。
所述的柱杆至少设置有5个,所述的柱杆的直径为8mm。
所述的垫片至少设置有10个,垫片的外径不小于12mm,厚度不小于2mm。
所述的相邻两个垫片之间的距离与零件高度尺寸相同。
所述的一种等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具的工艺方法,其特征在于:所述的工艺步骤为:
1)将支座放置在喷涂转台上,首先在转台上对支座用百分表进行加工前找正,找正中心量在0.10mm内即可,然后对支座进行固定;
2)将转接盘内圆环处的凸台与支座的凹槽处定位;
3)将柱杆通过螺纹孔安装在转接盘上,并用紧固螺母将柱杆固定;
4)在每根柱杆上套上相同数量的垫片,并保证所有垫片都在同一水平面上;
5)再将吹砂后的零件套在柱杆的外径上,使零件底部与垫片完全接触,以保证零件在同一水平面上;
6)重复工步4)的内容,使垫片与前一个零件的上端面接触,保证垫片和零件的放置都是水平的;
7)重复工步5)的内容,依次放置待喷涂零件,零件的放置数量可视喷涂实际情况自行决定,一般一次性喷涂8~12个零件为宜。
与现有技术相比,本发明具有的优点和效果如下:
1、完美解决等离子喷涂薄壁挠性环形大工件时加工找正问题,实现了工件的快速找正、对心和校圆。零件装夹速度大幅提升,由原来的1小时左右缩短为20分钟;
2、大大降低喷涂操作人员的劳动强度和技术难度,方便操作者对工件的安装与拿取,节省人力物力。由原来必须有2-3人协作才能完成的工装找正和零件摆放,现在1人就能顺利完成;
3、使用专用夹具后,最多可一次喷涂10个工件,每个生产班按照8小时计算能够喷涂18-20件,大幅度提高了劳动生产效率;
4、专用夹具在喷涂多个工件的同时,能够有效提高喷粉在零件上的沉积效率,从而大大降低喷粉在空间里的隐形浪费。工件喷粉消耗从改进前的0.45Kg/件减少为0.30Kg/件,有效降低了生产成本;
5、该自定位夹具可在其它相似的薄壁挠性环形件等离子喷涂外径的军、民品及外贸零件中大力推广。
四、附图说明:
图1为本发明的结构示意图;
图2为加工前先在转台上找正支座,并对支座固定示意图;
图3定位盘的安装固定示意图;
图4喷涂零件的安装;
附图标记:1—柱杆,2—零件,3—垫片,4—转接盘,5—紧固螺母,6—支座,7—转台,8—凸台。
五、具体实施方式:
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明:
参见图1:等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具,包括转接盘4,所述的转接盘4为圆环型,所述的转接盘4的内圆环的圆周设置为凸台8,所述的转接盘4上表面的圆周边上设置有若干个等分圆周面的柱杆1,每个柱杆1上从上到下依次设置有若干层垫片3,所述的柱杆1的位置尺寸与加工零件2的内径相匹配。
所述的柱杆1的下端穿设于转接盘4内通过紧固螺母5固定。
所述的柱杆1至少设置有5个,所述的柱杆1的直径为8mm。
所述的垫片3至少设置有10个,垫片3的外径不小于12mm,厚度不小于2mm。
所述的相邻两个垫片3之间的距离与零件高度尺寸相同。
以下对本发明做详细说明:第一部分:
1、以现有的通用支座6设计为出发点和契机,来解决环形工件等离子喷涂时找正难的问题。通用支座6在一次找正装夹后,与之相配的夹具可以实现快速切换,一次定心完成;
2、设计与通用支座6相配的转接圆盘4,使转接盘4内圆环处的凸台8与支座6的凹槽互相吻合,以此来解决与零件尺寸相配合的问题,另外,考虑到工件尺寸比较大Φ789.5mm,将转接盘4设置为圆环型,中心的圆孔为减重孔,来减轻工装自重;
3、在转接圆盘上,装配5个均布的Φ 8mm 柱杆1,柱杆1位置尺寸与零件内径相配,用于固定零件,并实现对各个喷涂件的快速定心、定位,以解决零件变形大,找正难的问题;
4、在各个放置的零件之间,用厚度大于2mm外径不超过Φ12的垫片进行相互隔离,以保证等离子喷涂时,零件倒角有足够的加工空间,防止相邻工件的涂层粘连。
第二部分:
本新型高效喷涂夹具采用工装自定位及夹具限位原理。使用定位柱杆对喷涂工件进行限位,解决了大型薄壁绕性件找正困难的问题;操作者只需对通用支座进行找正,即可保证喷涂工件具有良好的位置精度,大大降低喷涂操作人员的劳动强度和技术难度。
设计制造该夹具依据工件只喷涂外径的特性,可考虑一次性是否能同时装夹多个工件,在安装喷涂工件时,每个工件间应采用垫片进行隔离,避免喷涂时零件之间相互干涉问题;同时,通过相应调整喷涂时等离子喷枪移动距离和移动速度,便可实现一次性喷涂多个工件,大幅度提高了喷涂工作效率。
第三部分:
新型喷涂自定位夹具的操作步骤如下:
1)将支座6放置在喷涂转台7上,首先在转台7上对支座6用百分表进行加工前找正,找正中心量在0.10mm内即可,然后对支座6进行固定(参见图2);
2)将转接盘4内圆环处的凸台与支座6的凹槽处定位(参见图3);
3)将柱杆1通过螺纹孔安装在转接盘4上,并用紧固螺母5将柱杆1固定(参见图3);
4)在每根柱杆1上套上相同数量的垫片3,并保证所有垫片都在同一水平面上(参见图4);
5)再将吹砂后的零件2套在柱杆1的外径上,使零件底部与垫片3完全接触,以保证零件在同一水平面上(参见图4);
6)重复工步4的内容,使垫片3与前一个零件2的上端面接触,保证垫片和零件的放置都是水平的(参见图4);
7)重复工步5的内容,依次放置待喷涂零件,零件的放置数量可视喷涂实际情况自行决定,一般一次性喷涂8~12个零件为宜(参见图4)。
Claims (6)
1.等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具,包括转接盘(4),其特征在于:所述的转接盘(4)为圆环型,所述的转接盘(4)的内圆环的圆周设置为凸台(8),所述的转接盘(4)上表面的圆周边上设置有若干个等分圆周面的柱杆(1),每个柱杆(1)上从上到下依次设置有若干层垫片(3),所述的柱杆(1)的位置尺寸与加工零件(2)的内径相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具,其特征在于:所述的柱杆(1)的下端穿设于转接盘(4)内通过紧固螺母(5)固定。
3.根据权利要求1或2所述的一种等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具,其特征在于:所述的柱杆(1)至少设置有5个,所述的柱杆(1)的直径为8mm。
4.根据权利要求3所述的一种等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具,其特征在于:所述的垫片(3)至少设置有10个,垫片(3)的外径不小于12mm,厚度不小于2mm。
5.根据权利要求4所述的一种等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具,其特征在于:所述的相邻两个垫片(3)之间的距离与零件高度尺寸相同。
6.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂挠性环形工件外径的自定位夹具的工艺方法,其特征在于:所述的工艺步骤为:
1)将支座(6)放置在喷涂转台(7)上,首先在转台(7)上对支座(6)用百分表进行加工前找正,找正中心量在0.10mm内即可,然后对支座(6)进行固定;
2)将转接盘(4)内圆环处的凸台(8)与支座(6)的凹槽处定位;
3)将柱杆(1)通过螺纹孔安装在转接盘(4)上,并用紧固螺母(5)将柱杆(1)固定;
4)在每根柱杆(1)上套上相同数量的垫片(3),并保证所有垫片都在同一水平面上;
5)再将吹砂后的零件(2)套在柱杆(1)的外径上,使零件底部与垫片(3)完全接触,以保证零件在同一水平面上;
6)重复工步4)的内容,使垫片(3)与前一个零件(2)的上端面接触,保证垫片和零件的放置都是水平的;
7)重复工步5)的内容,依次放置待喷涂零件,零件的放置数量可视喷涂实际情况自行决定,一般一次性喷涂8~12个零件为宜。
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