CN108106587A - 一种柱段轻量化壁板夹具 - Google Patents

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王泽民
王哲元
杨晓东
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Abstract

本发明涉及一种柱段轻量化壁板夹具。主要解决现有的夹具加工柱段轻量化壁板时，工件加工后精度降低的问题。其特征在于：所述底座（3）中部的前后两端固定有用于夹紧工件的气动夹紧缸（10），气动夹紧缸（10）左右两侧对称设置有若干个支撑杆（7），每个支撑杆（7）均由两个支撑气缸（12）固定；所述底座（3）上连接有测量头（21）、激光摆角头（20）和风冷管路（14）。该柱段轻量化壁板夹具在热变形加工过程中同步冷却，保证了工件热加工后测量的精度。

Description

一种柱段轻量化壁板夹具
技术领域
本发明涉及机械领域，具体说是一种柱段轻量化壁板夹具。
背景技术
柱段轻量化壁板是航天器密封舱最重要的构件之一。柱段轻量化壁板是由整块板坯加工而成的，其热成形技术是关键制造工序，决定着产品的最终质量。目前柱段轻量化壁板夹具在对工件进行热成形时可以使工件达到精度要求，但工件冷却后易发生变形，导致加工后精度降低。
发明内容
为了克服现有的夹具加工柱段轻量化壁板时，工件加工后精度降低的不足，本发明提供一种柱段轻量化壁板夹具，该柱段轻量化壁板夹具在热变形加工过程中同步冷却，保证了工件热加工后测量的精度。
本发明的技术方案是：一种柱段轻量化壁板夹具，包括底座，底座通过螺栓固定在工作台上，所述底座中部的前后两端固定有用于夹紧工件的气动夹紧缸，气动夹紧缸左右两侧对称设置有若干个支撑杆，每个支撑杆均由两个支撑气缸固定；所述底座上连接有测量头、激光摆角头和风冷管路。
所述底座上固定有阀组，阀组一端连接有气源，一端连接风冷管路，底座上表面开有若干个可开关的冷却口。
所述支撑气缸通过安装法兰固定在底座上，支撑气缸顶端连接有竖直方向的小轴，小轴上端连接在支撑杆外壁上的孔内，且支撑杆与小轴之间通过顶丝固定。
所述底座上表面连接有支撑座，支撑座位于气动夹紧缸的内侧，工件放置在支撑座上由气动夹紧缸压紧。
所述底座上表面开有平行于支撑杆的T型槽，所述支撑座及气动夹紧缸均位于T型槽上且可沿T型槽滑动。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，柱段轻量化壁板通过支撑座及气动夹紧缸夹紧后，在热变形加工过程中同步冷却，并且支撑杆可随壁板的变形而同步移动以平衡壁板的重力，支撑杆不会对壁板施加外力，从而保证了壁板热加工后测量的精度。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的左视图；
图4是沿图2中A-A的剖视图；
图5是沿图1中B-B的剖视图；
图6是工件的示意图。
图中1-待加工工件，2-加工后工件，3-底座，4-吊环，5-螺栓，6-安装法兰，7-支撑杆，8-冷却口，9-支撑座，10-气动夹紧缸，11-电气插头，12-支撑气缸，13-信号开关，14-风冷管路，15-阀组，16-气源，17-顶丝，18-小轴，19-弹簧，20-激光摆角头，21-测量头，22-工作台，23-T型槽，24-夹紧点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1至图6所示，一种柱段轻量化壁板夹具，包括底座3，底座3通过螺栓5固定在工作台22上，底座3上部的两侧固定有吊环4，用于该夹具整体吊运。所述底座3表中部的前后两端固定有支撑座9和气动夹紧缸10，工件放置在支撑座9上后通过气动夹紧缸10夹紧。为了适应大小不同的工件，底座3表面开有T型槽23，所述支撑座9及气动夹紧缸10均位于T型槽23上，且可沿T型槽23滑动，根据工件的大小，将支撑座9和气动夹紧缸10移动到合适的位置后通过螺栓固定。
所述气动夹紧缸10左右两侧对称设置有若干个水平的支撑杆7，每个支撑杆7底部两端均连接有支撑气缸12，所述支撑气缸12通过安装法兰6固定在底座3上。支撑气缸12顶端连接有竖直方向的小轴18，小轴18上端连接在支撑杆7外壁上的孔内，且支撑杆7与小轴18之间通过顶丝17固定，小轴18底部外侧连接有轴座，小轴外部套有弹簧19，弹簧19上端顶在支撑杆7上，下端顶在轴座上。支撑杆7与小轴的轴座之间设有信号开关13，信号开关13通过电气插头11与电源相连。
所述底座3上连接有测量头21、激光摆角头20和风冷管路14，在加工时，测量头21对工件曲度进行时时测量，保证工件达到规定的曲度；而激光摆角头20对工件进行加热，使工件实现热变形。风冷管路14一端通向底座3内部，一端与阀组15相连，阀组15另一端连接气源16。底座3上表面开有若干个可开关的冷却口8，冷却口8的开关由阀组15控制，冷却口8的位置和数量由工件的大小决定。
工件的初始形状如图6所示，工件前后两端均设有用于加工时夹紧的夹紧点24，在工件成形后将其去除即可。在加工工件时，支撑座9及气动夹紧缸10通过沿T型槽23进行位置调整后，将待加工工件1放置在支撑座9上，并由气动夹紧缸10固定。由激光摆角头20对工件1进行热变形加工，冷却口8通过风冷管路14与气源16相连，对工件同步进行风冷却。待加工工件1受热后上翘变形至加工后工件2状态，在待加工工件1热变形过程中，支撑杆7在支撑气缸12的控制下对工件1进行随动支撑，当支撑杆7受工件重力时，压缩弹簧19收缩，此时支撑杆7碰到信号开关13，信号开关13接收信号后，支撑气缸12重新调整，保证支撑杆7与工件一直处于接触状态，用以平衡工件重力，即（如图1所示）工件变形量为L时，支撑杆位移为L，支撑杆不会对工件施加额外的力，以保证工件热变形后的测量精度，从而完成了柱段轻量化壁板的夹紧、同步冷却及辅助支撑。

Claims (5)

1.一种柱段轻量化壁板夹具，包括底座（3），底座（3）通过螺栓（5）固定在工作台（22）上，其特征在于：所述底座（3）中部的前后两端固定有用于夹紧工件的气动夹紧缸（10），气动夹紧缸（10）左右两侧对称设置有若干个支撑杆（7），每个支撑杆（7）均由两个支撑气缸（12）固定；所述底座（3）上连接有测量头（21）、激光摆角头（20）和风冷管路（14）。
2.根据权利要求1所述的柱段轻量化壁板夹具，其特征在于：所述底座（3）上固定有阀组（15），阀组（15）一端连接有气源（16），一端连接风冷管路（14），底座（3）上表面开有若干个可开关的冷却口（8）。
3.根据权利要求2所述的柱段轻量化壁板夹具，其特征在于：所述支撑气缸（12）通过安装法兰（6）固定在底座（3）上，支撑气缸（12）顶端连接有竖直方向的小轴（18），小轴（18）上端连接在支撑杆（7）外壁上的孔内，且支撑杆（7）与小轴（18）之间通过顶丝（17）固定。
4.根据权利要求3所述的柱段轻量化壁板夹具，其特征在于：所述底座（3）上表面连接有支撑座（9），支撑座（9）位于气动夹紧缸（10）的内侧，工件放置在支撑座（9）上由气动夹紧缸（10）压紧。
5.根据权利要求4所述的柱段轻量化壁板夹具，其特征在于：所述底座（3）上表面开有平行于支撑杆（7）的T型槽（23），所述支撑座（9）及气动夹紧缸（10）均位于T型槽（23）上且可沿T型槽滑动。
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