CN108527141A - 一种变截面异形通道磨料流加工组合夹具 - Google Patents

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Abstract

一种变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，它包括工件外部夹具和内孔导流芯模，所述的工件外部夹具包括：固定支撑块（1）、外夹具底座（2）、上盖支撑环（3）、工件底座（4）、底座垫圈（5）、上盖板（6）和夹具上盖（7），外夹具底座（2）固定于磨料流加工机床的工作台上，工件底座（4）通过固定支撑块（1）安装在外夹具底座（2）上以便使外夹具底座（2）和工件底座（4）之间形成磨料通道，工件通过限位槽固定于工件底座（4）上，上盖支撑环（3）安装在外夹具底座（2）和夹具上盖（7）之间，内孔导流芯模（8）位于工件中心并固定在工件底座（4）上。本发明为用磨料流降低复杂工件异形通道表面粗糙度提供了一套合理可用的夹具，夹具设计合理、结构简单、效果明显。

Description

一种变截面异形通道磨料流加工组合夹具
技术领域
本发明涉及一种加工夹具，尤其是一种磨料流加工设备专用夹具，具体地说是一种用于复杂工件的变截面异形通道表面精密光整加工组合夹具。
背景技术
众所周知，各型汽车发动机中有大量的零部件包含着许多复杂的变截面异形通道，随着对气动性能越来越高的要求，对异形通道的表面粗糙度要求也越来越高。磨料流加工技术是一种最新的精磨光整加工技术，磨料在压力的作用下流过需要加工的工件表面，从而减小工件表面的粗糙度。
变截面异形通道在使用磨料流加工过程中，由于磨料粘度以及机床压力过大，在加工过程中磨料容易出现横流，所以急需设计一种内孔导流用夹具和外部夹具相配合，避免工件异形通道出口处出现C形豁口。
发明内容
本发明的目的是针对现有的各型汽车发动机中变截面异形通道表面精密加工不便的问题，设计一套合理、方便可用的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，从而实现工件内孔流道光整加工的同时保护流道不被破坏。。
本发明的技术方案是：
一种变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，它包括工件外部夹具和内孔导流芯模，所述的工件外部夹具包括：固定支撑块1、外夹具底座2、上盖支撑环3、工件底座4、底座垫圈5、上盖板6和夹具上盖7，外夹具底座2固定于磨料流加工机床的工作台上，工件底座4通过固定支撑块1安装在外夹具底座2上以便使外夹具底座2和工件底座4之间形成磨料通道，工件通过限位槽固定于工件底座4上，上盖支撑环3安装在外夹具底座2和夹具上盖7之间，内孔导流芯模8位于工件中心并固定在工件底座4上，在内孔导流芯模8的圆盘底座上有凸起的台阶圆，在台阶圆壁上有供磨料通过的孔，孔的斜度和工件流道出口的斜度相同；加工用磨料从外夹具底座2中心的通孔进入夹具内孔，沿工件底座4的外周经过工件的异形通道流出进入内孔导流芯模8的中心，机床上磨料缸从夹具上盖7上的通孔将磨料吸起后向下挤压，磨料再从内孔导流芯模8进入工件异形通道，流出后沿工件底座4外周流向外夹具底座2进入下磨料缸，反复挤吸直到加工完毕。
所述的外夹具底座2为圆盘形，其中心有一通孔，磨料由磨料缸上升经所述通孔进入夹具内孔，外夹具底座2的上表面圆周方向均匀分布至少三个凹槽用于与固定支撑块1连接。
所述的工件底座4底部为圆盘，工件底座4材质为尼龙，保护工件下表面不被夹具损伤，工件底座4上表面中心有台阶圆用于和工件下表面配合夹紧，工件底座4上表面圆周部分有凸台圆环通过底座垫圈5支撑工件，同时起到密封作用，防止磨料进入工件底座4内孔，圆盘下表面均匀分布至少三个凹槽用于插装固定支撑块1，从而使工件底座4通过固定支撑块1固定在外夹具底座2上。
所述的上盖支撑环3通过外夹具底座2和夹具上盖7圆周外围的凸起的台阶圆环与外夹具底座2和夹具上盖7配合，并实现对上盖支撑环3的圆周定位。
在夹具上盖7与工件接触处安装有用以保护工件孔道锐边并同时保持密封的上盖板6。
所述的上盖板6通过机床压力与夹具上盖7和工件紧密配合，上盖板6外圈上均匀分布31个凹槽与对应的异形孔道上凸起锐边间隙配合，以防止被磨料冲蚀产生损伤，同时可以防止磨料从工件上方空隙处泄露，提高了磨料利用效率。
所述的内孔导流芯模8材质为铝合金，可以保护芯模不被磨料流机床压坏，在内孔导流芯模8的圆盘底座上有凸起的台阶圆，在台阶圆壁上有31个孔，孔道的斜度和工件流道出口的斜度相同，通过内孔导流芯模8和工件内孔间隙配合，可以将磨料从出口处引流至芯模中间，避免磨料在出口处出现横流使工件出现C形豁口。
内孔导流芯模8底部均布有至少三个螺纹孔，通过三个螺钉旋紧固定于工件底座4上。
本发明的有益效果：
本发明为一种变截面异形通道表面磨料流加工提供了一套合理可用的组合夹具，同时可保护流道避免出现C形豁口，保护流道锐边被磨料损坏出现蚀坑。
本发明的固定支撑块1、外夹具底座2、工件底座4、上盖支撑环3、上盖板6、夹具上盖7、内孔导流芯模8整体配合成一个封闭的流道，与磨料流加工机床配合可以进行上下循环往复多次的加工，提高了磨料的利用效率和加工效率。
本发明为用磨料流降低复杂工件异形通道表面粗糙度提供了一套合理可用的夹具，夹具设计合理、结构简单、效果明显。
附图说明
图1 本发明组合夹具的装配示意图。
图2 内孔导流芯模三维及芯模下表面三螺纹孔固定位置示意图。
图3 外夹具底座示意图。
图4 上盖支撑环示意图。
图5 工件底座示意图。
图6 上盖板三维示意图。
图7 上盖板局部凹槽保护锐边示意图。
图中：1.固定支撑块； 2.外夹具底座；3.上盖支撑环；4.工件底座；5.底座垫圈；6.上盖板；7.夹具上盖；8.内孔导流芯模；A:螺纹孔；B:螺纹孔；C：螺纹孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-7所示。
一种变截面异形通道磨料流加工组合夹具，装配图如图1所示，整套夹具由内外两套夹具组成，其中，外部夹具包括：固定支撑块1、外夹具底座2、上盖支撑环3、工件底座4、底座垫圈5、上盖板6、夹具上盖7和外夹具底座2，外夹具底座2固定于磨料流加工机床的工作台上，工件底座4通过固定支撑块1安装在外夹具底座2上以便使外夹具底座2和工件底座4之间形成磨料通道，工件通过限位槽固定于工件底座4上，上盖支撑环3安装在外夹具底座2和夹具上盖7之间，内孔导流芯模8位于工件中心并固定在工件底座4上，在内孔导流芯模8的圆盘底座上有凸起的台阶圆，在台阶圆壁上有供磨料通过的孔，孔的斜度和工件流道出口的斜度相同；如图1、3、4、5、6所示。内夹具包括：内孔导流芯模8，如图2所示。外夹具底座2为圆盘形，其中心有一通孔，在圆盘与通孔中间均匀分布三个或三个以上的凹槽，用于放置固定支撑块1，通过固定支撑块1与工件底座4下方的三个凹槽配合，用以固定工件底座4。上盖支撑环3为圆形，放置在外夹具底座上2上，上方用于支撑夹具上盖7，上盖支撑环3通过外夹具底座2和夹具上盖7圆周外围的凸起的台阶圆环与外夹具底座2和夹具上盖7配合，并实现对上盖支撑环3的圆周定位。在夹具上盖7和工件之间加装有圆盘形上盖板6为，上盖板6的中心有一通孔，上盖板6的圆周有一台阶圆环，圆环上有均匀分布的31个凹槽，用于和工件流道上的31个锐边配合，从而保护锐边防止接触到磨料而出现损坏。整个外夹具通过机床的上下磨料缸压力压紧。内夹具中和内孔导流芯模8的立体结构如图2所示，内孔导流芯模为一圆盘形，圆盘底座上有凸起的台阶圆，在台阶圆壁上有31个孔，孔壁的斜度和工件流道出口的斜度相同。内孔导流芯模的中心均匀分布至少三个螺纹孔，通过螺钉将内孔导流芯模8固定在工件底座4上。内孔导流芯模放置在工件内孔，其31个孔和工件的31个流道相配合，当磨料从工件流道内流出后，会沿着内孔导流芯模8继续流动至中心，避免磨料在出口处出现横流使工件出现C形豁口。
本发明的工作原理：
将装配好的组合夹具放置在机床工作台上，启动机床合模，机床上磨料缸下降压紧夹具后，下磨料缸活塞推动磨料从外夹具底座中心的通孔进入夹具内孔，磨料进入组合夹具内孔的封闭流道，磨料沿着支撑环从工件流道入口进入，从出口处继续沿着芯模流向中心，之后，上磨料缸活塞向下推动磨料从芯模中心流向工件出口，磨料沿着流道从工件流道入口处挤出后沿着上盖支撑环和外夹具底座通孔处流向下磨料缸，至此，一个完整的工作过程完成，设定机床的加工次数，机床会重复此过程，磨料在流道内不断的往复流动，实现工件的精密光整加工。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，它包括工件外部夹具和内孔导流芯模，所述的工件外部夹具包括：固定支撑块（1）、外夹具底座（2）、上盖支撑环（3）、工件底座（4）、底座垫圈（5）、上盖板（6）和夹具上盖（7），外夹具底座（2）固定于磨料流加工机床的工作台上，工件底座（4）通过固定支撑块（1）安装在外夹具底座（2）上以便使外夹具底座（2）和工件底座（4）之间形成磨料通道，工件通过限位槽固定于工件底座（4）上，上盖支撑环（3）安装在外夹具底座（2）和夹具上盖（7）之间，内孔导流芯模（8）位于工件中心并固定在工件底座（4）上，在内孔导流芯模（8）的圆盘底座上有凸起的台阶圆，在台阶圆壁上有供磨料通过的孔，孔的斜度和工件流道出口的斜度相同；加工用磨料从外夹具底座（2）中心的通孔进入夹具内孔，沿工件底座（4）的外周经过工件的异形通道流出进入内孔导流芯模（8）的中心，机床上磨料缸从夹具上盖（7）上的通孔将磨料吸起后向下挤压，磨料再从内孔导流芯模（8）进入工件异形通道，流出后沿工件底座（4）外周流向外夹具底座（2）进入下磨料缸，反复挤压和吸起直到加工完毕。
2.根据权利要求1所述的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，所述的外夹具底座（2）为圆盘形，其中心有一通孔，磨料由磨料缸上升经所述通孔进入夹具内孔，外夹具底座（2）的上表面圆周方向均匀分布至少三个凹槽用于与固定支撑块（1）连接。
3.根据权利要求1所述的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，所述的工件底座（4）底部为圆盘，工件底座（4）材质为尼龙，保护工件下表面不被夹具损伤，工件底座（4）上表面中心有台阶圆用于和工件下表面配合夹紧，工件底座（4）上表面圆周部分有凸台圆环通过底座垫圈（5）支撑工件，同时起到密封作用，防止磨料进入工件底座（4）内孔，圆盘下表面均匀分布至少三个凹槽用于插装固定支撑块（1），从而使工件底座（4）通过固定支撑块（1）固定在外夹具底座（2）上。
4.根据权利要求1所述的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，所述的上盖支撑环（3）通过外夹具底座（2）和夹具上盖（7）圆周外围的凸起的台阶圆环与外夹具底座（2）和夹具上盖（7）配合，并实现对上盖支撑环（3）的圆周定位。
5.根据权利要求1所述的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，在夹具上盖（7）与工件接触处安装有用以保护工件孔道锐边并同时保持密封的上盖板（6）。
6.根据权利要求5所述的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，所述的上盖板（6）通过机床压力与夹具上盖（7）和工件紧密配合，上盖板（6）外圈上均匀分布31个凹槽与对应的异形孔道上凸起锐边间隙配合，以防止被磨料冲蚀产生损伤，同时可以防止磨料从工件上方空隙处泄露，提高了磨料利用效率。
7.根据权利要求1所述的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，所述的内孔导流芯模（8）材质为铝合金，可以保护芯模不被磨料流机床压坏，在内孔导流芯模（8）的圆盘底座上有凸起的台阶圆，在台阶圆壁上有31个孔，孔道的斜度和工件流道出口的斜度相同，通过内孔导流芯模（8）和工件内孔间隙配合，可以将磨料从出口处引流至芯模中间，避免磨料在出口处出现横流使工件出现C形豁口。
8.根据权利要求1所述的变截面异形通道磨料流加工组合夹具，其特征在于，内孔导流芯模（8）底部均布有至少三个螺纹孔，通过三个螺钉旋紧固定于工件底座（4）上。
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