CN114473583B - 一种模块化柔性支撑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化柔性支撑装置，气囊套在基体上部，并由密封压条压接密封固定；基体中开有一端连通气囊、另一端连通基体外的L形进气孔和L形出气孔；L形进气孔内置单向阀，其进气口端固定有进气管接口，进气管接口上安装有开关阀Ⅰ；L形出气孔出气口端固定出气管接口；出气管接口上安装有开关阀Ⅱ；基体底部设置有与机床或安装位置的连接件。使用本发明一件支撑或多件阵列式排布支撑，可以满足大型薄壁曲面或腔体零件的柔性自适应支撑，明显提高了该类型零件的加工效率，降低生产准备时间，废品率低，制造成本低。

Description

一种模块化柔性支撑装置
技术领域
本发明属于支撑装置制造技术领域，涉及一种模块化柔性支撑装置。
背景技术
在飞机机身结构部件制造过程中，铝合金大型薄壁曲面、腔体零件的机械加工非常常见，由于形状异型、成品厚度小，加工时容易出现材料变形、共振、让刀产生的局部超差及产品不合格现象。由于传统的机械式自适应支撑占用空间大、支撑只能为点式布局，点接触，局部应力大，更容易产生材料变形，废品率高，甚至不能完全满足加工需要，加工成本高，费时费力，且前期支撑布置时间长，加工效率低。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种模块化柔性支撑装置，使用一件支撑或多件阵列式排布支撑，可以满足大型薄壁曲面或腔体零件的柔性自适应支撑，明显提高了该类型零件的加工效率，降低生产准备时间，废品率低，制造成本低。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种模块化柔性支撑装置，包括基体、高强度尼龙橡胶布气囊、密封压条、进气管接口、出气管接口、单向阀、开关阀Ⅰ和开关阀Ⅱ；气囊套在基体上部，并由密封压条压接密封固定；基体中开有一端连通气囊、另一端连通基体外的L形进气孔和L形出气孔；L形进气孔内置单向阀，其进气口端固定有进气管接口，进气管接口上安装有开关阀Ⅰ；L形出气孔出气口端固定出气管接口；出气管接口上安装有开关阀Ⅱ；基体底部设置有与机床或安装位置的连接件。
进一步优选地，所述基体和密封压条都为金属件；在基体的上端部设置有一圈凹槽，气囊套在基体的凹槽端，密封压条压接在气囊外，由密集布置的多个螺钉将基体、气囊和密封压条固定在一起；基体与气囊之间，胶囊与密封压条之间，基体、胶囊和密封压条与螺钉之间都添加有一层密封胶密封。基体、胶囊和密封压条连接可靠性高，密封性好，不易脱落开裂。
进一步优选地，所述单向阀设置在L形进气孔的气囊进气口端，其包括金属锥堵、弹簧和端堵；L形进气孔的竖通气孔在与横通气孔的交界口处变形为锥形孔且交界口处直径最小；金属锥堵的下端部延伸为与竖通气孔的锥形孔紧贴的锥形，上端延伸为细弹簧柱，弹簧穿在细弹簧柱上；端堵为T形，中心开有进气孔，其螺纹连接在竖通气孔上端口，其压接弹簧封堵竖通气孔的锥形孔内，其下端的进气孔插接在金属锥堵细弹簧柱上端，并与细弹簧柱之间留有过气间隙。平时金属锥堵封堵在竖通气孔的锥形孔内，气囊需要进气时，开启开关阀Ⅰ，L形进气孔进气，在气压的作用下推开金属锥堵进气；弹簧的作用是推动金属锥堵封闭竖通气孔的锥形孔；泄压时开启开关阀Ⅱ，气囊缓慢泄压。
进一步优选地，所述连接件为U型连接臂，可与机床或安装位置的槽系列或孔系列基础连接。连接位置调节方便。
使用时，根据待加工零件的外形尺寸、腔体布局，选用单个或多个阵列式布局，支撑装置通过增加或减少支撑装置与机床或安装位置之间的标准垫块来调整支撑高度以达到对加工的零件毛坯的支撑高度要求，管接头用软管连接手动或自动换向阀，手动或自动换向阀一端连接压缩空气泵站，保证气源压力，气源压力一般要求在0-0.5Mpa并连续可调，另一端接排空。通过计算待加工零件重量、加工切削力、压紧力确定合适的输入气压。阵列式布局时，可以根据加工时刀具运动的轨迹随时调整每个支撑装置的开关。单个支撑装置使用时，压缩空气通过单向阀、基体进入气囊内部，气囊逐渐隆起并膨胀至待加工零件表面，支撑力通过空气压力调节，加工时气源保持接通，保证一定的压力，即便气源断气，关闭开关阀Ⅰ，在开关阀Ⅰ和单向阀的作用下，仍然保持压力的恒定，避免支撑力变小或瞬间消失造成的加工超差。加工完成时，开启开关阀Ⅱ，气囊缓慢泄压，气囊收缩，停止支撑。
总之，本发明为面支撑，柔性支撑，接触面大，应力小，自适应能力强，使用一件支撑或多件阵列式排布支撑，可以满足大型薄壁曲面或腔体零件的柔性自适应支撑，明显提高了该类型零件的加工效率，降低生产准备时间，废品率低，制造成本低。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为图2的AA剖视后顺时针旋转90°的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明做进一步的描述。
如图1、图2和图3所示，本实施例包括基体1、高强度尼龙橡胶布气囊2、密封压条6、进气管接口8、出气管接口12、单向阀、开关阀Ⅰ13和开关阀Ⅱ14。气囊2套在基体1上部，并由密封压条6压接密封固定。基体1中开有一端连通气囊2、另一端连通基体1外的L形进气孔10和L形出气孔11。L形进气孔10内置单向阀，其进气口端固定有进气管接口8，进气管接口8上安装有开关阀Ⅰ13。L形出气孔11出气口端固定出气管接口12；出气管接口12上安装有开关阀Ⅱ14。基体1底部设置有与机床或安装位置的连接件9。本实施例的连接件9为U型连接臂，可与机床或安装位置的槽系列或孔系列基础连接。优选地，所述基体1和密封压条6都为金属件。在基体1的上端部设置有一圈凹槽，气囊2套在基体1的凹槽端，密封压条6压接在气囊2外，由密集布置的多个螺钉7将基体1、气囊2和密封压条6固定在一起。基体1与气囊2之间，胶囊2与密封压条6之间，基体1、胶囊2和密封压条6与螺钉之间都添加有一层密封胶密封。优选地，所述单向阀设置在L形进气孔10的气囊进气口端，其包括金属锥堵4、弹簧5和端堵3。L形进气孔10的竖通气孔在与横通气孔的交界口处变形为锥形孔且交界口处直径最小；金属锥堵4的下端部延伸为与竖通气孔的锥形孔紧贴的锥形，上端延伸为细弹簧柱，弹簧5穿在细弹簧柱上。端堵3为T形，中心开有进气孔，其螺纹连接在竖通气孔上端口，其压接弹簧5封堵竖通气孔的锥形孔内，其下端的进气孔插接在金属锥堵4的细弹簧柱上端，并与细弹簧柱之间留有过气间隙。平时金属锥堵4封堵在竖通气孔的锥形孔内，气囊2需要进气时，开启开关阀Ⅰ13，L形进气孔10进气，在气压的作用下推开金属锥堵4进气。弹簧5的作用是推动金属锥堵4封闭竖通气孔的锥形孔。泄压时开启开关阀Ⅱ14，气囊2缓慢泄压。
当然，本发明还有其它多种实施例，在不违背本发明精神和实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于等同技术的改进，属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种模块化柔性支撑装置，其特征在于：包括基体、高强度尼龙橡胶布气囊、密封压条、进气管接口、出气管接口、单向阀、开关阀Ⅰ和开关阀Ⅱ；气囊套在基体上部，并由密封压条压接密封固定；基体中开有一端连通气囊、另一端连通基体外的L形进气孔和L形出气孔；L形进气孔内置单向阀，其进气口端固定有进气管接口，进气管接口上安装有开关阀Ⅰ；L形出气孔出气口端固定出气管接口；出气管接口上安装有开关阀Ⅱ；基体底部设置有与机床或安装位置的连接件；所述单向阀设置在L形进气孔的气囊进气口端，其包括金属锥堵、弹簧和端堵；L形进气孔的竖通气孔在与横通气孔的交界口处变形为锥形孔且交界口处直径最小；金属锥堵的下端部延伸为与竖通气孔的锥形孔紧贴的锥形，上端延伸为细弹簧柱，弹簧穿在细弹簧柱上；端堵为T形，中心开有进气孔，其螺纹连接在竖通气孔上端口，其压接弹簧封堵竖通气孔的锥形孔内，其下端的进气孔插接在金属锥堵细弹簧柱上端，并与细弹簧柱之间留有过气间隙。
2.根据权利要求1所述的模块化柔性支撑装置，其特征在于：所述基体和密封压条都为金属件；在基体的上端部设置有一圈凹槽，气囊套在基体的凹槽端，密封压条压接在气囊外，由密集布置的多个螺钉将基体、气囊和密封压条固定在一起；基体与气囊之间，胶囊与密封压条之间，基体、胶囊和密封压条与螺钉之间都添加有一层密封胶密封。
3.根据权利要求1或2所述的模块化柔性支撑装置，其特征在于：所述连接件为U型连接臂，可与机床或安装位置的槽系列或孔系列基础连接。
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