CN108422329A - 一种端齿禁喷区的保护工装及其喷丸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于零件表面处理技术，涉及一种端齿禁喷区的保护工装及其喷丸方法。端齿禁喷区的保护工装采用聚四氟乙烯或铝合金材质，呈圆环状，圆环内径与被保护的端齿的内径一致。喷丸时，将保护工装放置在被保护的端齿上，确保下端面圆环内侧的端齿与被保护的端齿相互咬合，将零件水平放入喷丸间，保护工装朝上，喷枪对准喷丸区进行喷丸。采用保护工装可解决端齿等复杂禁喷区保护精度不高的难题，提高喷丸加工合格率；其四，保护工装具有安装和拆卸方便、可充分使用等优点，可显著缩短加工周期，降低工艺成本，满足大规模生产需求。

Description

一种端齿禁喷区的保护工装及其喷丸方法
技术领域
本发明属于零件表面处理技术，涉及一种端齿禁喷区的保护工装及其喷丸方法。
背景技术
喷丸强化技术是目前国内外航空发动机及飞机广泛应用的一种表面强化技术，主要应用于航空关键承力金属构件的制造中，可提高构件的疲劳寿命。近年来，为了保证金属构件具有良好的可靠性和长寿命，设计所越来越多地采用整体制造成型技术，因此，金属构件形状越来越复杂，喷丸加工难度越来越大。
为了确保安装精度，金属构件的端齿等部位不应进行喷丸加工，因而成为禁喷区，应采用胶带进行遮蔽保护。由于被保护的端齿呈放射状排列，组成圆环状，形状复杂，且存在结构干涉现象，传统的胶带手工粘贴方法难以满足加工需求，主要存在如下三方面的问题：1)胶带裁剪精度不高，往往采用人工剪裁胶带的方法，严重依赖操作人员的经验；2)由于胶带承受弹丸冲刷能力有限，在喷丸过程中易发生脱落或破损，导致过喷现象，满足不了大喷丸强度和大尺寸弹丸喷丸条件下的加工需求；3)人工裁剪效率低下，无法适用大规模生产。
发明内容
本发明的目的是：提出一种端齿禁喷区的保护工装及其喷丸方法，可解决端齿等复杂禁喷区保护精度不高的难题，提高喷丸加工合格率，提高禁喷区保护的可靠性，满足大喷丸强度和大尺寸弹丸喷丸条件下的加工需求，另外，还可显著缩短加工周期，降低工艺成本，满足大规模生产需求。
本发明的技术方案是：
端齿禁喷区的保护工装，该工装采用聚四氟乙烯或铝合金材质，呈圆环状，圆环内径与被保护的端齿的内径一致，圆环外径与被保护的端齿的外径大1％～10％，圆环的厚度比被保护的端齿的高度大20％～50％；圆环上端面为平面，下端面圆环内侧密布端齿，该端齿与被保护的端齿形状、数量一致，端齿的长度为被保护的端齿的长度的1/2～1/5；下端面圆环外侧存在环形凸台，环形凸台的内径与被保护的端齿的外径相同，环形凸台的外径与圆环外径相同，环形凸台高度比保护的端齿的高度高5％～10％。
该工装通过数控机床加工或3D打印技术制备。
利用端齿禁喷区的保护工装进行喷丸的方法是，将保护工装放置在被保护的端齿上，确保下端面圆环内侧的端齿与被保护的端齿相互咬合，两者间的间隙用橡皮泥填充，下端面圆环外侧的环形凸台完全盖住被保护的端齿的底部，两者间的间隙用橡皮泥填充；将零件水平放入喷丸间，保护工装朝上，喷枪对准喷丸区进行喷丸，待喷丸结束后，用高压气枪清除表面弹丸和灰尘，取下保护工装。
喷丸强度不大于0.5mmA，弹丸尺寸不大于1mm。
本发明的优点是：本发明提出的端齿禁喷区的保护工装及其喷丸方法，其一，下端面圆环内侧的端齿与被保护的端齿相互咬合，两者间间隙填充橡皮泥，可防止弹丸溅射到被保护的端齿，确保端齿安全；其二、下端面圆环外侧的环形凸台与下端面圆环内侧的端齿对被保护的端齿进行约束，保证保护工装紧扣在端齿上，提高禁喷区保护的可靠性，并采用聚四氟乙烯和铝合金材质，满足大喷丸强度和大尺寸弹丸喷丸条件下的加工需求；其三，相比胶带手工粘贴方法，采用保护工装可解决端齿等复杂禁喷区保护精度不高的难题，提高喷丸加工合格率；其四，保护工装具有安装和拆卸方便、可充分使用等优点，可显著缩短加工周期，降低工艺成本，满足大规模生产需求。
附图说明
图1是端齿禁喷区的保护工装结构图。
具体实施方式
端齿禁喷区的保护工装，该工装采用聚四氟乙烯或铝合金材质，呈圆环状，圆环内径与被保护的端齿的内径一致，圆环外径与被保护的端齿的外径大1％～10％，圆环的厚度比被保护的端齿的高度大20％～50％；圆环上端面为平面，下端面圆环内侧密布端齿，该端齿与被保护的端齿形状、数量一致，端齿的长度为被保护的端齿的长度的1/2～1/5；下端面圆环外侧存在环形凸台，环形凸台的内径与被保护的端齿的外径相同，环形凸台的外径与圆环外径相同，环形凸台高度比保护的端齿的高度高5％～10％。
利用端齿禁喷区的保护工装进行喷丸的方法是，将保护工装放置在被保护的端齿上，确保下端面圆环内侧的端齿与被保护的端齿相互咬合，两者间的间隙用橡皮泥填充，下端面圆环外侧的环形凸台完全盖住被保护的端齿的底部，两者间的间隙用橡皮泥填充；将零件水平放入喷丸间，保护工装朝上，喷枪对准喷丸区进行喷丸，待喷丸结束后，用高压气枪清除表面弹丸和灰尘，取下保护工装。
本发明的工作原理是：利用聚四氟乙烯或铝合金材料耐弹丸冲刷和易加工成形的特点，根据端齿的结构，通过机械加工或3D打印技术制备复杂端齿结构的保护工装，取代传统手工粘贴方法，将传统的端齿逐个保护方法转变为整体保护方法，提高了效率和精度；并通过合理的尺寸设计以及橡皮泥填充等措施，防止因弹丸进入工装与端齿间隙导致的划伤现象。并采用数控机床加工或3D打印技术制备保护工装，可满足复杂形状端齿结构的保护需求。该喷丸方法具有适用性好、精度高、效率高、经济环保节能等优点。本发明是从工艺实践中得到的经验总结，具有良好的可实施性。
实施例1
被保护的端齿呈放射状排列，组成圆环状，且存在结构干涉现象。制备的端齿类禁喷区的保护工装如图1所示，该工装采用聚四氟乙烯材质，呈圆环状，圆环内径为50cmm，与被保护的端齿的内径一致；圆环外径为100cm，比被保护的端齿的外径大5％，圆环的厚度为10cm，比被保护的端齿的高度大30％；圆环上端面为平面，下端面圆环内侧密布端齿，该端齿数量为73个，与被保护的端齿形状、数量一致，端齿的长度为被保护的端齿的长度的1/2；下端面圆环外侧存在环形凸台，环形凸台的内径与被保护的端齿的外径相同，环形凸台的外径与圆环外径相同，环形凸台高度比保护的端齿的高度高8％。
将保护工装放置在被保护的端齿上，确保下端面圆环内侧的端齿与被保护的端齿相互咬合，两者间的间隙用橡皮泥填充，下端面圆环外侧的环形凸台完全盖住被保护的端齿的底部，两者间的间隙用橡皮泥填充；将零件水平放入喷丸间，保护工装朝上，喷枪对准喷丸区进行喷丸，待喷丸结束后，用高压气枪清除表面弹丸和灰尘，取下保护工装。
本实施例所采用的喷丸强度为0.3mmA，弹丸尺寸为0.06mm。
该工装通过数控机床加工技术制备。

Claims (4)

1.一种端齿禁喷区的保护工装，其特征在于：该工装采用聚四氟乙烯或铝合金材质，呈圆环状，圆环内径与被保护的端齿的内径一致，圆环外径与被保护的端齿的外径大1％～10％，圆环的厚度比被保护的端齿的高度大20％～50％；圆环上端面为平面，下端面圆环内侧密布端齿，该端齿与被保护的端齿形状、数量一致，端齿的长度为被保护的端齿的长度的1/2～1/5；下端面圆环外侧存在环形凸台，环形凸台的内径与被保护的端齿的外径相同，环形凸台的外径与圆环外径相同，环形凸台高度比保护的端齿的高度高5％～10％。
2.根据权利要求1所述的端齿类禁喷区的保护工装，其特征在于：该工装通过数控机床加工或3D打印技术制备。
3.一种采用权利要求1所述的端齿禁喷区的保护工装喷丸的方法，其特征在于：将保护工装放置在被保护的端齿上，确保下端面圆环内侧的端齿与被保护的端齿相互咬合，两者间的间隙用橡皮泥填充，下端面圆环外侧的环形凸台完全盖住被保护的端齿的底部，两者间的间隙用橡皮泥填充；将零件水平放入喷丸间，保护工装朝上，喷枪对准喷丸区进行喷丸，待喷丸结束后，用高压气枪清除表面弹丸和灰尘，取下保护工装。
4.根据权利要求3所述的端齿禁喷区的保护工装的喷丸方法，其特征在于：喷丸强度不大于0.5mmA，弹丸尺寸不大于1mm。
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