CN111687264B - 一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置及方法。该装置包括加工平台，所述加工平台上开设至少一个圆弧形碾压槽，所述碾压槽的尺寸与待加工的托板原料尺寸相适配，使所述待加工的托板原料固定在所述加工平台上时，托板原料的边缘位于所述碾压槽上；碾子，所述碾子与所述加工平台活动连接，使所述碾子在加工平台的碾压槽上旋转，以对所述待加工的托板原料的边缘进行碾压；所述碾子的外型根据需求的扇形托板外型匹配设置。本发明的制备装置结构简单，便于操作，使得扇形托板的制备工艺更加简捷，极大的降低了制备加工的成本。

Description

一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置及方法
技术领域
本发明涉及航空设备技术领域，尤其是涉及一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置及方法。
背景技术
扇形托板螺帽常用于航空发动机、燃气轮机及飞机结构中，主要是解决结构件太薄不适合直接开螺纹，且空间狭小无法从法兰边两边同时施工条件下的装配问题。在使用扇形托板螺帽装配时，先把托板螺帽用铆钉挂在结构件上，托板本身具有防止螺帽周向窜动和转动的作用，因而在装配过程中直接拧螺栓即可压紧。托板螺帽的使用很大程度上方便了航空发动机、燃气轮机及飞机这种复杂紧凑机械结构件的拆卸和安装。
但是，扇形托板螺帽的托板加工通常采用钣金冲压的方式，这种加工方式由于需要开冲压模具，使得加工成本很难降下来。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置及方法，显著地降低了上述提及的扇形托板的制备成本。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置，包括：
加工平台，所述加工平台上开设至少一个圆弧形碾压槽，所述碾压槽的尺寸与待加工的托板原料尺寸相适配，使所述待加工的托板原料固定在所述加工平台上时，托板原料的边缘位于所述碾压槽上；
碾子，所述碾子与所述加工平台活动连接，使所述碾子在加工平台的碾压槽上旋转，以对所述待加工的托板原料的边缘进行碾压；
其中，所述碾子的外型根据需求的扇形托板外型匹配设置。
根据一个实施例，还包括型模，所述型模的外型尺寸根据需求的扇形托板外型匹配设置，用于辅助所述碾子将所述待加工的托板原料边缘进行碾压。
根据一个实施例，还包括旋转轴，所述碾子通过驱动轴与所述旋转轴固定连接，所述旋转轴与所述加工平台活动连接，所述旋转轴由电机驱动，以带动所述碾子在加工平台的碾压槽上旋转。
根据一个实施例，所述待加工的托板原料两端固定设置辅助部分，用于将所述待加工的托板原料固定在所述加工平台上。
根据一个实施例，所述加工平台上开设两个所述碾压槽，使托板原料的两侧边缘分别位于两个所述碾压槽上。
本发明还提供一种使用上述的装置制备扇形托板的方法，包括如下步骤：
步骤一、切料：准备合金板材，根据扇形托板的平面展开图修剪托板原料；
步骤二、制模：制作碾压成型过程中所需要的型模；
步骤三：将步骤一制得的托板原料与步骤二制得的型模一起固定在加工平台的碾压槽上，采用碾子碾压成型；
步骤四：脱模：把型模采用机械方法脱去；
步骤五：修剪：裁剪去除成型后托板上的辅助部分，并打磨毛刺。
根据一个实施例，步骤三中，采用45°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折45°。
根据一个实施例，步骤三中，采用90°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折90°。
根据一个实施例，将制得的型模放入边缘翻折90°的托板中，并一起固定在加工平台的碾压槽上，采用45°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折135°。
根据一个实施例，采用90°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折180°。
本发明的用于托板螺帽的扇形托板的制备装置及方法，其有益效果在于，该制备装置结构简单，便于操作，使得扇形托板的制备工艺简捷，极大的降低了制备的成本，克服了传统扇形托板螺帽的托板加工通常采用钣金冲压的方式，其过程中需要开冲压模具，使得加工成本较高的技术缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明制备装置的结构示意图；
图2是本发明制备装置的组装图；
图3是本发明的托板原料结构示意图；
图4a-1、图4a-2、图4a-3、图4a-4、图4a-5、图4a-6分别是托板原料加工过程中端面剖视图；
图4b-1、图4b-2、图4b-3、图4b-4分别为碾子碾压过程结构示意图；
图5是本发明的扇形托板碾压成型后的立体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1-2所示，本发明的一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置，包括：加工平台3，所述加工平台3上开设至少一个圆弧形碾压槽3-1，所述碾压槽3-1的尺寸与待加工的托板原料1尺寸相适配，使所述待加工的托板原料1固定在所述加工平台3上时，托板原料1的边缘位于所述碾压槽3-1上；碾子2，所述碾子2与所述加工平台3活动连接，使所述碾子2在加工平台3的碾压槽3-1上旋转，以对所述待加工的托板原料1的边缘进行碾压；其中，所述碾子2的外型根据需求的扇形托板外型匹配设置。
本发明该实施方式中，根据托板原料1的圆弧状结构，首先在加工平台3上开设相应结构和尺寸的碾压槽3-1，并将托板原料1固定在加工平台3上，且使托板原料1的边缘位于碾压槽3-1的槽口处。上述碾子2与加工平台3活动连接，使碾子2在加工平台3上围绕一个中心点旋转，且将位于碾压槽3-1的槽口处的托板原料1边缘进行碾压，以使得该托板原料1的边缘被碾压成与碾子2外型相应的设定形状。
为了便于碾压成型，在一种优选的实施方式中，还包括型模4，所述型模4的外型尺寸根据需求的扇形托板外型匹配设置，用于辅助所述碾子2将所述待加工的托板原料1边缘进行碾压。
在一种优选的实施方式中，还包括旋转轴5，所述碾子2通过驱动轴与所述旋转轴5连接，并通过螺母6固定，所述旋转轴5与所述加工平台3活动连接，所述旋转轴5由电机驱动，以带动所述碾子2在加工平台的碾压槽3-1上旋转。
为了便于将托板原料1及型模4固定在加工平台上，如图3所示，在所述待加工的托板原料1两端固定设置辅助部分1-1，用于将所述待加工的托板原料1固定在所述加工平台3上，当加工操作结束后，将该辅助部分1-1去除即可。具体地，在上述辅助部分1-1和型模4上均开设安装螺纹孔1-2，并在加工平台3上对应开设螺纹孔，采用螺钉将托板原料1和型模4固定在加工平台3上即可。
在一种优选的实施方式中，所述加工平台3上开设两个所述碾压槽3-1，使托板原料1的两侧边缘分别位于两个所述碾压槽3-1上，如图1-2所示。
本发明还提供一种使用上述的装置制备扇形托板的方法，以端面呈凹槽状的扇形托板为例，包括如下步骤：
步骤一、切料：准备合金板材，根据托板原料的平面展开图，采用线切割或激光切割方式修剪毛料。按图3设计了辅助部分可以辅助托板固定在工作平台上，切料后的状态如图4a-1所示；
步骤二、制模：制作碾压成型过程中所需要的型模，材质为金属，采用线切割或激光切割板材制成；
步骤三：90°翻边：将步骤一制得的托板原料固定在加工平台的碾压槽上，即对步骤一制作的毛料，采用碾子在平台上碾压的方式使得两个边向下折成90°，制作过程中需要步骤二制成的型模4作支撑。为了便于成型可分为两步完成，即先翻成45°再翻成90°，如图4a-2和图4a-3所示，即先按图4b-1，采用的碾子2-1把托板边缘碾压成45°倾斜角的截面形状，如图4a-2所示；再按图4b-2采用碾子2-2，把托板边缘碾压成90°截面形状，如图4a-3所示。
步骤四：180°翻边：即对步骤三所制作的90°翻边的毛料，继续采用碾子在平台上碾压的方式使得两个边向内再折90°；过程中需要步骤二所制的型模4作支撑，为了便于180°翻边成型可分为两步完成，即先翻成135°再翻成180°。如图4a-4和图4a-5所示，即先按图4b-3，采用碾子2-3把托板碾压成135°角的截面形状，如图4a-4所示，再按图4b-4，采用碾子2-4把托板碾压成翻折180°角的截面形状，如图4a-5所示。
步骤五：脱模：把步骤四需要的型模4采用机械或化学方法去除；
步骤六：修剪：按图3所示，裁剪去除托板上用于辅助固定的部分，并打磨毛刺，加工完成后的截面如图4a-6所示，加工成型的产品立体图如图5所示。
其中，本发明中，上述碾子的结构根据实际需求的扇形托板截面形状而设置。以上述的端面呈凹槽状的扇形托板为例，需在加工平台上开设两条碾压槽，将托板原料固定在该两条碾压槽的中间，并使其两边边缘位于碾压槽的槽口处，将碾子结构设置呈哑铃状，两端分别用于碾压托板原料的两边边缘，根据托板边缘的翻折角度，将碾子结构分别设置为45°角碾子和90°角碾子，结构示意图如图4b-1、图4b-2、图4b-3和图4b-4所示。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种用于托板螺帽的扇形托板的制备装置，其特征在于，包括：
加工平台，所述加工平台上开设两个圆弧形碾压槽，所述碾压槽的尺寸与待加工的托板原料尺寸相适配，使所述待加工的托板原料固定在所述加工平台上时，托板原料的两侧边缘分别位于两个所述碾压槽上；
碾子，所述碾子与所述加工平台活动连接，使所述碾子在加工平台的碾压槽上旋转，以对所述待加工的托板原料的边缘进行碾压；
其中，所述碾子的外型根据需求的扇形托板外型匹配设置；
还包括型模，所述型模的外型尺寸根据需求的扇形托板外型匹配设置，用于辅助所述碾子将所述待加工的托板原料边缘进行碾压。
2.根据权利要求1所述的扇形托板的制备装置，其特征在于：还包括旋转轴，所述碾子通过驱动轴与所述旋转轴固定连接，所述旋转轴与所述加工平台活动连接，所述旋转轴由电机驱动，以带动所述碾子在加工平台的碾压槽上旋转。
3.根据权利要求1所述的扇形托板的制备装置，其特征在于：所述待加工的托板原料两端固定设置辅助部分，用于将所述待加工的托板原料固定在所述加工平台上。
4.一种使用如权利要求1至3任一项所述的装置制备扇形托板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、切料：准备合金板材，根据扇形托板的平面展开图修剪托板原料；
步骤二、制模：制作碾压成型过程中所需要的型模；
步骤三：将步骤一制得的托板原料与步骤二制得的型模一起固定在加工平台的碾压槽上，采用碾子碾压成型；
采用45°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折45°；
采用90°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折90；
将制得的型模放入边缘翻折90°的托板中，并一起固定在加工平台的碾压槽上，采用45°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折135°；
采用90°角碾子将托板原料的边缘向下碾压，使托板边缘向下翻折180°；
步骤四：脱模：把型模采用机械方法脱去；
步骤五：修剪：裁剪去除成型后托板上的辅助部分，并打磨毛刺。
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