CN110181353A - 一种阀座内流道相贯孔磨料去毛刺专用组合夹具 - Google Patents

一种阀座内流道相贯孔磨料去毛刺专用组合夹具 Download PDF

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Abstract

一种阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，主要组件包括：夹具底座（1）、夹具支撑柱（2）、夹具上盖（3）、卧式阀座前端挡板（4）、卧式阀座上挡板（5）、卧式阀座（6）、立式阀座（7）、立式阀座上挡板（8）、立式阀座背挡板（9）、立式阀座前挡板（10），卧式阀座下挡板（11），各组件装配完成后形成流道，磨料在两阀座流道内单向运动，在加工一定时间后，将两阀座交换位置，进行磨料流二次加工，即可对阀座内孔道相贯处进行去毛刺加工，本发明为磨料流去除阀座内流道相贯孔毛刺提供了一套合理可用的组合夹具，夹具设计合理、结构简单、使用方便、可通过变换阀座安装方式实现对阀座内通道毛刺的两向加工，毛刺去除效果明显。

Description

一种阀座内流道相贯孔磨料去毛刺专用组合夹具
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，具体地说是一种阀座内流道相贯孔磨料去毛刺专用组合夹具。
背景技术
各类航空机械的液压系统中都需要使用阀体来控制油路的流向，阀座中具有各种大小的内孔以及相贯孔结构，这些孔可以通过传统的钻削工艺以及电火花电解等特种加工工艺进行加工，但是在孔的相贯处会产生毛刺，毛刺的存在可能会对液压系统的稳定性与安全性造成影响，传统的去毛刺技术难以实现对复杂结构工件内部相贯孔毛刺的去除，因此需要一种有效的办法去除阀体内部结构中存在的毛刺，磨料流技术是一种柔性加工方式，磨料在压力的作用下可以沿着工件表面流动，进而实现对工件的去毛刺，磨料在流道内的双向运动可以使难去除毛刺产生疲劳断裂，可以有效去除毛刺，因此，无论工件内部流道有多复杂，该项工艺都可以实现对内部孔道的毛刺去除。
磨料流加工其中一个关键因素是进行相应夹具的设计，所设计出的夹具的合理性、适用性、便捷性会对磨料流工艺的效率和加工效果有一个显著的提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的各类阀座内部相贯孔处毛刺去除不便的问题，设计一套合理、方便可用的阀座内流道相贯孔磨料去毛刺专用组合夹具，从而实现工件相贯孔去毛刺的加工。
本发明的技术方案是：
一种阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于它包括：夹具底座1、夹具支撑柱2、夹具上盖3、卧式阀座前端挡板4、卧式阀座上挡板5、卧式阀座下挡板11、立式阀座上挡板8、立式阀座背挡板9和立式阀座前挡板10，夹具底座1安装在磨料流加工机床工作台上，卧式阀座下挡板11通过两个螺柱定位在夹具底座1上，卧式阀座6工件放置在卧式阀座下挡板11上，并通过穿过夹具底座1以及卧式阀座下挡板11上对应通孔的螺柱固定在夹具底座1上；为使磨料只从卧式阀座6上表面的孔洞流出，使用螺柱将卧式阀座前端挡板4固定在卧式阀座6前端，使用螺柱、螺母将开有四个小孔的卧式阀座上挡板5定位固定于卧式阀座6上表面；立式阀座7通过螺柱定位固定在夹具底座1上，夹具底座1相应位置处设有穿装螺柱的通孔和向立式阀座7通入磨料的通孔；为了使流经立式阀座7的磨料在阀座流道内充分流动并从前端两小孔流出，分别使用螺柱将立式阀座上挡板8、立式阀座前挡板10、立式阀座背挡板9定位固定于立式阀座7的上端、前端和背端；同时为了将夹具可以安置在磨料上下缸之间且为了在实验过程中观察磨料出流情况，采用五个夹具支撑柱2放置在夹具底座1固定槽上，夹具上盖3有相对应的固定槽装配在夹具支撑柱2上，整体夹具装配完全后，磨料从下磨料缸挤入夹具底座1底座孔中，沿着封闭流道流过卧式阀座6与立式阀座7需要加工的内孔，经过阀座内部各个相贯处，通过立式和卧式两种方案，实现对于阀座内部流道及相贯处的双向加工，使毛刺产生疲劳断裂，达到去除阀座内部相贯孔毛刺的目的。
所述的夹具底座1为45钢制圆盘，中心处共有八个通孔，其中五个通孔与立式阀座7相对应，另三个通孔与卧式阀座6对应，立式阀座对应的五个通孔中，两个用于磨料进入，三个用于定位，与卧式阀座6对应的三个通孔中，一个用于磨料进入，另两个用于阀座定位，在夹具底座表面有五个同样大小的圆形槽，用于定位固定夹具支撑柱2。
所述的夹具支撑柱2为45钢制圆柱状，在夹具底座1上设计有五个圆柱槽，夹具支撑柱2放置在圆柱槽内，夹具支撑柱2用于支撑夹具上盖3，从而使夹具体可以承受机床合模压力且避免夹具体受力不均而被破坏，同时采用支撑柱设计便于在实验过程中观察磨料出流情况。
所述的夹具支撑柱2与夹具底座1和夹具上盖3配合时，夹具底座1和夹具上盖3表面设有圆柱形槽，从而实现对夹具支撑柱2的绕圆周五边形排布与固定。
所述的卧式阀座下挡板11与卧式阀座上挡板5为铝合金制方板，铝合金材质可承受磨料挤压时所带来的挤压力，在有效阻挡磨料的同时可以减少变形，卧式阀座下挡板11中心处共有三个通孔与夹具底座1三个通孔一一对应；其中一个圆孔用于磨料流入与防止卧式阀座6磨料入口产生喇叭口，另两个通孔用于和夹具底座1以及螺柱配合以固定卧式阀座6，卧式阀座上挡板5中心处有四个与卧式阀座上表面对应的通孔13用于磨料均匀排出，在卧式阀座上挡板5四角处有四个通孔14用于与卧式阀座6的定位固定。
所述的卧式阀座前挡板4为铝合金制L型板，铝合金材料在保证对工件表面无划伤的前提下可以有效抵抗磨料挤压时产生的压力，减少板材变形，减少磨料从预想外的通道流出，卧式阀座前挡板4表面有三个通孔用于和螺柱配合定位在阀座上，卧式阀座前挡板4可以将卧式阀座6前端三个通孔二大一小封闭，在卧式阀座6后端存在另一块卧式阀座前挡板4可以封闭卧式阀座6后端的三个通孔二大一小，使磨料无法从前后表面六个通孔处流出，通过封闭该六孔，将磨料只能从卧式阀座上表面流出，形成磨料从卧式阀座小端面进入大端面流出的通道，对阀座内部全部孔道进行加工，有效提高磨料的利用效率，实现对卧式阀座内流道相贯处毛刺的有效去除。
所述的立式阀座上挡板8、立式阀座背挡板9、立式阀座前挡板10为铝合金制方板，铝合金材料可以抵抗住磨料所带来的挤压力减少变形，减少磨料泄出，提高磨料利用率，卧式阀座上挡板8表面有三个通孔用于通过螺柱与立式阀座7固定定位，立式阀座背挡板9四角处有四个通孔用于与立式阀座7的定位固定，立式阀座前挡板10中心处有对称分布的两个通孔用于通过螺柱与立式阀座7的定位固定，通过立式阀座上挡板8、立式阀座背挡板9和立式阀座前挡板10分别封闭立式阀座7的上表面两个孔、后表面四个孔、前端一个孔形成磨料从立式阀座7下端流入从小端孔12流出的单向通道，实现与卧式阀座在毛刺聚集部分的反向去毛刺加工，可以有效提高磨料利用率，提高加工效率。
本发明的有益效果：
本发明为阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺加工提供了一套合理可用的组合夹具。
本发明的夹具底座1、夹具支撑柱2、夹具上盖3、卧式阀座前挡板4、卧式阀座上挡板5、卧式阀座6、立式阀座7、立式阀座上挡板8、立式阀座背挡板9、立式阀座前挡板10和卧式阀座下挡板11整体配合成一个开放式的流道结构，通过对阀座部分流道的封闭以及卧式阀座立式阀座两组夹具的组合使用，可以实现单种夹具方案无法实现的双向加工，可以提高对毛刺的去除效率，同时提高了磨料的利用效率，增强了该项工艺的加工效果。
附图说明
图1 阀座工件三维视图。
图2 本发明的阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具装配图。
图3 夹具底座示意图。
图4 支撑柱示意图。
图5 夹具上盖示意图。
图6 卧式阀座下挡板示意图。
图7 卧式阀座前挡板示意图。
图8 卧式阀座上挡板示意图。
图9 立式阀座上挡板示意图。
图10 立式阀座背挡板示意图。
图11 立式阀座前挡板示意图。
图12 卧式阀座部分组合示意图。
图13 立式阀座部分组合示意图。
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1-13所示。
一种阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，装配图如图2所示，阀座包括图1左侧的卧式阀座和图1右侧的立式阀座，整套夹具由两个主要部分组成，分别是阀座定位固定部分与夹具支撑部分，其中阀座定位固定部分包括：夹具底座1、卧式阀座前端挡板4、卧式阀座上挡板5、卧式阀座6、卧式阀座下挡板11、立式阀座7、立式阀座上挡板8、立式阀座背挡板9和立式阀座前挡板10，如图3、6、7、8、9、10、11所示。夹具支撑部分包括夹具底座1、夹具支撑柱2、夹具上盖3组成，如图3、4、5所示。
夹具底座1为45钢制圆盘，中心处共有八个通孔，如图3所示，八个通孔分为二组，一组五个通孔与立式阀座底部相对应，另一组三个通孔与卧式阀体相对应，第一组五个通孔中的三个通孔用于与阀座的定位固定，两个用于磨料进入，第二组三个通孔与卧式阀座下端面相对应，其中两个用于与卧式阀座的定位固定，另外一个用于磨料进入。在夹具底座1的上表面还设有五个圆柱槽，用于放置和固定图2所示的夹具支撑柱2。
卧式阀座上挡板5（图8）与卧式阀座下挡板11（图6）为铝合金制方板，卧式阀座前挡板4为铝合金制L型板，铝合金材料可抵抗磨料的压力，减少板材变形，减少磨料泄出，卧式阀座下挡板11中心处有三个通孔15，其中两个用于卧式阀座的定位固定，另一个用于磨料进入，卧式阀座上挡板5四角有四个通孔14用于和螺柱配合定位在阀座上，中心有四个通孔13供磨料排出，卧式阀座前挡板4表面有三个通孔16用于和螺柱配合定位在阀座前端，卧式阀座前挡板4将卧式阀座前端的三个直通孔17封闭，使磨料无法从该三个直通孔17处流出，通过使用卧式阀座前挡板4可以使磨料更多的从卧式阀座6上表面的孔洞18处流出，有效提高磨料的利用效率，实现对阀座内流道相贯处毛刺的有效去除。
立式阀座上挡板8（图9）、立式阀座背挡板9（图10）、立式阀座前挡板10（图11）为铝合金制方板，铝合金材料可抵抗磨料的压力，减少板材变形，减少磨料泄出，立式阀座上挡板8有三个通孔19用于使用螺柱与立式阀座7定位固定，立式阀座背挡板9四角有四个通孔20用于和螺柱配合定位在立式阀座7背部，立式阀座前挡板10中心处有两个对称分布的通孔用于和螺柱配合定位在立式阀座7的前端，立式阀座上挡板8将阀座上端的两个直通孔封闭，使磨料无法该两孔处流出，立式阀座背挡板9封闭立式阀座背面的四个孔洞，通过对孔道的封闭，使磨料流向立式阀座前端的两个竖直小孔并最终从前上部的孔12处流出，实现磨料从阀座下端进入前端流出的流向，有效提高磨料的利用效率，实现对阀座内流道相贯处毛刺的有效去除。
整个夹具通过机床的上下磨料缸压力压紧，压力施加在夹具底座1、夹具支撑柱2以及夹具上盖3上。
装配夹具时， 先将卧式阀座上挡板5、卧式阀座前挡板4与卧式阀座下挡板11分别通过螺柱固定在卧式阀座6上，将立式阀座上挡板8、立式阀座背挡板9、立式阀座前挡板10分别通过螺柱固定在立式阀座7上，将组合后的立式阀座、卧式阀座分别通过螺柱定位固定在夹具底座1相对应的位置上（夹具底座1上5孔和3孔位置处），形成一个供磨料流入的流道，再依次在夹具底座1上放置夹具支撑柱2与夹具上盖3，整体夹具装配完毕。
本发明的工作原理：
加工前将磨料放入下磨料缸，将装配好的夹具整体放在下磨料缸上工作台内，启动机床合模，设定好加工参数后，磨料从下磨料缸通过夹具底座通孔挤入夹具内腔体中，沿着夹具与阀座形成的内部流道流动，流经阀座中所有相连的孔道，通过磨料的作用，实现对毛刺的去除，最后磨料分别从卧式阀座上端与立式阀座前端竖直小孔流出，通过使用不同的阀座放置方法实现磨料流的双向加工，加工完成后，使用超声波清洗机对工件进行清洗，使用高压气枪吹出流道内残余磨料，通过内窥镜观察毛刺去除情况。
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 (7)

1.一种阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于它包括：夹具底座（1）、夹具支撑柱（2）、夹具上盖（3）、卧式阀座前端挡板（4）、卧式阀座上挡板（5）、卧式阀座下挡板（11）、立式阀座上挡板（8）、立式阀座背挡板（9）和立式阀座前挡板（10），夹具底座（1）安装在磨料流加工机床工作台上，卧式阀座下挡板（11）通过两个螺柱定位在夹具底座（1）上，卧式阀座（6）工件放置在卧式阀座下挡板（11）上，并通过穿过夹具底座（1）以及卧式阀座下挡板（11）上对应通孔的螺柱固定在夹具底座（1）上；为使磨料只从卧式阀座（6）上表面的孔洞流出，使用螺柱将卧式阀座前端挡板（4）固定在卧式阀座（6）前端，使用螺柱、螺母将开有四个小孔的卧式阀座上挡板（5）定位固定于卧式阀座（6）上表面；立式阀座（7）通过螺柱定位固定在夹具底座（1）上，夹具底座（1）相应位置处设有穿装螺柱的通孔和向立式阀座（7）通入磨料的通孔；为了使流经立式阀座（7）的磨料在阀座流道内充分流动并从前端两小孔流出，分别使用螺柱将立式阀座上挡板（8）、立式阀座前挡板（10）、立式阀座背挡板（9）定位固定于立式阀座（7）的上端、前端和背端；同时为了将夹具可以安置在磨料上下缸之间且为了在实验过程中观察磨料出流情况，采用五个夹具支撑柱（2）放置在夹具底座（1）固定槽上，夹具上盖（3）有相对应的固定槽装配在夹具支撑柱（2）上，整体夹具装配完全后，磨料从下磨料缸挤入夹具底座（1）底座孔中，沿着封闭流道流过卧式阀座（6）与立式阀座（7）需要加工的内孔，经过阀座内部各个相贯处，通过立式和卧式两种方案，实现对于阀座内部流道及相贯处的双向加工，使毛刺产生疲劳断裂，达到去除阀座内部相贯孔毛刺的目的。
2.根据权利要求1所述的阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于所述的夹具底座（1）为45钢制圆盘，中心处共有八个通孔，其中五个通孔与立式阀座（7）相对应，另三个通孔与卧式阀座（6）对应，立式阀座对应的五个通孔中，两个用于磨料进入，三个用于定位，与卧式阀座（6）对应的三个通孔中，一个用于磨料进入，另两个用于阀座定位，在夹具底座表面有五个同样大小的圆形槽，用于定位固定夹具支撑柱（2）。
3.根据权利要求1所述的阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于所述的夹具支撑柱（2）为45钢制圆柱状，在夹具底座（1）上设计有五个圆柱槽，夹具支撑柱（2）放置在圆柱槽内，夹具支撑柱（2）用于支撑夹具上盖（3），从而使夹具体可以承受机床合模压力且避免夹具体受力不均而被破坏，同时采用支撑柱设计便于在实验过程中观察磨料出流情况。
4.根据权利要求1所述的阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于所述的夹具支撑柱（2）与夹具底座（1）和夹具上盖（3）配合时，夹具底座（1）和夹具上盖（3）表面设有圆柱形槽，从而实现对夹具支撑柱（2）的绕圆周五边形排布与固定。
5.根据权利要求1所述的阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于所述的卧式阀座下挡板（11）与卧式阀座上挡板（5）为铝合金制方板，铝合金材质可承受磨料挤压时所带来的挤压力，在有效阻挡磨料的同时可以减少变形，卧式阀座下挡板（11）中心处共有三个通孔与夹具底座（1）三个通孔一一对应；其中一个圆孔用于磨料流入与防止卧式阀座（6）磨料入口产生喇叭口，另两个通孔用于和夹具底座（1）以及螺柱配合以固定卧式阀座（6），卧式阀座上挡板（5）中心处有四个与卧式阀座上表面对应的通孔用于磨料均匀排出，在卧式阀座上挡板（5）四角处有四个通孔用于与卧式阀座（6）的定位固定。
6.根据权利要求1所述的阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于所述的卧式阀座前挡板（4）为铝合金制L型板，铝合金材料在保证对工件表面无划伤的前提下可以有效抵抗磨料挤压时产生的压力，减少板材变形，减少磨料从预想外的通道流出，卧式阀座前挡板（4）表面有三个通孔用于和螺柱配合定位在阀座上，卧式阀座前挡板（4）可以将卧式阀座（6）前端三个通孔封闭，在卧式阀座（6）后端存在另一块卧式阀座前挡板（4）可以封闭卧式阀座（6）后端的三个通孔，使磨料无法从前后表面六个通孔处流出，通过封闭该六孔，将磨料只能从卧式阀座上表面流出，形成磨料从卧式阀座小端面进入大端面流出的通道，对阀座内部全部孔道进行加工，有效提高磨料的利用效率，实现对卧式阀座内流道相贯处毛刺的有效去除。
7.根据权利要求1所述的阀座内流道相贯孔磨料流去毛刺专用组合夹具，其特征在于所述的立式阀座上挡板（8）、立式阀座背挡板（9）、立式阀座前挡板（10）为铝合金制方板，铝合金材料可以抵抗住磨料所带来的挤压力减少变形，减少磨料泄出，提高磨料利用率，卧式阀座上挡板（8）表面有三个通孔用于通过螺柱与立式阀座（7）固定定位，立式阀座背挡板（9）四角处有四个通孔用于与立式阀座（7）的定位固定，立式阀座前挡板（10）中心处有对称分布的两个通孔用于通过螺柱与立式阀座（7）的定位固定，通过立式阀座上挡板（8）、立式阀座背挡板（9）和立式阀座前挡板（10）分别封闭立式阀座（7）的上表面两个孔、后表面四个孔、前端一个孔形成磨料从立式阀座（7）下端流入从前端流出的单向通道，实现与卧式阀座在毛刺聚集部分的反向去毛刺加工，可以有效提高磨料利用率，提高加工效率。
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