CN109108175A - 一种排气扩压器旋压夹具及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种排气扩压器旋压夹具及其工作方法，该排气扩压器旋压夹具包括底座、连接环、支撑环、压板、旋压环和定位环，底座包括盘状基座和支靠筒，该支靠筒的外径与薄壁筒体的内径相适配；连接环套接在支靠筒上，该连接环的尾端与底座的盘状基座固定相连；支撑环套接在支靠筒上，该支撑环的尾端与连接环的前端经调节螺栓相连；旋压环包括对称设置的左半环和右半环，左半环/右半环包括一体成型的旋压环支撑部和台阶部，台阶部沿轴向的长度与翻边焊接部的长度相适配，环形台阶部的前端面和内环的交界处设置与弯曲部形状相适配的倒角部；定位环套接在左半环和右半环的旋压支撑部组成的外环上。

Description

一种排气扩压器旋压夹具及其工作方法

技术领域

本发明涉及航空发动机零件加工技术领域，特别是一种排气扩压器旋压夹具及其工作方法。

背景技术

某型号排气扩压器是由厚度0.6～1mm板料拉深胀型后组合焊接而成。由于全部为薄板件，焊接变形难以控制，在试制过程中，碰到很多问题，其中零件的旋压成型就是一个难点。因此对工装的要求很高，要求工装要有足够的支撑力。如图1和图2所示，零件由薄壁筒体1和翻边2组成；翻边2依次包括与薄壁筒体1前端外壁紧贴配合的焊接部23、与薄壁筒体1外壁之间留有间隙的过渡部22和沿过渡部垂直向外设置的翻折部21，加工时薄壁筒体1的前端与焊接部23进行焊接固定，再将薄壁筒体1和焊接部23的前端向外翻折形成具有一定弯曲半径的弯曲部24；该弯曲部24为向外旋压，且薄壁筒体1尾端的直径比旋压处直径更大，如使用整体支撑块，将直接导致零件无法从夹具上拆卸下来。综上所述，夹具必须采用分块结构才能满足旋压后的零件拆卸。但是分块后支撑环仅仅通过螺钉的固定，产生的支撑力又无法满足零件旋压的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于装配的排气扩压器旋压夹具及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的排气扩压器旋压夹具，包括底座、连接环、支撑环、压板、旋压环和定位环，所述底座包括盘状基座和支靠筒，该支靠筒的尾端与盘状基座的端面固定相连，该支靠筒的外径与所述薄壁筒体的内径相适配；所述连接环套接在所述支靠筒上，该连接环的尾端与底座的盘状基座固定相连，该连接环的内壁与支靠筒的外壁之间留有间隙；所述支撑环套接在所述支靠筒上，该支撑环的尾端与连接环的前端经调节螺栓相连，该支撑环的内壁与支靠筒的外壁之间留有间隙，该支撑环的外径小于所述连接环的外径设置；所述压板的一端经螺栓与所述连接环的前端相连，该压板的另一端与支撑环的前端面压接配合；所述旋压环包括对称设置的左半环和右半环，所述左半环/右半环包括一体成型的旋压环支撑部和台阶部，所述台阶部沿轴向的长度与翻边焊接部的长度相适配，所述左半环和右半环组成旋压环后，所述左半环和右半环台阶部组成的内环与所述支靠筒的外壁之间间隙配合，环形台阶部的前端面和内环的交界处设置与弯曲部形状相适配的倒角部；所述定位环套接在所述左半环和右半环的旋压支撑部组成的外环上，用于对旋压环进行固定支撑。

进一步，所述支靠筒沿轴向的长度与所述薄壁筒体的轴向深度相适配，以使所述薄壁筒体套接在所述支靠筒外时，薄壁筒体前端和焊接部置于该支靠筒的前端边缘，便于将薄壁筒体和焊接部的前端向外翻折进行旋压。

进一步，排气扩压器旋压夹具还包括多个垫块，所述垫块置于所述连接环与所述旋压环之间，用于对旋压环的位置进行支撑限定，避免旋压过程中旋压环被挤压发生位移，影响加工尺寸精度。

进一步，所述左半环、右半环为同一环体经线切割均匀分割为两半所得，以使获得的左半环、右半环之间连接紧密，不会出现断层，避免零件旋压时候局部凹陷的问题；完成旋压后，先将分割成两半的旋压环分开，然后可以顺利的将零件从夹具中拆卸下来，易于拆卸。

进一步，所述支靠筒的前端外壁沿周向设置可拆卸的镶嵌环，薄壁筒体套入支靠筒后仅所述镶嵌环与薄壁筒体内壁相接触，以使排气扩压器旋压夹具多次使用后，磨损造成尺寸偏差，仅需对镶嵌环进行更换，避免更换整个底座，节约成本。

进一步，所述支靠筒和盘状基座呈空心设置，以减轻夹具的整体重量，降低制作成本。

上述排气扩压器旋压夹具的工作方法，包括如下步骤：

A、首先将焊接后的薄壁筒体和翻边套入所述底座的支靠筒，使得薄壁筒体的尾端由盘状基座进行支撑，薄壁筒体的前端和翻边的焊接部置于该支靠筒的前端边缘。

B、将连接环套在薄壁筒体外并将连接环的尾端与底座的盘状基座固定相连，使得薄壁筒体置于连接环和支靠筒之间的间隙内。

C、将支撑环套在薄壁筒体外并将支撑环经调节螺栓与连接环相连，使得翻边的翻折部紧贴支撑环的前端面设置，在连接环的0°、90°、180°、270°处设置压板，各压板的一端与连接环固定相连，相对另一端将所述翻边的翻折部压紧在支撑环的前端面上。

D、将左半环、右半环卡在薄壁筒体的前端以构成旋压环，使得左半环和右半环台阶部组成的内环对薄壁筒体的前端和翻边的焊接部进行限位固定，待旋压的区域置于旋压环的倒角部；在连接环的45°、135°、225°、315°处设置垫块，用以限定旋压环与连接环之间的轴向距离，对旋压环进行限位；将定位环套接在旋压环的外环上，并通过螺栓将定位环、旋压环、垫块与连接环的前端面进行固定相连，完成排气扩压器旋压夹具和零件的装夹。

E、将装夹后的排气扩压器旋压夹具与动力系统传动配合，使得排气扩压器旋压夹具和零件保持转动状态，将用于旋压的旋轮插入定位环内，使得旋轮对薄壁筒体和翻边的前端沿倒角部进行旋压，以获得带有弯曲部的零件。

发明的技术效果：（1）本发明的排气扩压器旋压夹具，相对于现有技术，旋压环采用分块式设计，易于装配和拆卸；（2）连接环与旋压环之间设置垫块，避免旋压过程中旋压环移位，影响加工精度；（3）左半环、右半环为同一环体经线切割均匀分割为两半所得，使得左半环、右半环装配后间隙小，不会出现断层，避免零件旋压时候局部凹陷的问题；（4）镶嵌环的设置，可降低加工成本，延长夹具整体的使用寿命。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明的排气扩压器薄壁筒体和翻边焊接后的剖面结构示意图；

图2是图1中A区域的局部放大图；

图3是本发明的排气扩压器旋压夹具与零件装夹后的主视图；

图4是图3中沿A-A向的剖视图。

图5是图4中B区域的局部放大图；

图6是本发明的底座的剖面结构示意图；

图7是本发明的左半环的结构示意图；

图8是图7中A区域的局部放大图。

图中：薄壁筒体1，翻边2，翻折部21，过渡部22，焊接部23，弯曲部24，底座3，支靠筒31，盘状基座32，镶嵌环33，连接环4，支撑环5，调节螺栓51，压板6，旋压环7，台阶部71，旋压环支撑部72，倒角部73，垫块8，定位环9。

具体实施方式

实施例1

如图3至图6所示，本实施例的排气扩压器旋压夹具，包括底座3、连接环4、支撑环5、压板6、旋压环7和定位环9，底座3包括盘状基座32和支靠筒31，该支靠筒31的尾端与盘状基座32的端面固定相连，该支靠筒31的外径与薄壁筒体1的内径相适配，支靠筒31沿轴向的长度与薄壁筒体1的轴向深度相适配，以使薄壁筒体1套接在支靠筒31外时，薄壁筒体1前端和焊接部23置于该支靠筒31的前端边缘，支靠筒31的前端外壁沿周向设置与支靠筒31螺纹连接的镶嵌环33，薄壁筒体1套入支靠筒31后仅镶嵌环33与薄壁筒体1内壁相接触；支靠筒31和盘状基座32呈空心设置，以减轻夹具的整体重量。

连接环4套接在支靠筒31上时，该连接环4的尾端经2个对称设置的螺栓与底座3的盘状基座32固定相连，该连接环4的内壁与支靠筒31的外壁之间留有间隙；支撑环5套接在支靠筒31上，该支撑环5的尾端与连接环4的前端经对称设置的2个调节螺栓51相连，以使通过对调节螺栓51进行调整，可改变支撑环5的位置；该支撑环5的内壁与支靠筒31的外壁之间留有间隙，且该支撑环5的外径小于连接环4的外径设置，以使支撑环5的边缘外侧可设置压板6和垫块8；压板6设置在连接环4的0°、90°、180°、270°处，各压板4的一端经螺栓与连接环4固定相连，相对另一端将翻边2的翻折部21压紧在支撑环5的前端面上。

旋压环7包括对称设置的左半环和右半环，左半环、右半环为同一环体经线切割均匀分割为两半所得，以使获得的左半环、右半环之间连接紧密，不会出现断层；如图7和图8所示，左半环/右半环均包括一体成型的旋压环支撑部72和台阶部71，台阶部71沿轴向的长度与翻边焊接部23的长度相适配，左半环和右半环组成旋压环7后，左半环和右半环台阶部71组成的内环与支靠筒31的外壁之间间隙配合，环形台阶部71的前端面和内环的交界处设置与弯曲部24形状相适配的倒角部73，用于加工弯曲部24；垫块8设置在连接环4的45°、135°、225°、315°处，用以限定旋压环7与连接环4之间的轴向距离；定位环9套接在左半环和右半环的旋压支撑部72组成的外环上，并通过螺栓将定位环9、旋压环7、垫块8与连接环4的前端面进行固定相连，以完成装夹。

实施例2

上述排气扩压器旋压夹具的工作方法，具体包括如下步骤：

A、首先将焊接后的薄壁筒体1和翻边2套入底座3的支靠筒31，使得薄壁筒体1的尾端由盘状基座32进行支撑，薄壁筒体1的前端和翻边2的焊接部23置于该支靠筒31的前端边缘。

B、将连接环4套在薄壁筒体1外并将连接环4的尾端与底座3的盘状基座32固定相连，使得薄壁筒体1置于连接环4和支靠筒31之间的间隙内。

C、将支撑环5套在薄壁筒体1外并将支撑环5经调节螺栓51与连接环4相连，使得翻边2的翻折部21紧贴支撑环5的前端面设置，在连接环4的0°、90°、180°、270°处设置压板6，各压板6的一端经螺栓与连接环4固定相连，相对另一端将翻边2的翻折部21压紧在支撑环5的前端面上。

D、将左半环、右半环卡在薄壁筒体1的前端以构成旋压环7，使得左半环和右半环台阶部71组成的内环对薄壁筒体1的前端和翻边2的焊接部23进行限位固定，待旋压的区域置于旋压环7的倒角部73；在连接环4的45°、135°、225°、315°处设置垫块8，用以限定旋压环7与连接环4之间的轴向距离，对旋压环7进行限位；将定位环8套接在旋压环7的外环上，并通过螺栓将定位环9、旋压环7、垫块8与连接环4的前端面进行固定相连，完成排气扩压器旋压夹具和零件的装夹。

E、将装夹后的排气扩压器旋压夹具与动力系统(例如车床上的转轴)传动配合，使得排气扩压器旋压夹具和零件保持转动状态，将用于旋压的旋轮插入定位环9内，使得旋轮对薄壁筒体1和翻边2的前端沿倒角部73进行旋压，以获得带有弯曲部24的零件。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种排气扩压器旋压夹具，其特征在于，包括：底座、连接环、支撑环、压板、旋压环和定位环，所述底座包括盘状基座和支靠筒，该支靠筒的尾端与盘状基座的端面固定相连，该支靠筒的外径与薄壁筒体的内径相适配；所述连接环套接在所述支靠筒上，该连接环的尾端与底座的盘状基座固定相连，该连接环的内壁与支靠筒的外壁之间留有间隙；所述支撑环套接在所述支靠筒上，该支撑环的尾端与连接环的前端经调节螺栓相连，该支撑环的内壁与支靠筒的外壁之间留有间隙，该支撑环的外径小于所述连接环的外径设置；所述压板的一端经螺栓与所述连接环的前端相连，该压板的另一端与支撑环的前端面压接配合；所述旋压环包括对称设置的左半环和右半环，所述左半环/右半环包括一体成型的旋压环支撑部和台阶部，所述台阶部沿轴向的长度与翻边焊接部的长度相适配，所述左半环和右半环组成旋压环后，所述左半环和右半环台阶部组成的内环与所述支靠筒的外壁之间间隙配合，环形台阶部的前端面和内环的交界处设置与弯曲部形状相适配的倒角部；所述定位环套接在所述左半环和右半环的旋压支撑部组成的外环上。

2.根据权利要求1所述的排气扩压器旋压夹具，其特征在于，所述支靠筒沿轴向的长度与所述薄壁筒体的轴向深度相适配，以使所述薄壁筒体套接在所述支靠筒外时，薄壁筒体前端和焊接部置于该支靠筒的前端边缘。

3.根据权利要求2所述的排气扩压器旋压夹具，其特征在于，还包括多个垫块，所述垫块置于所述连接环与所述旋压环之间。

4.根据权利要求3所述的排气扩压器旋压夹具，其特征在于，所述左半环、右半环为同一环体经线切割均匀分割为两半所得。

5.根据权利要求3所述的排气扩压器旋压夹具，其特征在于，所述支靠筒的前端外壁沿周向设置可拆卸的镶嵌环，薄壁筒体套入支靠筒后仅所述镶嵌环与薄壁筒体内壁相接触。

6.根据权利要求3所述的排气扩压器旋压夹具，其特征在于，所述支靠筒和盘状基座呈空心设置。

7.一种排气扩压器旋压夹具的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、首先将焊接后的薄壁筒体和翻边套入所述底座的支靠筒，使得薄壁筒体的尾端由盘状基座进行支撑，薄壁筒体的前端和翻边的焊接部置于该支靠筒的前端边缘；

B、将连接环套在薄壁筒体外并将连接环的尾端与底座的盘状基座固定相连，使得薄壁筒体置于连接环和支靠筒之间的间隙内；

C、将支撑环套在薄壁筒体外并将支撑环经调节螺栓与连接环相连，使得翻边的翻折部紧贴支撑环的前端面设置，在连接环的0°、90°、180°、270°处设置压板，各压板的一端与连接环固定相连，相对另一端将所述翻边的翻折部压紧在支撑环的前端面上；

D、将左半环、右半环卡在薄壁筒体的前端以构成旋压环，使得左半环和右半环台阶部组成的内环对薄壁筒体的前端和翻边的焊接部进行限位固定，待旋压的区域置于旋压环的倒角部；在连接环的45°、135°、225°、315°处设置垫块，用以限定旋压环与连接环之间的轴向距离，对旋压环进行限位；将定位环套接在旋压环的外环上，并通过螺栓将定位环、旋压环、垫块与连接环的前端面进行固定相连，完成排气扩压器旋压夹具和零件的装夹；

E、将装夹后的排气扩压器旋压夹具与动力系统传动配合，使得排气扩压器旋压夹具和零件保持转动状态，将用于旋压的旋轮插入定位环内，使得旋轮对薄壁筒体和翻边的前端沿倒角部进行旋压，以获得带有弯曲部的零件。