CN105666181A - 消除回转体盘类零件变形的组合夹具 - Google Patents

消除回转体盘类零件变形的组合夹具 Download PDF

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宋广权
段秀军
李宁
刘福久
尤玉飞
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Abstract

本发明属于工装夹具，提出一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，包括：主体夹具(1)、定位胎具(2)、下限台阶盖(3)、可滑动支撑块(13)；主体夹具(1)为圆盘形，上表面开有相对的两个槽，可滑动支撑块(13)设置在主体夹具(1)上表面，主体夹具(1)中心设有圆环形平台(10)，圆环形平台(10)上螺接圆盘状的定位胎具(2)，零件正面置于圆环形平台(10)上，定位胎具(2)卡接在零件中心的内孔中，下限台阶盖(3)压在零件中心内孔的下限上，定位胎具(2)和下限台阶盖(3)中心都设有螺纹孔，定位胎具(2)和下限台阶盖(3)通过螺栓螺接；可滑动支撑块(13)从侧向顶紧零件。

Description

消除回转体盘类零件变形的组合夹具
技术领域
本发明属于工装夹具，涉及一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具。
背景技术
“旋转盘”为Z9升力系统关键件，内孔关键尺寸Φ238.04+0.02难以保证，该尺寸装配轴承超差0.01以上零件就要报废。
该零件为模锻件，而且零件较薄、较大，由于锻造水平限制使零件毛坯四个长耳处横向高低不一致。每次加工前需要将零件用外力挤压将零件四个长耳高低效平。挤压效平的应力大量集中在零件内部，还有零件在加工过程中切削力、装夹压紧力等外力导致变形，因此由于变形原因，内孔关键尺寸Φ238.04+0.02难以保证。
为了让应力充分释放，必须进行正、反面翻转多次加工，去除应力。但是零件过大，加工区域、装夹位置限制和定位基准不同，使零件在每次翻转加工都需要一套专用夹具共计需要4套夹具，加工时不但费时费力，还增加成本。
发明内容
本发明的目的：提出一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，能够保证零件尺寸要求，降低加工成本，减少劳动强度，缩短加工时间。
本发明的技术方案：一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，包括：
主体夹具(1)、定位胎具(2)、下限台阶盖(3)、可滑动支撑块(13)、锁紧定位胎具螺纹孔(11)；
主体夹具(1)为圆盘形，上表面开有相对的两个槽，可滑动支撑块(13)设置在主体夹具(1)上表面，主体夹具(1)中心设有圆环形平台(10)，圆环形平台(10)上与圆盘状的定位胎具(2)用锁紧定位胎具螺纹孔(11)锁紧，零件正面置于圆环形平台(10)上，定位胎具(2)卡接在零件中心的内孔中，下限台阶盖(3)压在零件中心内孔的下限上，定位胎具(2)和下限台阶盖(3)中心都设有螺纹孔，定位胎具(2)和下限台阶盖(3)通过螺栓螺接；可滑动支撑块(13)从侧向顶紧零件。
一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，包括：
主体夹具(1)、定位胎具(2)、倒角压紧盖(5)、可滑动支撑块(13)、锁紧定位胎具螺纹孔(11)；
主体夹具(1)为圆盘形，上表面开有相对的两个槽，可滑动支撑块(13)设置在主体夹具(1)上表面，主体夹具(1)中心设有圆环形平台(10)，圆环形平台(10)上与圆盘状的定位胎具(2)用锁紧定位胎具螺纹孔(11)锁紧，零件反面置于圆环形平台(10)上，定位胎具(2)卡接在零件中心的内孔中，倒角压紧盖(5)压在零件中心内孔端面的倒角处，定位胎具(2)和倒角压紧盖(5)中心都设有螺纹孔，定位胎具(2)和倒角压紧盖(5)通过螺栓螺接；可滑动支撑块(13)从侧向顶紧零件。
一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，包括：
主体夹具(1)、定位胎具(2)、螺杆(12)、可滑动支撑块(13)、锁紧定位胎具螺纹孔(11)、压板(4)、螺帽(6)；
主体夹具(1)为圆盘形，上表面开有相对的两个槽并设有标准叉口(9)，可滑动支撑块(13)设置在主体夹具(1)上表面，主体夹具(1)中心设有圆环形平台(10)，圆环形平台(10)上与圆盘状的定位胎具(2)用锁紧定位胎具螺纹孔(11)锁紧，零件正面置于圆环形平台(10)上，并且零件的一支长耳叉口与标准叉口重合，定位胎具(2)卡接在零件中心的内孔中，4个螺杆(12)均匀设置在主体夹具(1)上，压板(4)压在零件上表面并与螺杆(12)用螺帽(6)锁紧，可滑动支撑块(13)从侧向顶紧零件。
本发明的优点：
通过这套夹具消除了由于效平和加工产生的应力影响零件变形的问题和避免了多次更换夹具积累误差问题，保证零件的尺寸要求；将四套夹具完美的结合成一套夹具大大降低了加工成本；也省去了在更换夹具时，装、卸和找正的无用功减少了劳动强度；原加工零件正、反面时需要分粗、半粗、精加工，加工一件零件需要10小时左右。现只需2小时就可以完成大大缩短了加工时间。
通过这套夹具解决了该零件超差报废问题，使零件的一次交检合格率达到了100％。
每驾机减少劳动强度人工费用和节约加工费用456元，工人每小时加工费用57元(57元/小时*8小时＝456元)，机器加工费用2080元，机器每小时折旧260元(260元/小时*8小时＝2080)，按照每批次20驾机计算节约加工成本费用50720元(456元+2080元)*20件＝50720元)。
降低夹具成本费用约2万(4套夹具缩减为1套夹具每套夹具制作费用约7000元。)
附图说明：
图1为本发明用倒角压紧盖加工平面粗加工示意图。
图2为本发明用下限台阶盖加工平面粗加工示意图。
图3为本发明主体夹具示意图。
图4为本发明压板夹紧加工内孔装夹分解图。
图5为本发明压板夹紧加工内孔加工示意图。
具体实施方式：
下面结合图1-图5对本发明做进一步详细描述。
一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，包括：
主体夹具1、定位胎具2、下限台阶盖3、可滑动支撑块13、锁紧定位胎具螺纹孔11；
主体夹具1为圆盘形，上表面开有相对的两个槽，可滑动支撑块13设置在主体夹具1上表面，主体夹具1中心设有圆环形平台10，圆环形平台10上与圆盘状的定位胎具2用锁紧定位胎具螺纹孔11锁紧，零件正面置于圆环形平台10上，定位胎具2卡接在零件中心的内孔中，下限台阶盖3压在零件中心内孔的下限上，定位胎具2和下限台阶盖3中心都设有螺纹孔，定位胎具2和下限台阶盖3通过螺栓螺接；可滑动支撑块13从侧向顶紧零件。
一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，包括：
主体夹具1、定位胎具2、倒角压紧盖5、可滑动支撑块13、锁紧定位胎具螺纹孔11；
主体夹具1为圆盘形，上表面开有相对的两个槽，可滑动支撑块13设置在主体夹具1上表面，主体夹具1中心设有圆环形平台10，圆环形平台10上与圆盘状的定位胎具2用锁紧定位胎具螺纹孔11锁紧，零件反面置于圆环形平台10上，定位胎具2卡接在零件中心的内孔中，倒角压紧盖5压在零件中心内孔端面的倒角处，定位胎具2和倒角压紧盖5中心都设有螺纹孔，定位胎具2和倒角压紧盖5通过螺栓螺接；可滑动支撑块13从侧向顶紧零件。
一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，包括：
主体夹具1、定位胎具2、螺杆12、可滑动支撑块13、压板；
主体夹具1、定位胎具2、螺杆12、可滑动支撑块13、锁紧定位胎具螺纹孔11、压板4、螺帽6；
主体夹具1为圆盘形，上表面开有相对的两个槽并设有标准叉口9，可滑动支撑块13设置在主体夹具1上表面，主体夹具1中心设有圆环形平台10，圆环形平台10上与圆盘状的定位胎具2用锁紧定位胎具螺纹孔11锁紧，零件正面置于圆环形平台10上，并且零件的一支长耳叉口与标准叉口重合，定位胎具2卡接在零件中心的内孔中，4个螺杆12均匀设置在主体夹具1上，压板4压在零件上表面并与螺杆12用螺帽6锁紧，可滑动支撑块13从侧向顶紧零件。
实施例
设计一套夹具，可以在此夹具完成多次翻转加工工序。考虑要素：翻转定位基准重合，每次翻转以不同大小内孔做定位，不同夹紧方式，还要注意车削时旋转力的方向等问题。
设计定位胎具：由于要进行翻转反复加工，所以要考虑定位问题，要做出零件翻转后不同尺寸的定位胎具，并且定位胎具要在主体夹具上同一个更具区域进行更换，每个定位胎具下台阶圆与主体夹具上配合内孔大小一样。定位胎具一共设计4个进行更换，分别以零件上φ238和φ228两个内孔，做粗、精加工的定位胎具，尺寸分别为φ236-0.02、φ227-0.02、φ237.4-0.02、φ228-0.02。以上为定位胎具。
设计压紧盖：由于零件是毛坯不规则，没有办法做定位面，只能在加工后的端面想定位和压紧办法。由于加工范围需要很大，还不能压在毛坯上，因为毛坯下方悬空，会使零件变形。我们发现零件φ228孔上有一个4-5MM的倒角，我们就利用这个倒角，设计出这种“倒角压紧盖”。压紧时既不会因为零件没有支撑点变形，也不干涉加工范围，但是由于这个压盖压紧力量不是很大，所以我们在零件长支臂处，根据零件车削旋转力，做一个反向作用力可滑动支撑块，防止零件再车削加工时旋转。零件翻转后又以φ238台阶孔的零件特性做了一个“下限台阶盖”，作为另一面加工时的压紧装置。
设计主体夹具：主体夹具上配合内孔下设计3个螺纹孔进行更换定位胎具的锁紧装置。配合内孔外侧设计突出的圆环形平台，将零件托起，防止不规则毛坯干涉。零件长支臂两侧各做一个可滑动支撑块，防止零件车削或铣削时转动。在主体夹具外圆处，设计一个标准叉口，与零件长支臂中间叉耳半精加工尺寸一致，作为翻转角向定位。零件外侧4个V角处设计4个螺纹孔，以便加工最后φ238+0.02，压紧时使用。
使用方法
1、先将零件φ238+0.02孔加工至φ236+0.04。
2、在主体夹具上装φ236-0.02的定位胎具，将零件装上，用压板将零件端面压上加工内孔，由于底部悬空不能太紧防止变形，用可滑动支撑块在旋转力反方向支撑，将φ228孔加工至φ226.5和
4-5MM45度倒角。
3、用倒角压紧盖将零件压紧，取下螺杆和压板，用两侧可滑动支撑块将零件顶住防止零件转动，粗加工端面和半精加工叉耳，此叉耳为翻转后角向定位。
4、用压板将零件端面压紧，加工内孔，由于底部悬空不能太紧防止变形，用可滑动支撑块在旋转力反方向支撑，将226.5孔加工至φ227+0.04做定位孔。
5、在主体夹具上装227-0.02的定位胎具，将零件翻转，用压板将零件端面压紧加工内孔，将φ238孔加工至φ237.4+0.04的台阶孔。
6、用下限台阶盖将零件压紧，取下螺杆和压板，用可滑动支撑块将零件顶住防止零件转动，加工端面。
7、在主体夹具上装237.4-0.02的定位胎具，将零件翻转，用倒角压紧盖将零件压紧，加工端面，保证两面平行度。
8、卸下倒角压紧盖，用压板压紧零件，精加工φ228+0.04内孔。
9、在主体夹具上装228-0.02的定位胎具，将零件翻转，用下限台阶盖将零件压紧，用可滑动支撑块将零件两侧顶住防止零件转动，精加工叉口和端面保证零件厚度及所有图纸要求尺寸。
10、最后卸下下限台阶盖，用压板将零件压紧，精加工φ238+0.02内孔。

Claims (3)

1.一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，其特征在于，包括：
主体夹具(1)、定位胎具(2)、下限台阶盖(3)、可滑动支撑块(13)、锁紧定位胎具螺纹孔(11)；
主体夹具(1)为圆盘形，上表面开有相对的两个槽，可滑动支撑块(13)设置在主体夹具(1)上表面，主体夹具(1)中心设有圆环形平台(10)，圆环形平台(10)上与圆盘状的定位胎具(2)用锁紧定位胎具螺纹孔(11)锁紧，零件正面置于圆环形平台(10)上，定位胎具(2)卡接在零件中心的内孔中，下限台阶盖(3)压在零件中心内孔的下限上，定位胎具(2)和下限台阶盖(3)中心都设有螺纹孔，定位胎具(2)和下限台阶盖(3)通过螺栓螺接；可滑动支撑块(13)从侧向顶紧零件。
2.一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，其特征在于，包括：
主体夹具(1)、定位胎具(2)、倒角压紧盖(5)、可滑动支撑块(13)、锁紧定位胎具螺纹孔(11)；
主体夹具(1)为圆盘形，上表面开有相对的两个槽，可滑动支撑块(13)设置在主体夹具(1)上表面，主体夹具(1)中心设有圆环形平台(10)，圆环形平台(10)上与圆盘状的定位胎具(2)用锁紧定位胎具螺纹孔(11)锁紧，零件反面置于圆环形平台(10)上，定位胎具(2)卡接在零件中心的内孔中，倒角压紧盖(5)压在零件中心内孔端面的倒角处，定位胎具(2)和倒角压紧盖(5)中心都设有螺纹孔，定位胎具(2)和倒角压紧盖(5)通过螺栓螺接；可滑动支撑块(13)从侧向顶紧零件。
3.一种消除回转体盘类零件变形的组合夹具，其特征在于，包括：
主体夹具(1)、定位胎具(2)、螺杆(12)、可滑动支撑块(13)、锁紧定位胎具螺纹孔(11)、压板(4)、螺帽(6)；
主体夹具(1)为圆盘形，上表面开有相对的两个槽并设有标准叉口(9)，可滑动支撑块(13)设置在主体夹具(1)上表面，主体夹具(1)中心设有圆环形平台(10)，圆环形平台(10)上与圆盘状的定位胎具(2)用锁紧定位胎具螺纹孔(11)锁紧，零件正面置于圆环形平台(10)上，并且零件的一支长耳叉口与标准叉口重合，定位胎具(2)卡接在零件中心的内孔中，4个螺杆(12)均匀设置在主体夹具(1)上，压板(4)压在零件上表面并与螺杆(12)用螺帽(6)锁紧，可滑动支撑块(13)从侧向顶紧零件。
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