CN104259813B - 一种环形组件衬套装配方法及其夹具 - Google Patents
一种环形组件衬套装配方法及其夹具 Download PDFInfo
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Abstract
一种环形组件衬套装配方法，包括如下步骤：步骤A，然后将环形组件套在支靠盘上；步骤B，对环形组件实现定位，使工作孔位于止动块正上方；步骤C，将衬套在液氮中冷却至少5分钟，迅速擦净后放入导引头，利用摇臂钻主轴对顶杆施加压力，使顶杆将衬套压入工作孔；步骤D，升起摇臂钻主轴，顶杆在弹簧作用下离开衬套，完成步骤B的工作孔的衬套的装配；步骤E，取出定位销，转动环形组件，使步骤D的工作孔转至支靠盘下方；步骤F，重复步骤B至步骤E，逐个完成全部衬套的装配。本发明所提供的一种环形组件衬套装配方法，保障了装配前后环形组件的关键尺寸能够满足设计要求，有效的提高了加工效率。本发明还提供了一种用于上述方法的夹具。
Description
技术领域
本发明涉及一种航空发动机零件的加工方法，尤其是一种用于装配环形组件周边的衬套的方法，本发明还提供了一种用于上述装配方法的专用夹具。
背景技术
图1显示的是一种用于航空发动机的环形组件1的立体结构示意图，其环形周边上设置有均布的29个工作孔11，所述工作孔11均需要以过盈配合的方式装配衬套(图中未示出)，传统的装配方法是不加任何保护措施，钳工在孔内侧设置一个垫块，然后通过手工使用榔头将衬套敲入所述工作孔11，因此容易使装配后的零件变形，且装配后的零件变形不可控，无法保障装配衬套后的所述环形组件1的内孔和外圆尺寸的合格率，装配完成后的所述环形组件1的合格率不足30％。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环形组件衬套装配方法及其夹具，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种环形组件衬套装配方法，所述环形组件的环形周边上设置有多个工作孔；所述工作孔均需以过盈配合的方式装配衬套，所述装配方法提供了一个装配夹具，所述装配夹具包括一个底座，所述底座上设置有一个支撑部，所述支撑部设置有一个支撑杆，所述支撑杆正上方设置有一个L形限位部；所述限位部侧面设置有一个L形定位部，所述限位部上设置有一个指向所述支撑杆中心的台阶型第一通孔，所述定位部设置有一个指向所述支撑杆中心的第二通孔，所述定位部通过所述第二通孔可拆卸连接有一个定位销，所述限位部通过弹簧连接有一个顶杆，所述顶杆设置有一个导引头，所述支撑杆可拆卸连接有一个支靠盘，所述支靠盘正上方设置有一个凹槽，所述凹槽内可拆卸连接有一个止动块；所述装配方法包括如下步骤：
步骤A，将所述支靠盘套入所述支撑杆，使所述凹槽正对在所述第一通孔下方，在所述凹槽中装入所述止动块，然后将所述环形组件套在所述支靠盘上；
步骤B，在所述第二通孔中插入所述定位销，并使所述定位销插入所述环形组件，对所述环形组件实现定位，使待装配所述衬套的工作孔位于所述止动块正上方；
步骤C，将所述衬套在液氮中冷却至少5分钟，迅速擦净后套入待装配所述衬套的所述工作孔正上方的所述导引头，利用摇臂钻主轴对所述顶杆一次性匀速施加压力，使所述顶杆将所述衬套压入所述工作孔并停留3-5秒；
步骤D，升起所述摇臂钻主轴，所述顶杆在所述弹簧作用下离开所述衬套，完成步骤B的所述工作孔的所述衬套的装配；
步骤E，取出所述定位销，转动所述环形组件，使步骤D的所述工作孔转至所述支靠盘下方；
步骤F，重复步骤B至步骤E，逐个完成全部所述衬套的装配。
优选地，在步骤B中，所述止动块与所述工作孔的下端面的距离为0.02mm。
本发明还提供了一种用于上述方法的夹具，其包括一个底座，所述底座上设置有一个支撑部，所述支撑部设置有一个支撑杆，所述支撑杆正上方设置有一个L形限位部；所述限位部侧面设置有一个L形定位部，所述限位部上设置有一个指向所述支撑杆中心的台阶型第一通孔，所述定位部设置有一个指向所述支撑杆中心的第二通孔，所述定位部通过所述第二通孔可拆卸连接有一个定位销，所述限位部通过弹簧连接有一个顶杆，所述顶杆设置有一个导引头，所述支撑杆可拆卸连接有一个支靠盘，所述支靠盘正上方设置有一个凹槽，所述凹槽内可拆卸连接有一个止动块。
本发明所提供的一种环形组件衬套装配方法及其夹具，在现有设备的基础上，通过设计专用夹具来控制变形，使装配过程中环形组件的变形量可控化，且变形量对环形组件的关键尺寸的影响数据化、可控化，在加工过程中大大提高了环形组件的变形预知状态，保障了装配前后环形组件的关键尺寸能够满足设计要求，有效的提高了加工效率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1显示的是一种用于航空发动机的环形组件的立体结构示意图；
图2显示的根据本发明的一个具体实施例的夹具的部分结构立体分解示意图；
图3显示的是图2中所示夹具的工作原理结构示意图；
图4显示的是图3中A-A局部剖视结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是一种用于航空发动机的环形组件的立体结构示意图；图2显示的根据本发明的一个具体实施例的夹具的部分结构立体分解示意图；图3显示的是图2中所示夹具的工作原理结构示意图；图4显示的是图3中A-A局部剖视结构示意图。参见图1-4所示，为了对图1所示的环形组件1进行衬套2的装配，本发明提供了一种环形组件衬套装配方法，所述环形组件1的环形周边上设置有多个工作孔11；所述工作孔11均需以过盈配合的方式装配衬套2，所述装配方法提供了一个装配夹具，所述装配夹具包括一个底座3，所述底座3上设置有一个支撑部31，所述支撑部31设置有一个支撑杆32，所述支撑杆32正上方设置有一个L形限位部4；所述限位部4侧面设置有一个L形定位部5，所述限位部4上设置有一个指向所述支撑杆32中心的台阶型第一通孔41，所述定位部5设置有一个指向所述支撑杆32中心的第二通孔51，所述定位部5通过所述第二通孔51可拆卸连接有一个定位销53，所述限位部4通过弹簧6连接有一个顶杆7，所述顶杆7设置有一个导引头71，所述支撑杆32可拆卸连接有一个支靠盘33，所述支靠盘33正上方设置有一个凹槽331，所述凹槽331内可拆卸连接有一个止动块8；所述装配方法包括如下步骤：
步骤A，将所述支靠盘33套入所述支撑杆32，使所述凹槽331正对在所述第一通孔41下方，在所述凹槽331中装入所述止动块8，然后将所述环形组件1套在所述支靠盘33上；
所述支靠盘33用于对所述环形组件1进行支靠，其型面可对应所述环形组件1进行设置，参见图4所示，所述环形组件1通过依靠在所述支靠盘33上，在装配所述衬套2时，能够保持稳定的安装位置。
步骤B，在所述第二通孔51中插入所述定位销53，并使所述定位销53插入所述环形组件1，对所述环形组件1实现定位，使待装配所述衬套2的工作孔11位于所述止动块8正上方；
所述定位部5上的所述第二通孔51指向所述支撑杆32中心，因此所述定位销53就可以方便的插入到所述环形组件1中，从而对所述环形组件1实现定位，所述止动块8位于待装配所述衬套2的工作孔11的正下方，所述止动块8与所述工作孔11的下端面不直接接触，具有一定间隔，避免影响所述衬套2的装配，所述止动块8的主要作用是当安装所述衬套2引起所述环形组件1变形较大时，所述止动块8与变形后的所述工作孔11的下端面接触，从而避免所述环形组件1进一步变形。
所述止动块8可以是黄铜制成，这样可以避免对所述环形组件的表面造成损伤，所述止动块8与所述工作孔11的下端面的距离d1可以为0.02mm，这样能够保障所述环形组件1的内孔型面变形不超过设计要求，也能保障所述衬套2安装到位。
步骤C，将所述衬套2在液氮中冷却至少5分钟，迅速擦净后套入待装配所述衬套2的所述工作孔11正上方的所述导引头71，利用摇臂钻主轴9对所述顶杆7一次性匀速施加压力，使所述顶杆7将所述衬套2压入所述工作孔11，并停留3-5秒；
所述第一通孔41为台阶孔，所述顶杆7为台阶杆，当所述顶杆7在摇臂钻主轴9的作用下向下运行，与所述第一通孔41的台阶部接触时，所述顶杆7可被所述第一通孔41的台阶部限制继续向下运行，从而避免对所述环形组件1施加过大的压力造成其变形。所述第一通孔41的台阶部和所述顶杆7的台阶部之间的距离d2可以与所述顶杆7的所述导引头71的底端和装配好的所述衬套2的上端面之间的距离d3相等或略大，这样可保障通过所述顶杆7能够使所述衬套2获得足够的行程完成装配。比如，所述第一通孔41的台阶部和所述顶杆7的台阶部之间的距离d2可以比所述顶杆7的所述导引头71的底端和装配好的所述衬套2的上端面之间的距离d3大0.01mm，这样可以在所述环形组件1产生一定变形的情况下保障所述衬套2能够被安装到位。
由于摇臂钻的力量均匀，且能给操作者提供比较好的速度感和手感，因此操作者通过手动操作摇臂钻，可以利用所述摇臂钻主轴9更好的控制所述衬套2的装配过程。
通过液氮对所述衬套2进行冷却，可以使得所述衬套2的体积有一定收缩，从而可以更容易的被安装入所述工作孔11，所述导引头71可以为装配所述衬套2提供初始位置定位，所述导引头71的直径可以与所述衬套2的内径相等，这样能够为所述衬套2提供很好的安装位置定位。
所述顶杆7将所述衬套2压入所述工作孔11后停留3-5秒，可以使得所述衬套2受力的时间足够长，从而能够更好的与所述工作孔11完成装配结合。
步骤D，升起所述摇臂钻主轴9，所述顶杆7在所述弹簧6作用下离开所述衬套2，完成步骤B的所述工作孔11的所述衬套2的装配；
步骤E，取出所述定位销53，转动所述环形组件1，使步骤D的所述工作孔11转至所述支靠盘33下方；
这样可以对所述环形组件1的环形周边上与完成所述衬套2安装的所述工作孔11相对的未安装所述衬套2的所述工作孔11处于待安装的位置。在安装过程中，对所述环形组件1上的环形周边上的相对的所述工作孔11顺序进行安装，可以抵消所述环形组件1在安装过程中的部分变形，避免变形的积累。
步骤F，重复步骤B至步骤E，逐个完成全部所述衬套2的装配。至此，完成所述环形组件1上所有的所述工作孔11的所述衬套2的装配。
本发明还提供了一种用于上述方法的夹具，其包括一个底座3，所述底座3上设置有一个支撑部31，所述支撑部31设置有一个支撑杆32，所述支撑杆32正上方设置有一个L形限位部4；所述限位部4侧面设置有一个L形定位部5，所述限位部4上设置有一个指向所述支撑杆32中心的台阶型第一通孔41，所述定位部5设置有一个指向所述支撑杆32中心的第二通孔51，所述定位部5通过所述第二通孔51可拆卸连接有一个定位销53，所述限位部4通过弹簧6连接有一个顶杆7，所述顶杆7设置有一个导引头71，所述支撑杆32可拆卸连接有一个支靠盘33，所述支靠盘33正上方设置有一个凹槽331，所述凹槽331内可拆卸连接有一个止动块8。
本发明所提供的一种环形组件衬套装配方法及其夹具，在现有设备的基础上，通过设计专用夹具来控制变形，使装配过程中环形组件的变形量可控化，且变形量对环形组件的关键尺寸的影响数据化、可控化，在加工过程中大大提高了环形组件的变形预知状态，保障了装配前后环形组件的关键尺寸能够满足设计要求，有效的提高了加工效率。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
Claims (2)
1.一种环形组件衬套装配方法，所述环形组件的环形周边上设置有多个工作孔；所述工作孔均需以过盈配合的方式装配衬套，其特征在于，所述装配方法提供了一个装配夹具，所述装配夹具包括一个底座，所述底座上设置有一个支撑部，所述支撑部设置有一个支撑杆，所述支撑杆正上方设置有一个L形限位部；所述限位部侧面设置有一个L形定位部，所述限位部上设置有一个指向所述支撑杆中心的台阶型第一通孔，所述定位部设置有一个指向所述支撑杆中心的第二通孔，所述定位部通过所述第二通孔可拆卸连接有一个定位销，所述限位部通过弹簧连接有一个顶杆，所述顶杆设置有一个导引头，所述支撑杆可拆卸连接有一个支靠盘，所述支靠盘正上方设置有一个凹槽，所述凹槽内可拆卸连接有一个止动块；所述装配方法包括如下步骤：
步骤A，将所述支靠盘套入所述支撑杆，使所述凹槽正对在所述第一通孔下方，在所述凹槽中装入所述止动块，然后将所述环形组件套在所述支靠盘上；
步骤B，在所述第二通孔中插入所述定位销，并使所述定位销插入所述环形组件，对所述环形组件实现定位，使待装配所述衬套的工作孔位于所述止动块正上方；
步骤C，将所述衬套在液氮中冷却至少5分钟，迅速擦净后套入待装配所述衬套的所述工作孔正上方的所述导引头，利用摇臂钻主轴对所述顶杆一次性匀速施加压力，使所述顶杆将所述衬套压入所述工作孔并停留3-5秒；
步骤D，升起所述摇臂钻主轴，所述顶杆在所述弹簧作用下离开所述衬套，完成步骤B的所述工作孔的所述衬套的装配；
步骤E，取出所述定位销，转动所述环形组件，使步骤D的所述工作孔转至所述支靠盘下方；
步骤F，重复步骤B至步骤E，逐个完成全部所述衬套的装配。
2.一种根据权利要求1所述的装配方法，其特征在于，在步骤B中，所述止动块与所述工作孔的下端面的距离为0.02mm。
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