CN108031787B - 一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置，该装置包括芯轴、角向定位组件、左堵盘、右堵盘、左压板和右压板，外围设备为待装夹的筒体、左法兰和右法兰；左法兰通过左压板连接在左堵盘上，右法兰通过右压板连接在右堵盘上，左堵盘和右堵盘的内侧面与筒体的两端面贴合，芯轴穿过左、右法兰的中心孔将筒体、左法兰和右法兰固定在一起；角向定位组件通过与左法兰、右法兰和筒体上的销钉孔配合实现三者之间的角向定位；拆除角向定位组件后完成组件外圈各铆钉孔和安装座位置的加工，实现装配定位和机械加工装夹的双重功能。本发明能够解决大型薄壁件装配时定位不准，质量一致性不高的问题。

Description

一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置
技术领域
本发明涉及一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置，属于工装夹具技术领域。
背景技术
涡扇发动机用核心件外涵中机匣和外涵后机匣为大型薄壁组件，最大直径可达600mm以上，主体结构即筒体采用铝合金钣金件，其外形为薄壁圆柱形筒体，两端铆接铝合金的机加件的法兰结构，由于筒体和法兰的外壁附着各类安装座，各安装座的相对位置和机匣的高度即为关键尺寸。
机匣类零件外径尺寸大，钣金件壁薄，刚性不好，常规的内撑组件易滑动，起不到控制变形的结果；限位组件虽然能从周向定位，控制高度尺寸，但因限位组件与铆钉孔位置互相遮挡，使法兰上的铆钉孔不能一次加工完成；角向定位组件因上端没有固定，也存在角向定位不准确的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置，能够解决大型薄壁件装配时定位不准，质量一致性不高的问题。
一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置，该装置包括芯轴、角向定位组件、左堵盘、右堵盘、左压板和右压板，外围设备为待装配和加工的筒体、左法兰和右法兰；
所述芯轴上加工两个直角台阶；
所述左法兰通过左压板连接在左堵盘上，所述右法兰通过右压板连接在右堵盘上，所述左堵盘和右堵盘的内侧面与筒体的两端面贴合，所述芯轴的两端分别穿过左堵盘和右堵盘的中心孔并由螺母锁紧，使得筒体、左法兰和右法兰固定在一起，芯轴上两个台阶的台阶面分别与左堵盘和右堵盘的内侧表面贴合；所述角向定位组件通过与左法兰、右法兰和筒体上的销钉孔配合实现三者之间的角向定位；完成组件装配定位后拆除角向定位组件，即可完成组件外圈各铆钉孔和安装座位置的加工，实现装配定位和机械加工装夹的双重功能。
进一步地，还包括内撑体，内撑体为圆柱形结构，其外径与筒体直段部分的内径为滑动配合，在装配左堵盘前，将内撑体置于筒体内，装上左堵盘，调整好产品的高度尺寸，通过拉动安装在内撑体吊环螺钉孔内的吊环螺钉，使内撑体在筒体直段部分移动，消除装配过程中筒体产生的变形。
进一步地，所述角向定位组件包括角向定位块、连接销、左定位销、右定位销和定位螺纹销；所述角向定位块的两端具有左定位销和右定位销的销孔，中部具有定位螺纹销的销孔，上述三个销孔的中心位于一条直线上；所述连接销和右定位销的一端通过过盈配合固定在角向定位块的右端，右法兰通过连接销与角向定位块进行定位连接，右堵盘通过右定位销与角向定位块实现定位连接，筒体通过定位螺纹销与角向定位块上的螺纹孔进行连接定位，所述左定位销穿过左堵盘和左法兰的销孔后与角向定位块左端的销孔连接，实现筒体、左法兰和右法兰三者之间的角向定位。
有益效果
1、本发明所提供的大型薄壁件组件铆接装配的装夹装置通过芯轴、内撑组件、角向定位组件的设计，实现了控制产品高度尺寸H，控制产品变形，左法兰，钣金件和右法兰的角向定位一次完成的功能，同时具备机械加工装夹的功能，提高了装配质量，节约了人力物力，提高了装配加工效率。
2、本发明通过限位组件的设计，可以保证高度尺寸；通过内撑组件的设计，可以控制大型薄壁钣金件装配时的变形；通过角向定位组件的设计，能够一次装夹，即可完成三件产品角向位置的确定，提高了产品质量的可靠性；在芯轴上设计了顶尖孔，保证了装配和机械加工的通用性，节约了成本。
附图说明
图1是本发明的铆接装夹装置结构示意图；
图2是本发明角向定位组件与薄壁组件的装配关系示意图；
图3是本发明拆除角向定位组件后的结构示意图；
图4是本发明左堵盘和右堵盘的结构示意图。
其中：1－筒体、2－左法兰、3－右法兰、4－左压板、5－右压板、6－芯轴、7－内撑体、8－吊环螺钉孔、9－左堵盘、10－右堵盘、11－角向定位块、12－定位螺纹销、13－连接销、14－右定位销、15－左定位销。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置，该装置包括芯轴6、内撑体7、角向定位组件、左堵盘9、右堵盘10、左压板4和右压板5；外围设备为待装配和加工的筒体1、左法兰2和右法兰3；
其中，芯轴6上加工两个直角台阶；
如附图4所示，左堵盘9和右堵盘10为圆环形板状结构，其中部为十字形框架，中心加工有供芯轴6穿过的中心孔；
左法兰2通过左压板4连接在左堵盘9上，右法兰3通过右压板5连接在右堵盘10上，左堵盘9和右堵盘10的内侧面与筒体1的两端面贴合，芯轴6的两端分别穿过左堵盘9和右堵盘10的中心孔并由螺母锁紧，使得筒体1、左法兰2和右法兰3固定在一起，芯轴6上两个台阶的台阶面分别与左堵盘9和右堵盘10的内侧表面贴合，两个台阶间的距离就是产品的高度；角向定位组件通过与左法兰2、右法兰3和筒体1上的销钉孔配合实现三者之间的角向定位；完成组件装配定位后，拆除角向定位组件，如附图3所示，即可完成组件外圈各铆钉孔和安装座位置的加工，实现装配定位和机械加工装夹的双重功能。
如附图2所示，角向定位组件包括角向定位块11、连接销13、左定位销15、右定位销14和定位螺纹销12，外围设备为待装夹和加工的筒体1、左法兰2和右法兰3；
角向定位块11的两端具有左定位销15和右定位销14的销孔，中部具有定位螺纹销的销孔，上述三个销孔的中心位于一条直线上；连接销13和右定位销14的一端通过过盈配合固定在角向定位块11的右端，右法兰3通过连接销13与角向定位块11进行定位连接，右堵盘10通过右定位销14与角向定位块11实现定位连接，筒体1通过定位螺纹销与角向定位块11上的螺纹孔进行连接定位，左定位销15穿过左堵盘9和左法兰2的销孔后与角向定位块11左端的销孔连接，实现筒体1、左法兰2和右法兰3三者之间的角向定位。
本发明的装夹装置能够保证大型薄壁件高度尺寸；控制产品变形；实现一次装夹，完成两端法兰与筒体的角向定位；实现装配和机械加工的双重功能。
保证大型薄壁件高度尺寸：左法兰2通过左压板4连接在左堵盘9上，右法兰3通过右压板5连接在右堵盘10上，芯轴6与左堵盘9和右堵盘10连接在一起，将两端堵盘压紧至芯轴6的两个台阶处，两个台阶间的距离就是产品的高度。
控制产品变形：在装配左堵盘9前，将内撑体7放进筒体1内，装上左堵盘9，调整好产品的高度尺寸，这时，双手拉动内撑体7上吊环螺钉孔8内装配的吊环螺钉，让内撑体7在筒体1直段部分移动，消除装配过程中产生的变形。
实现一次装夹，完成两端的法兰与筒体的角向定位：角向定位块通过连接销13与右法兰相连，右定位销14与右堵盘10相连，定位螺纹销与筒体上的工艺孔相连，左定位销15与左堵盘9相连，角向定位块11右底面与右堵盘10贴紧，保证左法兰2、筒体1、右法兰3上的定位孔在一条直线上，角向位置关系得到确定。
实现装配和机械加工的双重功能：完成工件装配定位后，只拆除角向定位组件，即可完成大型薄壁件外圈各铆钉孔和各安装座位置的加工，实现装配定位和机械加工装夹的双重功能。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (2)

1.一种用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置，其特征在于，包括芯轴、角向定位组件、左堵盘、右堵盘、左压板和右压板，外围设备为待装配和加工的筒体、左法兰和右法兰；
所述芯轴上加工两个直角台阶；
所述左法兰通过左压板连接在左堵盘上，所述右法兰通过右压板连接在右堵盘上，所述左堵盘和右堵盘的内侧面与筒体的两端面贴合，所述芯轴的两端分别穿过左堵盘和右堵盘的中心孔并由螺母锁紧，使得筒体、左法兰和右法兰固定在一起，芯轴上两个台阶的台阶面分别与左堵盘和右堵盘的内侧表面贴合；所述角向定位组件通过与左法兰、右法兰和筒体上的销钉孔配合实现三者之间的角向定位；所述角向定位组件包括角向定位块、连接销、左定位销、右定位销和定位螺纹销；所述角向定位块的两端具有左定位销和右定位销的销孔，中部具有定位螺纹销的销孔，上述三个销孔的中心位于一条直线上；所述连接销和右定位销的一端通过过盈配合固定在角向定位块的右端，右法兰通过连接销与角向定位块进行定位连接，右堵盘通过右定位销与角向定位块实现定位连接，筒体通过定位螺纹销与角向定位块上的螺纹孔进行连接定位，所述左定位销穿过左堵盘和左法兰的销孔后与角向定位块左端的销孔连接，实现筒体、左法兰和右法兰三者之间的角向定位。
2.根据权利要求1所述的用于大型薄壁组件铆接装配的装夹装置，其特征在于，还包括内撑体，内撑体为圆柱形结构，其外径与筒体直段部分的内径为滑动配合，在装配左堵盘前，将内撑体置于筒体内，装上左堵盘，调整好产品的高度尺寸，通过拉动安装在内撑体吊环螺钉孔内的吊环螺钉，使内撑体在筒体直段部分移动，消除装配过程中筒体产生的变形。
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