CN113370114A - 一种可调式装配夹具及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种可调式装配夹具及其装配方法，包括底座、调节支架、紧固装置、内定位座、外定位座和定位销；在底座和调节支架上设置定心机构，对内机匣和外机匣定心使两者同轴设置，然后通过两个定位销对内机匣和外机匣进行角向定位，至此完成内机匣和外机匣中心和周向定位，最后，通过调整调节支架的高度，完成外机匣和内机匣装配，在调整的过程中，定位销同时对内外机匣持续保持角定位，因此能够保证内机匣和外机匣的安装精度，保证焊接质量。

Description

一种可调式装配夹具及其装配方法

技术领域

本发明涉及机匣类零件的装配领域，具体为一种可调式装配夹具及其装配方法。

背景技术

航空发动机中，对于通过焊接止口进行连接的机匣类零件的装配，传统的装配工艺采用两处刚性定位止口和两处刚性的角向定位销，通过这两处刚性的定位止口和定位销，分别对内机匣和外机匣进行轴向定位和角向定位，达到控制其相对位置，实现装配的目的。

传统的装配方法存在的不足：(1)刚性的定位止口无法对装配位置进行调整，由于机匣零件存在变形及尺寸公差，装配过程中必然产生装配不到位，或者装配干涉的现象；(2)刚性的角向定位销虽然能够准确的控制内机匣和外机匣的角向关系，但是实际情况下角向定位孔必然存在轴向误差，根据刚性角向定位销位置进行装配，将直接影响装配间隙。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种可调式装配夹具及其装配方法，可对待焊接的内外机匣零件的轴向位置和角向位置进行精确调整装配，提高焊接质量。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种可调式装配夹具，包括底座、调节支架、紧固装置、内定位座、外定位座和定位销；

所述底座的边缘设置有用于对外机匣定心的定心机构，紧固装置设置在底板上，用于使外机匣与底座固接，调节支架垂直设置在底板上，其顶部设置有预定心机构，调节支架用于支撑内机匣并调节其高度位置；

所述内定位座和外定位座分别设置在底板上，内定位座和外定位座上均设置有调节孔，定位销水平设置在调节孔中，两个定位销的端部分别用于配装至内机匣和外机匣的工艺孔中。

优选的，所述定心机构为设置在底板边缘的环形台阶，用于和外机匣下端配合。

优选的，所述紧固装置包括压板、撑杆和螺栓，压板的一端压装在外机匣的下端，撑杆垂直设置在压板的另一端，撑杆的上端支撑在压板的底部，下端支撑在底座上，螺栓穿过压板的将压板和底座连接。

优选的，所述紧固装置的数量为多个，多个紧固装置圆周均布在外机匣的周围。

优选的，所述外定位座设置在底座的边缘，调节孔为水平设置在外定位座上部的条形孔，条形孔截面的高度方向垂直设置，定位销设置在条形孔中。

优选的，所述内定位座设置在底座的中部，调节孔为水平设置在内定位座上部的条形孔，条形孔截面的高度方向垂直设置，定位销设置在条形孔中。

优选的，所述调节支架包括支撑杆和调节板，支撑杆的下端与底座旋转连接并能够轴向移动，调节板水平设置在支撑杆的上端，内机匣径向水平设置在调节板的顶部。

优选的，所述调节板的顶部设置有预定心机构，用于对内机匣预定心。

优选的，所述预定心机构为与内机匣底面止口配合的凹槽，凹槽的侧壁与内机匣底部止口之间设置有间隙。

一种可调式装配夹具的装配方法，包括以下步骤：

步骤1、将调节支架调节至最低位置；

步骤2、将内机匣安装在调节支架上并定心，旋转内机匣将内定位座上的定位销插入内机匣的工艺孔中；

步骤3、在底座上安装外机匣，外机匣套设在内机匣的外部，并通过底座上的定心机构对外机匣定心，使外机匣和内机匣同轴，旋转外机匣将外定位座上的定位销插入外机匣的工艺孔中；

步骤4、使调节支架升高，直至内机匣的定位止口与外机匣的定位止口配合，完成内机匣和外机匣的安装。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种可调式装配夹具，在底座和调节支架上设置定心机构，对内机匣和外机匣定心使两者同轴设置，然后通过两个定位销对内机匣和外机匣进行角向定位，至此完成内机匣和外机匣中心和周向定位，最后，通过调整调节支架的高度，完成外机匣和内机匣装配，在调整的过程中，定位销同时对内外机匣持续保持角定位，因此能够保证内机匣和外机匣的安装精度，保证焊接质量。

进一步，角向定位机构采用腰型的定位孔与定位销配合，既可以保证角向装配要求，又能避免影响装配间隙。

附图说明

图1为本发明调节支撑机构及外定位销结构示意图；

图2为本发明内定位销结构示意图；

图3为本发明三维模型示意图；

图4为本发明内机匣与外机匣装配模型示意图。

图中：1、内机匣；2、调节板；3、支撑杆；4、压板；5、底座；6、内定位座；7、内定位销；8、外机匣；9、外定位销；10、外定位座；11、定位止口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图1-4，一种可调式装配夹具，包括底座5、调节支架、紧固装置、内定位座6、外定位座10和定位销。

所述底座5的边缘设置有用于对外机匣定心的定心机构，紧固装置设置在底板上，用于使外机匣与底座固接，调节支架垂直设置在底板上，其顶部设置有预定心机构，调节支架用于支撑内机匣并调节其高度位置。

所述内定位座6和外定位座10分别设置在底板上，内定位座6和外定位座10上均设置有调节孔，定位销水平设置在调节孔中，两个定位销的端部分别用于配装至内机匣和外机匣的工艺孔中。

所述定心机构为设置在底板边缘的环形台阶，外机匣8下端支撑在台阶面上，外机匣8的内壁配装在台阶的侧壁上，这样就实现外机匣的定心，也就是对外机匣中心定位。

紧固装置包括压板4、撑杆和螺栓，压板的一端压装在外机匣的下端，撑杆垂直设置在压板的另一端，撑杆的上端支撑在压板的底部，下端支撑在底座上，螺栓穿过压板的将压板和底座连接。

所述紧固装置的数量为8个，8个紧固装置圆周均布在外机匣的周围。

外定位座10设置在底座的边缘，调节孔为水平设置在外定位座10上部的条形孔，条形孔的高度方向垂直设置，条形孔中设置有外定位销9，外定位销的端部插入外机匣8外壁的工艺孔中，实现外机匣的角向定位，也就是周向定位。

内定位座6设置在底座的中部，调节孔为水平设置在内定位座6上部的条形孔，条形孔的高度方向垂直设置，条形孔中设置有内定位销7，内定位销的端部插入内机匣1内壁的工艺孔中，实现内机匣的角向定位。

调节支架包括支撑杆3和调节板2，支撑杆3的下端与底座连接，调节板水平设置在支撑杆的上端，内机匣径向水平设置在调节板的顶部，通过旋转支撑杆，支撑杆沿轴向伸缩调节内机匣的高度，使内机匣的定位止口与外机匣的定位止口配合，完成内机匣和外机匣的安装定位。

调节板的顶部设置有预定心机构，用于对内机匣预定心，预定心机构为与内机匣底面止口配合的凹槽，凹槽的侧壁与内机匣底部止口之间设置有间隙，间隙为0.3-0.5mm，将内机匣放置在调节板上并通过凹槽定心，然后通过旋转内机匣使内定位销7插入外壁的工艺孔中实现角向定位，最后通过旋转支撑杆3调节内机匣的高度，用于定位销与条形孔配合，因此可以实现同步上下移动，直至内机匣与外机匣的定位止口配装，至此完成安装。

支撑杆3为螺纹杆，其下端通过螺杆与底座上的螺纹孔连接，上端伸入套接板底面的安装孔中，支撑杆3的中部设置有径向孔，驱动杆插入径向孔进而驱动支撑杆3转动实现上下移动。

所述支撑杆3的数量为8个，圆周均布在调节板的底部，调节板为圆环板。

下面对本发明提供的一种可调式装配夹具的使用方法进行详细的说明，包括以下步骤：

步骤1、采用丙酮对装配夹具、外机匣和内机匣进行清洗；

步骤2、将装配夹具置于工作台上，并将调节板至最低位置；

步骤3、在调节板上配装内机匣并通过止口初步定心，同时旋转内机匣，使其侧壁上工艺孔与内定位销同轴，再将内定位槽插入工艺孔中。

步骤4、再次擦拭零件，用丙酮再次对内机匣与外机匣进行清洗；

步骤5、在底座上安装外机匣，外机匣套设在内机匣的外部，并通过底座上的台阶对外机匣定心，然后转动外机匣，使外定位销与外壁上的工艺孔同轴，再将外定位销插入工艺孔中，对外机匣角向定位。

步骤6、转动调节杆升高调节板，直至内机匣的定位止口与外机匣的定位止口配合，完成内机匣和外机匣的安装，保证内机匣与外机匣装配间隙要求，检查外机匣至内机匣端面轴向尺寸满足尺寸要求。

本方法的优点：对于带双焊缝的燃烧室机匣的焊接装配，第一，通过采用调节支架对内机匣与外机匣的轴向位置进行调节，可以消除其轴向尺寸的误差对装配间隙造成的影响，保证装配要求；第二，该方法中的角向定位机构，采用跑道型的定位孔与定位销配合，既可以保证角向装配要求，又能避免影响装配间隙；第三，对于部分装配关系复杂、焊缝装配间隙不易观察和测量的机匣，通过调节支架的调整，结合检查外机匣至内机匣端面轴向尺寸，可以保证其装配位置要求和间隙要求。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调式装配夹具，其特征在于，包括底座(5)、调节支架、紧固装置、内定位座(6)、外定位座(10)和定位销；

所述底座(5)的边缘设置有用于对外机匣定心的定心机构，紧固装置设置在底板上，用于使外机匣与底座固接，调节支架垂直设置在底板上，其顶部设置有预定心机构，调节支架用于支撑内机匣并调节其高度位置；

所述内定位座(6)和外定位座(10)分别设置在底板上，内定位座(6)和外定位座(10)上均设置有调节孔，定位销水平设置在调节孔中，两个定位销的端部分别用于配装至内机匣和外机匣的工艺孔中。

2.根据权利要求1所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述定心机构为设置在底板边缘的环形台阶，用于和外机匣(8)下端配合。

3.根据权利要求1所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述紧固装置包括压板(4)、撑杆和螺栓，压板的一端压装在外机匣的下端，撑杆垂直设置在压板的另一端，撑杆的上端支撑在压板的底部，下端支撑在底座上，螺栓穿过压板的将压板和底座连接。

4.根据权利要求3所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述紧固装置的数量为多个，多个紧固装置圆周均布在外机匣的周围。

5.根据权利要求1所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述外定位座(10)设置在底座的边缘，调节孔为水平设置在外定位座(10)上部的条形孔，条形孔截面的高度方向垂直设置，定位销设置在条形孔中。

6.根据权利要求1所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述内定位座(6)设置在底座的中部，调节孔为水平设置在内定位座(6)上部的条形孔，条形孔截面的高度方向垂直设置，定位销设置在条形孔中。

7.根据权利要求1所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述调节支架包括支撑杆(3)和调节板(2)，支撑杆(3)的下端与底座旋转连接并能够轴向移动，调节板水平设置在支撑杆的上端，内机匣径向水平设置在调节板的顶部。

8.根据权利要求7所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述调节板的顶部设置有预定心机构，用于对内机匣预定心。

9.根据权利要求8所述的一种可调式装配夹具，其特征在于，所述预定心机构为与内机匣底面止口配合的凹槽，凹槽的侧壁与内机匣底部止口之间设置有间隙。

10.一种使用权利要求1-9任一项所述的一种可调式装配夹具的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将调节支架调节至最低位置；

步骤2、将内机匣安装在调节支架上并定心，旋转内机匣将内定位座上的定位销插入内机匣的工艺孔中；

步骤3、在底座上安装外机匣，外机匣套设在内机匣的外部，并通过底座上的定心机构对外机匣定心，使外机匣和内机匣同轴，旋转外机匣将外定位座上的定位销插入外机匣的工艺孔中；

步骤4、使调节支架升高，直至内机匣的定位止口与外机匣的定位止口配合，完成内机匣和外机匣的安装。

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