CN108326724A - 一种3d打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，包括上盖板、引流环、固定块、上堵块、支撑套、下堵块、半环堵盖、半圆体和下盖板和涡轮壳体，下盖板为内径及外径上带有下沉台阶的圆环体，半环堵盖和半圆体放置在下盖板内径的下沉台阶上，支撑套为中空的回转体，其置于下盖板外径的下沉台阶上，固定块为中空的回转体结构，在圆周方向开有90°开口，固定块外壁沿着支撑套内壁置于下盖板上。本发明各部分通过本身结构的配合实现涡轮壳体磨粒流加工，完成了对闭式叶轮的表面进行光整；本发明固定块通过上盖板和下盖板传递来自加工时上下磨料缸施加的压力，实现加工时零件的静止，以避免发生位移造成的加工不均。

Description

一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置
技术领域
本发明涉及一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，用于空气涡轮壳体内部流道表面的光整加工，属于3D打印金属零件的表面光整领域。
背景技术
空气涡轮壳体作为液体火箭发动机的关键零件，内部结构复杂，分体机械加工后钎焊而成，加工工序多，而且加工周期长，3D打印技术实现了空气涡轮壳体的整体快速成形及研究验证。
3D打印是一个新兴的零件整体及快速成形技术领域，所成形的金属零件表面质量无法达到直接使用的要求，而且3D打印空气涡轮壳体结构复杂，空间流道窄小，采用手工打磨方法打磨工具无法进入对壳体内部进行打磨。而常规的吹砂、抛丸等光整手段是通过压缩空气中夹杂刚玉砂、钢丸等颗粒实现对零件表面的撞击实现光整效果的，但是壳体内部为90°直角流道，下部叶片层叠，无法实现对壳体内部全部流道的有效光整。
发明内容
本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，实现对3D打印空气涡轮壳体的表面进行光整。
本发明的技术解决方案是：
一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，包括上盖板、引流环、固定块、上堵块、支撑套、下堵块、半环堵盖、半圆体和下盖板和涡轮壳体，
下盖板为内径及外径上带有下沉台阶的圆环体，半环堵盖和半圆体放置在下盖板内径的下沉台阶上，支撑套为中空的回转体，其置于下盖板外径的下沉台阶上，固定块为中空的回转体结构，在圆周方向开有90°开口，以避让涡轮壳体侧面法兰，固定块外壁沿着支撑套内壁置于下盖板上；
引流环为L型回转体，置于固定块的上沿内壁上，在圆周方向开有与固定块的开口对应的90°开口，形成磨料通道；上堵块、下堵块为中间带孔圆环，涡轮壳体放置在半环堵盖和半圆体上面，涡轮壳体内部的台阶孔卡合在下堵块上，涡轮壳体顶部被上堵块卡合，置于固定块和支撑套上的上盖板中心开有台阶孔，引流环与上盖板中心台阶孔搭接；
装配完成后的加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使上磨料缸下降接触上盖板后，夹紧上盖板和下盖板，上磨料缸、下磨料缸活塞上下同步往复运动，推动磨料对涡轮壳体的流道进行磨粒流加工。
半环堵盖边沿与下盖板内径的下沉台阶孔轴线重合，半环堵盖边沿与下盖板内径的下沉台阶孔边沿对齐。
上堵块、下堵块和空气涡轮壳体通过螺杆固定连接，堵住空气涡轮中心通孔。
下盖板和半环堵盖、半圆体相互配合，形成下部的磨粒流加工通道；上盖板与引流环、固定块相互配合，形成上部的90°磨粒流加工通道。
调整半环堵盖、半圆体相对涡轮壳体的不同放置方向，控制空气涡轮壳体下部叶片磨粒流加工的均匀性，即每次加工时磨料仅通过另一半叶片。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明各部分通过本身结构的配合实现涡轮壳体磨粒流加工，完成了对闭式叶轮的表面进行光整；
(2)本发明固定块通过上盖板和下盖板传递来自加工时上下磨料缸施加的压力，实现加工时零件的静止，以避免发生位移造成的加工不均；
(3)本发明半圆和半环堵盖通过加工时调整相对涡轮壳体的不同方向实现加工一致的目的，避免了下部叶片的不同步加工。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明组合剖面图。
具体实施方式
下面参见附图对本发明进行详细描述。
本发明公开了一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，包括上盖板1、引流环2、固定块3、上堵块4、支撑套5、下堵块6、半环堵盖7、半圆体8和下盖板9和涡轮壳体10。下盖板9为内径及外径上带有下沉台阶的圆环体，半环堵盖7和半圆体8放置在下盖板9内径的下沉台阶上，支撑套5为中空的回转体，其置于下盖板9外径的下沉台阶上，固定块3为中空的回转体结构，在圆周方向开有90°开口，以避让涡轮壳体侧面法兰，固定块3外壁沿着支撑套5内壁置于下盖板9上；引流环2为L型回转体，置于固定块3的上沿内壁上，在圆周方向开有与固定块3的开口对应的90°开口，形成磨料通道；上堵块4、下堵块6为中间带孔圆环，涡轮壳体10放置在半环堵盖7和半圆体8上面，涡轮壳体10内部的台阶孔卡合在下堵块6上，涡轮壳体10顶部被上堵块4卡合，置于固定块3和支撑套5上的上盖板1中心开有台阶孔，引流环2与上盖板1中心台阶孔搭接，下盖板9和半环堵盖7、半圆8相互配合，形成空气涡轮壳体下部流道的磨粒流加工通道；上盖板1与引流环2、固定块3相互配合零件上部形成一个90度的磨粒流加工通道。
上、下盖板在进行磨粒流加工时接触上下磨料缸，同时起到引导磨料进入的作用；支撑套的作用是承受上下盖板传递的来自磨粒流加工设备上下磨料缸的夹紧力；上盖板与引流环、固定块相互配合在零件上部形成一个90°的出入口；上、下堵块的作用是堵住零件中间通孔，防止磨粒流加工时磨料从中间流过，上、下堵块由螺杆和螺帽与零件形成夹紧密封；半圆和半环堵盖的作用是通过调整与涡轮壳体下部叶片的不同方向，空气涡轮壳体下部叶片磨粒流加工的均匀性靠调整环堵盖7、半圆8相对涡轮壳体的不同放置方向实现，使每次使加工时磨料仅通过另一半叶片达到控制磨削效果的目的，即通过调整堵盖相对涡轮壳体的不同方向达到磨削效果一致的目的，使每部分叶片均能得到好的磨削效果。
实施例
下盖板9轮廓为内径带有下沉台阶的圆环，外径270mm，内径90mm，台阶朝上放置；半环堵盖7和半圆8放置在下盖板9的下沉台阶上；堵块4、下堵块6为中间带孔圆环，和空气涡轮壳体用螺杆穿起，并用螺帽拧紧固定，堵住零件中心通孔；空气涡轮壳体零件放置在半环堵盖7和半圆8上面，加工时调整零件相对半环堵盖的位置；固定块3轮廓为一圆环，并在圆周方向开一90°的开口，作用是套入空气涡轮壳体零件，并露出零件侧面法兰入口，套入空气涡轮壳体压在零件下部外侧“耳朵”上；支撑套5放在下盖板上并与其配合；引流环2为L型回转体，和固定块3一样开一90°开口，形成磨料通道，并与其对齐配合放置；上盖板1轮廓为圆环，外径270mm，内径96mm，和固定块3、支撑套5配合放置。
把磨粒流加工设备下磨料缸装满磨料，装配完成后的加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使上磨料缸下降，接触到上盖板1并夹紧，当夹紧力达到要求时，设定好加工参数，上下磨料缸活塞上下同步往复运动推动磨料开始对空气涡轮壳体进行磨粒流加工。
空气涡轮壳体在磨粒流加工过程中的固定靠固定块3压紧零件下部分外部两侧的“耳朵“实现，固定块3与上盖板1相接，上盖板1在加工过程中传递来自设备上下磨料缸的夹紧力。
本发明整体结构配合简单，易于制造，材料成本低廉，可用于空气涡轮壳体内部流道的磨粒流光整加工。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，其特征在于，包括上盖板(1)、引流环(2)、固定块(3)、上堵块(4)、支撑套(5)、下堵块(6)、半环堵盖(7)、半圆体(8)和下盖板(9)和涡轮壳体(10)，
下盖板(9)为内径及外径上带有下沉台阶的圆环体，半环堵盖(7)和半圆体(8)放置在下盖板(9)内径的下沉台阶上，支撑套(5)为中空的回转体，其置于下盖板(9)外径的下沉台阶上，固定块(3)为中空的回转体结构，在圆周方向开有90°开口，以避让涡轮壳体侧面法兰，固定块(3)外壁沿着支撑套(5)内壁置于下盖板(9)上；
引流环(2)为L型回转体，置于固定块(3)的上沿内壁上，在圆周方向开有与固定块(3)的开口对应的90°开口，形成磨料通道；上堵块(4)、下堵块(6)为中间带孔圆环，涡轮壳体(10)放置在半环堵盖(7)和半圆体(8)上面，涡轮壳体(10)内部的台阶孔卡合在下堵块(6)上，涡轮壳体(10)顶部被上堵块(4)卡合，置于固定块(3)和支撑套(5)上的上盖板(1)中心开有台阶孔，引流环(2)与上盖板(1)中心台阶孔搭接；
装配完成后的加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使上磨料缸下降接触上盖板(1)后，夹紧上盖板(1)和下盖板(9)，上磨料缸、下磨料缸活塞上下同步往复运动，推动磨料对涡轮壳体(10)的流道进行磨粒流加工。
2.如权利要求1所述的一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，其特征在于，半环堵盖(7)边沿与下盖板(9)内径的下沉台阶孔轴线重合，半环堵盖(7)边沿与下盖板(9)内径的下沉台阶孔边沿对齐。
3.如权利要求1所述的一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，其特征在于，上堵块(4)、下堵块(6)和空气涡轮壳体通过螺杆固定连接，堵住空气涡轮中心通孔。
4.如权利要求1所述的一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，其特征在于，下盖板(9)和半环堵盖(7)、半圆体(8)相互配合，形成下部的磨粒流加工通道；上盖板(1)与引流环(2)、固定块(3)相互配合，形成上部的90°磨粒流加工通道。
5.如权利要求1所述的一种3D打印空气涡轮壳体磨粒流光整加工装置，其特征在于，调整半环堵盖(7)、半圆体(8)相对涡轮壳体的不同放置方向，控制空气涡轮壳体下部叶片磨粒流加工的均匀性，即每次加工时磨料仅通过另一半叶片。
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