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

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

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

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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