CN108436791B - 一种用于薄壁类零件的喷丸夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，它包括底箱和中箱；底箱上端通过滑轨连接中箱；中箱上端设置有台面框；台面框一侧与中箱边缘通过铰链连接；台面框另一侧底面与中箱底面之间铰接有顶升装置；中箱底面设置有齿条；底箱内设置有齿轮与齿条啮合；齿轮与驱动轴连接；驱动轴连接驱动电机；台面框内设置有可翻转的装夹框；装夹框的四边均设置有双向丝杆，每根双向丝杆上设置有两个滑块，每个滑块铰接有调节杆，调节杆端头相互铰接并连接有用于夹住框架零件外壁的夹紧块；台面框一侧设置有用于固定装夹框的定位螺栓。它能实现对框架类零件进行不同角度的喷丸处理、使得薄壁类零件受到均匀喷丸处理，操作快速，提高喷丸效率与质量。

Description

一种用于薄壁类零件的喷丸夹具

技术领域

本发明涉及喷丸加工设备技术领域，具体为一种用于薄壁类零件的喷丸夹具。

背景技术

随着航空业的快速发展，铝合金薄壁零件在飞机中的大量使用，使得航空制造业对铝合金薄壁构件抗疲劳性能和尺寸稳定性提出了更高的要求。生产中常采用喷丸处理的方法来提高零件的性能，但是由于航空薄壁构件的尺寸具有多样性、复杂性，如何实现夹具的通用性要求，是需要解决的一个重要技术问题。其次，如何对薄壁类零件进行不同角度的、均匀的喷丸处理，也是需要解决的一个重要技术问题。从目前的研究现状来看，对航空铝合金薄壁构件的喷砂技术还不成熟，缺少普适性的实验方法，还没有建立规范的实验步骤。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，它能实现对框架类零件进行不同角度的喷丸处理、使得薄壁类零件受到均匀喷丸处理，操作快速，提高喷丸效率与质量。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，它包括上端为敞口状态的底箱和中箱；所述底箱上端通过滑轨连接中箱；所述中箱上端设置有台面框；所述台面框一侧与中箱边缘通过铰链连接；所述台面框另一侧底面与中箱底面之间铰接有顶升装置；所述中箱底面设置有齿条；所述底箱内设置有齿轮与齿条啮合；所述齿轮与驱动轴连接；所述驱动轴连接驱动电机；所述台面框内设置有可翻转的装夹框；所述装夹框的四边均设置有双向丝杆，每根双向丝杆上设置有两个滑块，每个滑块铰接有调节杆，调节杆端头相互铰接并连接有用于夹住框架零件外壁的夹紧块；所述台面框一侧设置有用于固定装夹框的定位螺栓。

进一步的，所述夹紧块前端面为平面，中间设置有凹陷的弧面。

进一步的，所述夹紧块上设置有可上下活动的滑轴；所述滑轴两端垂直设置有方向相反的托杆。

进一步的，所述夹紧块侧壁设置有用于抵紧滑轴的紧固螺栓。

进一步的，所述台面框底面两端设置有固定框；所述固定框之间插入有可抽出的托板。

进一步的，所述双向丝杆端头设置有调节手轮。

进一步的，所述装夹框横截面为U型结构，内部形成U型槽，所述双向丝杆设置在U型槽内；所述调节杆上下两面通过U型槽进行限位。

进一步的，所述顶升装置为剪式千斤顶；所述剪式千斤顶的调节丝杆穿过中箱外壁上的安装槽延伸出来与电机连接。

进一步的，所述装夹框两端中心与台面框两端内壁中心通过旋转轴连接。

进一步的，所述装夹框两侧壁设置有与定位螺栓配合的定位孔。

本发明的有益效果：

1、可方便对零件进行不同角度喷丸处理、使得薄壁类零件受到均匀喷丸处理。

2、可以装夹不同形状的薄壁件，包括矩形和圆形、六边形、八边形等，可以将薄壁类零件顶升到固定角度，从而可以确保薄壁类零件受的不同角度的丸粒喷射，传统方式进行不同角度的喷丸处理时，只是通过手动放置喷头，来调整不同的喷丸角度，不精确；驱动电机可以带动夹具匀速移动，使薄壁类零件受到均匀的丸粒喷射，传统方式通过人工移动喷头来对薄壁类零件的不同部位进行喷丸处理，均匀性方面误差大。

3、夹具采用框架结构，通过翻转即可实现对框架零件的正反面进行喷丸处理，不需要重新卸载后再安装，提高了使用方便性。

4、夹紧块中间设置了凹陷的圆弧面，两侧为平面，不仅可以适应直条型框架的零件，还可以适应圆弧形的框架零件夹持，夹紧块上设置了托杆与滑轴组成的Z形结构，不但可以用于托住框架零件正反面的下端，同时不会影响到喷丸处理。

5、在台面框底部设置了可装卸的托板，可以用于托住框架零件底部，同时抽出后也可以方便装夹框的翻转，并且可以防止喷丸过程中溅射的喷砂进入到中箱中。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图。

图2为底箱结构示意图。

图3为中箱结构示意图。

图4为台面框与装夹框的俯视结构示意图。

图5为装夹框侧壁上的定位孔结构示意图。

图6为装夹框内侧结构示意图。

图7为装夹框的框架切断面结构示意图。

图8为夹紧块的俯视结构示意图。

图9为夹紧块夹住框架零件的结构示意图

图中：1、底箱；2、驱动轴；3、齿轮；4、驱动电机；5、齿条；6、中箱；7、顶升装置；8、固定框；9、托板；10、台面框；11、定位螺栓；12、装夹框；13、双向丝杆；14、滑块；15、调节杆；16、夹紧块；17、旋转轴；18、调节手轮；19、框架零件；20、定位孔；21、固定槽；22、U型槽；61、安装槽；71、调节丝杆；161、弧面；162、托杆；163、滑轴；164、紧固螺栓。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图9所示，本发明的具体结构为：一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，它包括上端为敞口状态的底箱1和中箱6；所述底箱1上端通过滑轨连接中箱6；所述中箱6上端设置有台面框10；所述台面框10一侧与中箱6边缘通过铰链连接；所述台面框10另一侧底面与中箱6底面之间铰接有顶升装置7；所述中箱6底面设置有齿条5；所述底箱1内设置有齿轮3与齿条5啮合；所述齿轮3与驱动轴2连接；所述驱动轴2连接驱动电机4；所述台面框10内设置有可翻转的装夹框12；所述装夹框12的四边均设置有双向丝杆13，每根双向丝杆13上设置有两个滑块14，每个滑块14铰接有调节杆15，调节杆15端头相互铰接并连接有用于夹住框架零件19外壁的夹紧块16；所述台面框10一侧设置有用于固定装夹框12的定位螺栓11。

优选的，所述夹紧块16前端面为平面，中间设置有凹陷的弧面161，提高夹具的适用范围，不仅可以夹住直条边，还可以夹住弧形边。

优选的，所述夹紧块16上设置有可上下活动的滑轴163；所述滑轴163两端垂直设置有方向相反的托杆162，该设置不但可以用于托住框架零件底部，同时又不会遮挡上端面对零件的喷丸处理。

优选的，所述夹紧块16侧壁设置有用于抵紧滑轴163的紧固螺栓164，可以对滑轴163进行定位固定，防止在喷丸过程中的振动导致滑轴163产生旋转，提高夹具的稳定性。

优选的，所述台面框10底面两端设置有固定框8；所述固定框8之间插入有可抽出的托板9。托板9既可以用于托住框架零件底部，提高夹具稳定性，同时又方便取出，使得装夹框进行翻转，并且可以遮挡住中箱内部，防止喷砂进入到中箱内。

优选的，所述双向丝杆13端头设置有调节手轮18，通过旋转调节手轮18来控制双向丝杆13的旋转，进一步拓展，可以采用电机与双向丝杆13连接，实现自动控制旋转。

优选的，所述装夹框12横截面为U型结构，内部形成U型槽22，所述双向丝杆13设置在U型槽22内；所述调节杆15上下两面通过U型槽22进行限位，双向丝杆隐藏在装夹框12内部，起到遮挡保护作用，同时U型槽22可以对调节杆15进行上下限位，防止夹紧过程中调节杆15产生上下摆动，提高夹具的稳定性。

优选的，所述顶升装置7为剪式千斤顶；所述剪式千斤顶的调节丝杆71穿过中箱6外壁上的安装槽61延伸出来与电机连接，采用剪式千斤顶实现对台面框的翻转升降控制，并且可以通过电机来控制调节丝杆71的旋转，实现台面框的自动翻转。

优选的，所述装夹框12两端中心与台面框10两端内壁中心通过旋转轴17连接。

优选的，所述装夹框12两侧壁设置有与定位螺栓11配合的定位孔20，通过定位孔20与定位螺栓11配合提高装夹框12的定位稳定性。

具体使用原理：

将托板9插入到固定框8内，将框架零件19置于托板9上，通过旋转调节手轮18，使得装夹框12上的四根双向丝杆13旋转，进而促使同一边的两根调节杆15之间的夹角缩小，促使夹紧块16将框架零件19夹持住；

为了方便进行不同角度的喷砂处理，台面框10与中箱6一侧通过铰链连接，利用顶升装置7来实现对台面框10的翻转角度控制，顶升装置7利用等腰三角形腰长不变，底边缩短，三角形高增大的原理设计，通过旋转调节丝杆71来调节台面框10的顶升角度。

底箱1中的齿轮3可与外部的驱动电机4联接，通过齿轮3驱动齿条5来带动中箱6水平匀速移动。

通过上述的中箱6水平匀速移动以及台面框10的角度翻转运动实现框架零件的均匀喷丸处理。

为了提高框架零件的夹紧稳定性，框架零件不但通过拖板9进行托住，同时还通过夹紧块上的托杆162进行托住，当需要换面进行喷丸处理时，先将托板9抽出来，然后旋松定位螺栓11，将装夹框12翻转180°，然后再次旋紧定位螺栓11，然后将托杆162旋转180°，使得之前底面的托杆脱离框架零件，之前正面的托杆托住框架零件，此时将托板9插入在固定框8内托住框架零件19即可。

为了提高使用方便性，中箱6的两端外壁上可以设置由于抽出和插入托板9的条形槽孔（图中没有画出）。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，它包括上端为敞口状态的底箱（1）和中箱（6）；所述底箱（1）上端通过滑轨连接中箱（6）；所述中箱（6）上端设置有台面框（10）；所述台面框（10）一侧与中箱（6）边缘通过铰链连接；所述台面框（10）另一侧底面与中箱（6）底面之间铰接有顶升装置（7）；所述中箱（6）底面设置有齿条（5）；所述底箱（1）内设置有齿轮（3）与齿条（5）啮合；所述齿轮（3）与驱动轴（2）连接；所述驱动轴（2）连接驱动电机（4）；所述台面框（10）内设置有可翻转的装夹框（12）；所述装夹框（12）的四边均设置有双向丝杆（13），每根双向丝杆（13）上设置有两个滑块（14），每个滑块（14）铰接有调节杆（15），调节杆（15）端头相互铰接并连接有用于夹住框架零件（19）外壁的夹紧块（16）；所述台面框（10）一侧设置有用于固定装夹框（12）的定位螺栓（11）。

2.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述夹紧块（16）前端面为平面，中间设置有凹陷的弧面（161）。

3.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述夹紧块（16）上设置有可上下活动的滑轴（163）；所述滑轴（163）两端垂直设置有方向相反的托杆（162）。

4.根据权利要求3所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述夹紧块（16）侧壁设置有用于抵紧滑轴（163）的紧固螺栓（164）。

5.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述台面框（10）底面两端设置有固定框（8）；所述固定框（8）之间插入有可抽出的托板（9）。

6.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述双向丝杆（13）端头设置有调节手轮（18）。

7.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述装夹框（12）横截面为U型结构，内部形成U型槽（22），所述双向丝杆（13）设置在U型槽（22）内；所述调节杆（15）上下两面通过U型槽（22）进行限位。

8.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述顶升装置（7）为剪式千斤顶；所述剪式千斤顶的调节丝杆（71）穿过中箱（6）外壁上的安装槽（61）延伸出来与电机连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述装夹框（12）两端中心与台面框（10）两端内壁中心通过旋转轴（17）连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于薄壁类零件的喷丸夹具，其特征在于，所述装夹框（12）两侧壁设置有与定位螺栓（11）配合的定位孔（20）。