CN121061629B - 用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及波纹管加工技术领域，具体涉及用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具及其加工方法，包括承接主体、压紧结构、胀紧结构和限位结构。承接主体的第二凹槽用于放置金属波纹管组件。压紧结构套装于金属波纹管组件的另一直边段，并通过紧固件将压紧结构和承接主体固定连接形成夹紧金属波纹管组件的夹具主体。金属波纹管组件的两个直边段沿轴向朝外延伸设置以突出夹具主体。胀紧结构伸入夹具主体内，以对金属波纹管组件的两个直边段从内进行胀紧分别抵接于台阶的轴向端面一以及压紧结构的轴向端面二上。既满足了加工直边段装夹固定的需求，在金属波纹管组件的内外表面也无装夹痕迹，既能保证产品加工效率，又能保证产品的合格率。

Description

用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具及加工方法

技术领域

本发明涉及波纹管加工技术领域，尤其涉及一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具及加工方法。

背景技术

波纹管式机械密封由于其性能优异，可靠性高，可用于高转速、高压力、高温及低温等工况，因而被广泛应用于液体火箭发动机涡轮泵密封装置之中。此类波纹管为密封波纹管，密封波纹管一般为WW的接口形式，即WW的接口形式为双边是直边段的金属波纹管，且直边段焊接于涡轮泵轴两侧的端面法兰上，以对涡轮泵转轴内形成密封，防止外部液、气氧窜入转轴内。

为了保证波纹管安装时不与转轴接触，要求两直边同轴度不大于∅0.3mm，同时为了保证焊接质量要求两直边长度公差仅为0.2mm，保证上述两个关键技术指标的同时还需保证波纹管内外表面光洁完好。实际应用时并不需要波纹管提供密封比压，波纹管安装的初始状态为无压缩无拉伸的自由状态，所以密封波纹管的设计刚度较小、波数较少、波距小、有效长小，制造中常采用多层极薄壁管坯（管坯为单层壁厚小于0.2mm的不锈钢材料），所以密封波纹管的柔性很大。

现有公开的金属波纹管切割加工技术中，对波纹管装夹固定方法有从波纹管内部进行多瓣径向支撑固定、波纹管外部分瓣径向夹持固定，但这两种方式在对极薄壁的且表面质量要求严格的密封波纹管均不适用，因为在夹持过程中，现有的装夹方式极易对极薄壁的密封波纹管产生不易处理的装夹痕迹，极薄壁的密封波纹管直边段是通过切割加工而成，而对极薄壁的密封波纹管进行切割加工现有的方式一般采用有车削的方式，仅一次车削加工的加工方式导致波纹管精密尺寸难于获取的技术问题，也无法满足极薄壁波纹管直边段精密尺寸的加工，进而无法保证波纹管的内外表面质量及两直边的同轴度，大大降低了极薄壁波纹管的生产效率及产品合格率。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具及加工方法，其解决了现有的装夹方式极易对极薄壁的密封波纹管产生不易处理的装夹痕迹以及车削加工的加工方式也无法满足极薄壁波纹管直边段精密尺寸的加工的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，包括承接主体、压紧结构、胀紧结构和限位结构；

所述限位结构的一端面开设有第一凹槽，所述承接主体的一端能够嵌入所述第一凹槽内，所述承接主体的一端面开设有筒状通槽，在所述筒状通槽的一端沿其径向朝外开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述筒状通槽之间形成台阶，所述第二凹槽用于放置金属波纹管组件；

所述压紧结构套装于所述金属波纹管组件的另一直边段，并通过紧固件将所述压紧结构和所述承接主体固定连接形成夹紧所述金属波纹管组件的夹具主体，且所述压紧结构用于封堵所述第二凹槽并与所述第二凹槽之间形成能够容置所述金属波纹管组件的环形空间，所述金属波纹管组件具有两个相对设置的直边段，且两个所述直边段沿轴向朝外延伸设置以突出所述夹具主体；

所述胀紧结构伸入所述夹具主体内，以对所述金属波纹管组件的两个直边段从内进行胀紧分别抵接于所述台阶的轴向端面一以及所述压紧结构的轴向端面二上，所述胀紧结构穿过所述夹具主体并将所述夹具主体固定于所述限位结构的第一凹槽内，所述承接主体、所述压紧结构、所述胀紧结构和所述限位结构同轴设置。

可选地，所述承接主体为圆盘状结构件，所述承接主体具有相对设置的第一端面和第二端面；

所述第一端面上开设有定位槽以及沿其周向间隔设置的多个螺纹孔。

可选地，所述压紧结构为圆盘状结构件，所述压紧结构靠近所述承接主体的一端面沿其轴向延伸设置有定位块，所述定位块与所述定位槽卡接，所述压紧结构上对应所述螺纹孔的位置处开设有通孔，所述紧固件穿过所述通孔并锁紧于所述螺纹孔内，所述压紧结构的中心位置处开设有中心连通孔，所述中心连通孔用于套装所述金属波纹管组件的另一直边段以及用于所述胀紧结构的伸入。

可选地，所述胀紧结构包括胀紧环、第一限位压锥、第二限位压锥和胀紧螺钉；

所述胀紧环位于所述金属波纹管组件内，且所述胀紧环的外侧壁分别抵接于两个所述直边段，所述胀紧环具有中心安装孔，所述第一限位压锥和所述第二限位压锥分别位于所述中心安装孔的两侧，所述第一限位压锥部分插入所述中心安装孔的一侧，所述第二限位压锥部分插入所述中心安装孔的另一侧，且所述第一限位压锥和所述第二限位压锥相插接并通过所述胀紧螺钉锁紧。

可选地，所述胀紧环为聚氨酯材质，所述胀紧环包括筒状部，在所述筒状部的上下两端沿其径向朝外一体成型均设置有抵接环部；

所述中心安装孔的上下两端均形成倾斜插口，所述第一限位压锥和所述第二限位压锥的倾斜部与所述倾斜插口相抵接。

可选地，所述第一限位压锥包括一体成型设置的第一圆台和第一竖直筒，且所述第一竖直筒的直径等于所述第一圆台的底部端面的直径，所述第一竖直筒从所述胀紧环的一侧伸入所述中心安装孔内，以使所述第一圆台的倾斜部与所述上端的所述倾斜插口相抵，所述第一圆台上开设有竖直孔，所述第一竖直筒的底部端面开设有插槽，且所述插槽与所述竖直孔相连通，所述胀紧螺钉穿过所述竖直孔和所述插槽并与所述插槽之间形成容纳空间；

所述第二限位压锥包括第二圆台和第二竖直筒，所述第二竖直筒的直径小于所述第二圆台的顶部端面的直径，所述第二竖直筒从所述胀紧环的另一侧伸入所述中心安装孔内，以使所述第二圆台的倾斜部与所述下端的所述倾斜插口相抵，所述第二竖直筒上开设有螺钉插孔，以使所述第二竖直筒形成环形筒壁，所述环形筒壁能够插接于所述容纳空间内，所述胀紧螺钉的底部能够插入并固定于所述螺钉插孔内；

所述第二圆台的底部端面沿其轴向朝下延伸形成有方形限位块。

可选地，所述限位结构为圆盘状结构，所述限位结构的中心处开设有与所述第一凹槽相连通的方形孔，所述方形孔与所述方形限位块相插接。

可选地，所述限位结构的第一凹槽内开设有用于容纳一侧所述直边段的环形容纳槽。

可选地，所述紧固件包括多个紧固螺钉，所述紧固螺钉与所述螺纹孔相螺接。

第二方面，一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的加工方法，所述方法基于所述的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，所述方法包括以下步骤：

S1、将所述金属波纹管组件的两侧的直边段进行切割，留有加工余量即可，得到粗加工后的金属波纹管组件；

S2、将S1中的粗加工后的金属波纹管组件的波纹段放置于所述筒状通槽内，以使所述金属波纹管组件的一侧的直边段相对于所述承接主体一侧朝外突出；

S3、将S2中的金属波纹管组件通过压紧结构进行套装，以使所述金属波纹管组件的另一侧的直边段相对于所述压紧结构的一侧朝外突出；

S4、通过紧固件将所述压紧结构和所述承接主体固定连接形成夹紧所述金属波纹管组件的夹具主体；

S5、用卡尺沿夹具主体的圆周方向的边缘均布测量厚度，厚度测量值应一致；

S6、将夹具主体放入到平放着的限位结构内；

S7、将所述胀紧结构穿过波纹管内腔与所述限位结构相固定，且所述胀紧结构沿金属波纹管组件的径向胀紧，以使胀紧结构将所述金属波纹管组件两侧的直边段分别抵接至所述夹具主体上；

S8、从所述限位结构上取下所述夹具主体并放置于车床的卡盘上；

S9、控制车刀，对夹具主体露出的一侧所述金属波纹管一侧的直边段进行车削加工，完全去除漏出的直边段为止；

S10、然后拆下夹具主体调换加工侧，重新装夹，进行另一侧的直边段的车削，重复上述S1-S9的操作。

本发明的有益效果是：本发明的一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具及加工方法，即一种分体式夹具，将粗加工后的金属波纹管组件放置于第二凹槽内并将压紧结构沿着金属波纹管组件的轴向整体压缩，并使压紧结构和承接主体的限位内孔与金属波纹管组件的直边段外径贴合且接触长度即为直边所需的加工尺寸，这样金属波纹管组件在压缩时两端波的环向平面与环形空间的内壁紧贴，直边段所漏出的部分即为去除长度；同时通过胀紧结构使得将金属波纹管组件的内腔进行胀紧，以此实现对金属波纹管组件的装夹固定。本发明的夹具虽为两瓣，但两瓣均为整体结构，且装夹的原理依据金属波纹管组件的回弹特性，既满足了加工直边段装夹固定的需求，在金属波纹管组件的内外表面也无装夹痕迹，同时无需切屑清除吸收装置，既能保证产品加工效率，又能保证产品的合格率。

另外，本发明的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具配合全新的加工方法，该加工方法需要先对金属波纹管组件进行粗加工，然后再将粗加工后的金属波纹管组件通过夹具装夹，以将需要切割的部分裸露于外部，直接采用车刀进行切割，以确保金属波纹管组件直边段的加工精度，适用于对表面质量要求较高、通径较小、刚度小、有效长小、波距小、不限层数的极薄壁精密金属波纹管的加工制造，尤其适用于极薄壁波纹管直边段的精密加工。

附图说明

图1为本发明的用于极薄壁金属波纹管直边段粗加工的结构示意图；

图2为图1中所圈出的“A”处的细节放大图；

图3为本发明的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具的整体结构示意图；

图4为图3中所圈出的“B”处的细节放大图；

图5为图3中部分结构示意图；

图6为图3中夹具（取下限位结构）夹持于车床上的结构示意图；

图7为图6中所圈出的“E”处的细节放大图；

图8为直边段加工后的金属波纹管组件尺寸示意图。

附图标记说明

1、承接主体；11、筒状通槽；13、定位槽；14、螺纹孔；15、第一端面；16、第二端面；12、第二凹槽；2、压紧结构；21、定位块；22、通孔；23、中心连通孔；3、胀紧结构；31、胀紧环；311、中心安装孔；312、筒状部；313、抵接环部；314、倾斜插口；32、第一限位压锥；321、第一圆台；3211、竖直孔；322、第一竖直筒；3221、插槽；33、第二限位压锥；331、第二圆台；3311、方形限位块；332、第二竖直筒；3321、螺钉插孔；34、胀紧螺钉；35、容纳空间；4、限位结构；41、第一凹槽；42、环形容纳槽；43、方形孔；5、紧固件；51、紧固螺钉；100、金属波纹管组件；101、直边段；200、卡盘；300、支撑芯轴；400、滚切限位环；500、滚切机构；501、滚切刀；600、车刀。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

参见图1-图8所示，本发明实施例提出的一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，包括承接主体1、压紧结构2、胀紧结构3和限位结构4。

限位结构4的一端面开设有第一凹槽41，承接主体1的一端能够嵌入第一凹槽41内，承接主体1的一端面开设有筒状通槽11，在筒状通槽11的一端沿其径向朝外开设有第二凹槽12，第二凹槽12与筒状通槽11之间形成台阶，第二凹槽12用于放置金属波纹管组件100。

压紧结构2套装于金属波纹管组件100的另一直边段101，并通过紧固件5将压紧结构2和承接主体1固定连接形成夹紧金属波纹管组件100的夹具主体，且压紧结构2用于封堵第二凹槽12并与第二凹槽12之间形成能够容置金属波纹管组件100的环形空间，金属波纹管组件100具有两个相对设置的直边段101，且两个直边段101沿轴向朝外延伸设置以突出夹具主体。

胀紧结构3伸入夹具主体内，以对金属波纹管组件100的两个直边段101从内进行胀紧分别抵接于台阶的轴向端面一以及压紧结构2的轴向端面二上，胀紧结构3穿过夹具主体并将夹具主体固定于限位结构4的第一凹槽41内，承接主体1、压紧结构2、胀紧结构3和限位结构4同轴设置。

进一步地，承接主体1为圆盘状结构件，承接主体1具有相对设置的第一端面15和第二端面16。第一端面15上开设有定位槽13以及沿其周向间隔设置的多个螺纹孔14。便于压紧结构2与承接主体1的快速安装和定位。

进一步地，压紧结构2为圆盘状结构件，压紧结构2靠近承接主体1的一端面沿其轴向延伸设置有定位块21，定位块21与定位槽13卡接，压紧结构2上对应螺纹孔14的位置处开设有通孔22，紧固件5穿过通孔22并锁紧于螺纹孔14内，压紧结构2的中心位置处开设有中心连通孔23，中心连通孔23用于套装金属波纹管组件100的另一直边段101以及用于胀紧结构3的伸入。

进一步地，胀紧结构3包括胀紧环31、第一限位压锥32、第二限位压锥33和胀紧螺钉34。胀紧环31位于金属波纹管组件100内，且胀紧环31的外侧壁分别抵接于两个直边段101，胀紧环31具有中心安装孔311，第一限位压锥32和第二限位压锥33分别位于中心安装孔311的两侧，第一限位压锥32部分插入中心安装孔311的一侧，第二限位压锥33部分插入中心安装孔311的另一侧，且第一限位压锥32和第二限位压锥33相插接并通过胀紧螺钉34锁紧。

进一步地，胀紧环31为聚氨酯材质，胀紧环31包括筒状部312，在筒状部312的上下两端沿其径向朝外一体成型均设置有抵接环部313。中心安装孔311的上下两端均形成倾斜插口314，第一限位压锥32和第二限位压锥33的倾斜部与倾斜插口314相抵接。进一步拧紧胀紧螺钉34，使得聚氨酯的胀紧环31沿金属波纹管组件100的径向胀紧，并将除限位结构4外，其余所有零件形成一个整体装夹结构。进一步，拿出整体装夹结构，准备下一步加工。

进一步地，第一限位压锥32包括一体成型设置的第一圆台321和第一竖直筒322，且第一竖直筒322的直径等于第一圆台321的底部端面的直径，第一竖直筒322从胀紧环31的一侧伸入中心安装孔311内，以使第一圆台321的倾斜部与上端的倾斜插口314相抵，第一圆台321上开设有竖直孔3211，第一竖直筒322的底部端面开设有插槽3221，且插槽3221与竖直孔3211相连通，胀紧螺钉34穿过竖直孔3211和插槽3221并与插槽3221之间形成容纳空间35。

第二限位压锥33包括第二圆台331和第二竖直筒332，第二竖直筒332的直径小于第二圆台331的顶部端面的直径，第二竖直筒332从胀紧环31的另一侧伸入中心安装孔311内，以使第二圆台331的倾斜部与下端的倾斜插口314相抵，第二竖直筒332上开设有螺钉插孔3321，以使第二竖直筒332形成环形筒壁，环形筒壁能够插接于容纳空间35内，胀紧螺钉34的底部能够插入并固定于螺钉插孔3321内。第二圆台331的底部端面沿其轴向朝下延伸形成有方形限位块3311。

需要说明的是，该结构的设置便于安装和拆卸，且操作简单定位精度高。胀紧效果好。

进一步地，限位结构4为圆盘状结构，限位结构4的中心处开设有与第一凹槽41相连通的方形孔43，方形孔43与方形限位块3311相插接。确保胀紧结构3的胀紧效果进而提高直边段101的加工精度。

进一步地，限位结构4的第一凹槽41内开设有用于容纳一侧直边段101的环形容纳槽42。目的是为了对等待加工一侧的直边段101进行更好的容纳，防止直边段101变形。

进一步地，紧固件5包括多个紧固螺钉51，紧固螺钉51与螺纹孔14相螺接。还需要说明的是，通过紧固件5对压紧结构2和承接主体1两者进行紧固形成夹具主体，然后再用卡尺沿夹具主体的圆周方向的边缘均布测量三点的厚度，厚度测量值应一致，该步骤的设置目的是为了确保承接主体1与压紧结构2的紧固效果，进一步地确保了切割精度。

一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的加工方法，方法基于用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，方法包括以下步骤：

S1、将金属波纹管组件100的两侧的直边段101进行切割，留有一定加工余量即可，得到粗加工后的金属波纹管组件100。

S2、将S1中的粗加工后的金属波纹管组件100的波纹段放置于筒状通槽11内，以使金属波纹管组件100的一侧的直边段101相对于承接主体1一侧朝外突出。

S3、将S2中的金属波纹管组件100通过压紧结构2进行套装，以使金属波纹管组件100的另一侧的直边段101相对于压紧结构2的一侧朝外突出。

S4、通过紧固件5将压紧结构2和承接主体1固定连接形成夹紧金属波纹管组件100的夹具主体。

S5、用卡尺沿夹具主体的圆周方向的边缘均布测量厚度，厚度测量值应一致。

S6、将夹具主体放入到平放着的限位结构4内。

S7、将胀紧结构3穿过波纹管内腔与限位结构4相固定，且胀紧结构3沿金属波纹管组件100的径向胀紧，以使胀紧结构3将金属波纹管两侧的直边段101分别抵接至夹具主体上。

S8、从限位结构4上取下夹具主体并放置于车床的卡盘200上。

S9、控制车刀600，对夹具主体露出的金属波纹管组件100一侧的直边段101进行车削加工，完全去除漏出的直边段101为止。如图6所示，将整体装夹结构，安装在车床三爪卡盘200上，调整测量好跳动量，控制车刀600，对整体装夹结构露出的一侧波纹管直边段进行车削加工，完全去除漏出的直边段为止。

S10、然后拆下夹具主体调换加工侧，重新装夹，进行另一侧的直边段101的车削，重复上述S1-S9的操作，车削完成后，卸下整体装夹结构。

接下来，取出精加工后的金属波纹管组件100：将整体装夹结构按图3所示的方式重新插回限位结构4内，然后将胀紧螺钉34松开预紧，把胀紧结构3整体取出，然后再将三颗紧固螺钉51取出，将压紧结构2取下，再将精加工后极薄壁金属波纹管组件100取出，即可获得如图8所示的直边段尺寸，同时可以保证两个直边段101的同轴度公差、保证波纹管的表面无压痕、内外表面无任何切屑、直边段尺寸一致、加工后波纹管无残余变形，有效长仍保持L不变。

需要说明的是，极薄壁的金属波纹管组件100有较为明显的特点，一般非单层、单层壁厚小于0.2mm、多为WW接口焊接结构、波纹管的结构尺寸要求比较精密、轴向刚度较小、柔性大极易变形、结构尺寸均小、加工过程表面易产生划伤等，这就使得成品率及加工效率很低。而本实施例中基于极薄壁金属波纹管的上述特点，将夹具设计为整体分瓣的结构形式，将金属波纹管组件100的端面和直边段101作为接触面进行夹具的限位设计，同时利用金属波纹管组件100的回弹特性，通过设计夹具合模时的腔内闭合尺寸（L-x）如图4，使得金属波纹管组件100固定在夹具内腔（即环形空间）时，其处于轴向压缩状态，压缩量为x（此处压缩的x，不会对加工后波纹管造成残余变形），这样即可保证金属波纹管组件100的两侧端面与夹具内腔完全贴合，再通过设计如图4所示的两侧夹具与波纹管直边段的限位尺寸S−0.10，通过两个限位压锥及胀紧螺钉34将适当尺寸、特定结构的聚氨酯的胀紧环31，并借助设计的限位结构4，即可将聚氨酯先变形的部位精确地定位在金属波纹管组件100的内腔的直边段101处进而实现胀紧，这样在车削时即可防止金属波纹管组件100的转动，同时可以避免切屑进入金属波纹管组件100内腔。

本实施例中通过利用金属波纹管组件100的回弹特性，设计的夹具结构对极薄壁金属波纹管组件100的安装固定方式较为新颖，特别适用于极薄壁金属波纹管组件100的直边段101的精密尺寸加工，同时此设计也适用于其他极薄壁、小尺寸、小刚度、尺寸精密、柔性大、对内外表面质量要求较高的波纹管产品。夹具设计结构简单、加工成本低，但其可以实际解决极薄壁波纹管的装夹固定问题，可以大大提高极薄壁波纹管的生产效率及合格率。

需要说明的是，S1具体包括以下步骤：

S11、通过车床上的卡盘200卡接支撑芯轴300，并对支撑芯轴300的进行跳动量的检测。

S12、对金属波纹管组件100的两侧直边段101进行同轴度检测。

S13、当S12中同轴度检测合格后，将滚切限位环400套入悬臂端的一侧直边段101外壁，并将滚切限位环400抵靠在金属波纹管组件100的端波环面上。

S14、再将极薄壁的金属波纹管组件100套装于S1中的支撑芯轴300的悬臂端，移动金属波纹管组件100，以使滚切限位环400外侧的边缘与支撑芯轴300的外侧边缘对齐以形成切割点。

S15、然后启动车床，将车床上的滚切机构500中的滚切刀501对准金属波纹管组件100直边段101的切割点，以将露出的根部切割，将滚切机构500沿金属波纹管组件100的径向进给，将金属波纹管组件100的液压成形的密封长度切除，留有加工余量。

S16、金属波纹管组件100的另一侧直边段101重复上述滚切操作即可完成粗加工。

在此，直边段101精密精密尺寸加工的方法为：先采用粗加工，将用于液压成形的较长密封直边段滚切去除，留有待精加工的短直边段；采用夹具对极薄壁金属波纹管组件100进行装夹固定待精加工；接下来采用车削精加工，将夹具安装至车床上对漏出的波纹管直边段进行车削；第四步取出精加工后的金属波纹管组件100即可。

还需要说明的是，本实施例中的承接主体1与压紧结构2的型号有多种，操作人员可根据金属波纹管组件100的尺寸需求选择合适的承接主体1和压紧结构2的型号，以适配不同尺寸的金属波纹管组件100的直边段101的精密切割。

在本实施例中，一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，即一种分体式夹具，将粗加工后的金属波纹管组件100放置于第二凹槽12内并将压紧结构2沿着金属波纹管组件100的轴向整体压缩，并使压紧结构2和承接主体1的限位内孔与金属波纹管组件100的直边段101外径贴合且接触长度即为直边段101所需的加工尺寸，这样金属波纹管组件100在压缩时两端波的环向平面与环形空间的内壁紧贴，直边段101所漏出的部分即为去除长度；同时通过胀紧结构3使得将金属波纹管组件100的内腔进行胀紧，以此实现对金属波纹管组件100的装夹固定。本发明的夹具虽为两瓣，但两瓣均为整体结构，且装夹的原理依据金属波纹管组件100的回弹特性，既满足了加工直边段装夹固定的需求，在金属波纹管组件100的内外表面也无装夹痕迹，同时无需切屑清除吸收装置，既能保证产品加工效率，又能保证产品的合格率。解决了极薄壁波纹管难于装夹固定，进而导致波纹管精密尺寸难于获取的技术问题，同时保证了金属波纹管组件100的内外表面质量及两直边的同轴度，大大提高了极薄壁波纹管的生产效率及产品合格率。

另外，本发明的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具配合全新的加工方法，该加工方法需要先对金属波纹管组件100进行粗加工，然后再将粗加工后的金属波纹管组件100通过夹具装夹，以将需要切割的部分裸露于外部，直接采用车刀600进行切割，以确保金属波纹管组件100直边段的加工精度，适用于对表面质量要求较高、通径较小、刚度小、有效长小、波距小、不限层数的极薄壁精密金属波纹管的加工制造，尤其适用于极薄壁波纹管直边段的精密加工。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，其特征在于：包括承接主体（1）、压紧结构（2）、胀紧结构（3）和限位结构（4）；

所述限位结构（4）的一端面开设有第一凹槽（41），所述承接主体（1）的一端能够嵌入所述第一凹槽（41）内，所述承接主体（1）的一端面开设有筒状通槽（11），在所述筒状通槽（11）的一端沿其径向朝外开设有第二凹槽（12），所述第二凹槽（12）与所述筒状通槽（11）之间形成台阶，所述第二凹槽（12）用于放置金属波纹管组件（100），所述金属波纹管组件（100）具有两个相对设置的直边段（101），所述第一凹槽（41）内开设有用于容纳一侧所述直边段（101）的环形容纳槽（42）；

所述压紧结构（2）套装于所述金属波纹管组件（100）的另一直边段（101），并通过紧固件（5）将所述压紧结构（2）和所述承接主体（1）固定连接形成夹紧所述金属波纹管组件（100）的夹具主体，且所述压紧结构（2）用于封堵所述第二凹槽（12）并与所述第二凹槽（12）之间形成能够容置所述金属波纹管组件（100）的环形空间，且两个所述直边段（101）沿轴向朝外延伸设置以突出所述夹具主体；

所述胀紧结构（3）伸入所述夹具主体内，以对所述金属波纹管组件（100）的两个直边段（101）从内进行胀紧分别抵接于所述台阶的轴向端面一以及所述压紧结构（2）的轴向端面二上，所述胀紧结构（3）穿过所述夹具主体并将所述夹具主体固定于所述限位结构（4）的第一凹槽（41）内，所述承接主体（1）、所述压紧结构（2）、所述胀紧结构（3）和所述限位结构（4）同轴设置；

所述胀紧结构（3）包括胀紧环（31）、第一限位压锥（32）、第二限位压锥（33）和胀紧螺钉（34）；所述胀紧环（31）位于所述金属波纹管组件（100）内，且所述胀紧环（31）的外侧壁分别抵接于两个所述直边段（101），所述胀紧环（31）具有中心安装孔（311），所述第一限位压锥（32）和所述第二限位压锥（33）分别位于所述中心安装孔（311）的两侧，所述第一限位压锥（32）部分插入所述中心安装孔（311）的一侧，所述第二限位压锥（33）部分插入所述中心安装孔（311）的另一侧，且所述第一限位压锥（32）和所述第二限位压锥（33）相插接并通过所述胀紧螺钉（34）锁紧；

所述胀紧环（31）包括筒状部（312），在所述筒状部（312）的上下两端沿其径向朝外一体成型均设置有抵接环部（313）；所述中心安装孔（311）的上下两端均形成倾斜插口（314），所述第一限位压锥（32）和所述第二限位压锥（33）的倾斜部与所述倾斜插口（314）相抵接；

所述第一限位压锥（32）包括一体成型设置的第一圆台（321）和第一竖直筒（322），且所述第一竖直筒（322）的直径等于所述第一圆台（321）的底部端面的直径，所述第一竖直筒（322）从所述胀紧环（31）的一侧伸入所述中心安装孔（311）内，以使所述第一圆台（321）的倾斜部与上端的所述倾斜插口（314）相抵，所述第一圆台（321）上开设有竖直孔（3211），所述第一竖直筒（322）的底部端面开设有插槽（3221），且所述插槽（3221）与所述竖直孔（3211）相连通，所述胀紧螺钉（34）穿过所述竖直孔（3211）和所述插槽（3221）并与所述插槽（3221）之间形成容纳空间（35）；

所述第二限位压锥（33）包括第二圆台（331）和第二竖直筒（332），所述第二竖直筒（332）的直径小于所述第二圆台（331）的顶部端面的直径，所述第二竖直筒（332）从所述胀紧环（31）的另一侧伸入所述中心安装孔（311）内，以使所述第二圆台（331）的倾斜部与下端的所述倾斜插口（314）相抵，所述第二竖直筒（332）上开设有螺钉插孔（3321），以使所述第二竖直筒（332）形成环形筒壁，所述环形筒壁能够插接于所述容纳空间（35）内，所述胀紧螺钉（34）的底部能够插入并固定于所述螺钉插孔（3321）内；所述第二圆台（331）的底部端面沿其轴向朝下延伸形成有方形限位块（3311）。

2.如权利要求1的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，其特征在于：所述承接主体（1）为圆盘状结构件，所述承接主体（1）具有相对设置的第一端面（15）和第二端面（16）；

所述第一端面（15）上开设有定位槽（13）以及沿其周向间隔设置的多个螺纹孔（14）。

3.如权利要求2的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，其特征在于：所述压紧结构（2）为圆盘状结构件，所述压紧结构（2）靠近所述承接主体（1）的一端面沿其轴向延伸设置有定位块（21），所述定位块（21）与所述定位槽（13）卡接，所述压紧结构（2）上对应所述螺纹孔（14）的位置处开设有通孔（22），所述紧固件（5）穿过所述通孔（22）并锁紧于所述螺纹孔（14）内，所述压紧结构（2）的中心位置处开设有中心连通孔（23），所述中心连通孔（23）用于套装所述金属波纹管组件（100）的另一直边段（101）以及用于所述胀紧结构（3）的伸入。

4.如权利要求3的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，其特征在于：所述胀紧环（31）为聚氨酯材质。

5.如权利要求4的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，其特征在于：所述限位结构（4）为圆盘状结构，所述限位结构（4）的中心处开设有与所述第一凹槽（41）相连通的方形孔（43），所述方形孔（43）与所述方形限位块（3311）相插接。

6.如权利要求5的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，其特征在于：所述紧固件（5）包括多个紧固螺钉（51），所述紧固螺钉（51）与所述螺纹孔（14）相螺接。

7.一种用于极薄壁金属波纹管直边段加工的加工方法，其特征在于：所述方法基于权利要求1-6任一项所述的用于极薄壁金属波纹管直边段加工的夹具，所述方法包括以下步骤：

S1、将所述金属波纹管组件（100）的两侧的直边段（101）进行切割，留有加工余量即可，得到粗加工后的金属波纹管组件（100）；

S2、将S1中的粗加工后的金属波纹管组件（100）的波纹段放置于所述筒状通槽（11）内，以使所述金属波纹管组件（100）的一侧的直边段（101）相对于所述承接主体（1）一侧朝外突出；

S3、将S2中的金属波纹管组件（100）通过压紧结构（2）进行套装，以使所述金属波纹管组件（100）的另一侧的直边段（101）相对于所述压紧结构（2）的一侧朝外突出；

S4、通过紧固件（5）将所述压紧结构（2）和所述承接主体（1）固定连接形成夹紧所述金属波纹管组件（100）的夹具主体；

S5、用卡尺沿夹具主体的圆周方向的边缘均布测量厚度，厚度测量值应一致；

S6、将夹具主体放入到平放着的限位结构（4）内；

S7、将所述胀紧结构（3）穿过波纹管内腔与所述限位结构（4）相固定，且所述胀紧结构（3）沿金属波纹管组件（100）的径向胀紧，以使胀紧结构（3）将所述金属波纹管组件（100）两侧的直边段（101）分别抵接至所述夹具主体上；

S8、从所述限位结构（4）上取下所述夹具主体并放置于车床的卡盘（200）上；

S9、控制车刀（600），对夹具主体露出的一侧所述金属波纹管一侧的直边段（101）进行车削加工，完全去除漏出的直边段（101）为止；

S10、然后拆下夹具主体调换加工侧，重新装夹，进行另一侧的直边段（101）的车削，重复上述S1-S9的操作。