CN209578838U - 一种变形工件的装夹夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变形工件的装夹夹具，包括夹具主体和工装，所述夹具主体可拆卸安装在工装上，所述夹具主体上设置有气囊，所述气囊位于夹具主体与工装之间，所述夹具主体上设置有具有A通孔的连接板，所述连接板为四块，四块所述连接板均匀分布在夹具主体的两侧，所述工装上设置有与A通孔对应的盲孔，所述盲孔内安装有定位套，所述定位套卡接在A通孔与盲孔之间，所述夹具主体呈弧面形状，所述气囊位于夹具主体的弧形凹面内，所述工装靠近夹具主体的一端为弧面，解决了非线性自由曲面的加工过分依赖人工，存在工件吸附状态不稳定，工件精度差，耗时长的问题。

Description

一种变形工件的装夹夹具

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，具体的说，是一种变形工件的装夹夹具。

背景技术

在机械加工领域，由于工艺需要和空气动力学的特性，需要设计一些非线性的自由曲面，由于总体质量限制和强度要求，往往设计成高筋、薄壁的异性工件的。所以工件变形是加工领域常见的问题，如何将变形问题进行有效的控制，并进行高效高精加工是经常需要面对的问题。受制于材料的特殊性，克服航空航天领域的材料变形需要施加较大的作用力，目前较理想的方法为真空吸附，该方法需要工件与工装贴合变形小于1mm～2mm的情况下进行，如工件变形大于该允许误差值，则需要在吸附过程中进行人工施压克服变形以实现真空吸附。该方法需要经验丰富的人员，同时由于过分依赖人工，存在工件吸附状态不稳定，工件精度差，耗时长的问题。

中国专利CN201721299596.5公开了一种曲面盖板内凹面抛光夹具，其包括夹具基体、垫板和保护框；夹具基体用于支撑曲面盖板，夹具基体的顶面设有定位凹槽，定位凹槽的形状与曲面盖板的外表面及与外表面相连的外弧边相适配：垫板设置在定位凹槽内：保护框呈中空环状并套设于夹具主体的外周，保护框的中空型腔的尺寸大于曲面盖板的外周尺寸，保护框的内侧壁上设有用于保护曲面盖板直身位截面的保护装置。本实用新型中设置的保护框可以阻断曲面盖板的直身位截面与混合毛刷的接触强度，从而保护曲面盖板的直身位截面的倒角不会产生变形，同时达到曲面盖板总高不被减小的目的。本实用新型的抛光夹具，抛光效率高、操作简便、成本低，但曲面盖板与夹具基体之间不能完全贴合，在对曲面盖板内凹面进行抛光时易导致曲面盖板变形，影响曲面盖板的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变形工件的装夹夹具，用于解决非线性自由曲面的加工过分依赖人工，存在工件吸附状态不稳定，工件精度差，耗时长的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种变形工件的装夹夹具，包括夹具主体和工装，所述夹具主体可拆卸安装在工装上，所述夹具主体上设置有气囊，所述气囊位于夹具主体与工装之间。

优选地，所述夹具主体上设置有具有A通孔的连接板，所述连接板为四块，四块所述连接板均匀分布在夹具主体的两侧，所述工装上设置有与A通孔对应的盲孔，所述盲孔内安装有定位套，所述定位套卡接在A通孔与盲孔之间。

优选地，所述定位套呈圆台状。

优选地，所述盲孔包括同轴心线的A孔和B孔，所述A孔远离连接板且其直径小于B孔，所述A孔为螺纹孔，所述定位套沿其轴心线设置有B通孔，所述B通孔内安装有螺钉，所述螺钉与A孔连接。

优选地，所述B通孔为螺纹孔。

优选地，所述夹具主体呈弧面形状，所述气囊位于夹具主体的弧形凹面内。

优选地，所述工装靠近夹具主体的一端为弧面。

工作原理及安装方法：

本实用新型在夹具主体上设置气囊，并将变形工件安装在工装上，然后使用夹具主体将变形工件夹在工装与气囊之间，待夹具主体安装好后对气囊进行充气，利用气囊的膨胀，进一步的对变形工件施加挤压力，排出变形工件与工装之间间隙内的空气，使变形工件与工装之间形成真空状态，从而令变形工件更紧密的吸附在工装的表面上，然后拆卸下夹具主体即可对变形工件表面进行精加工，由于变形工件与工装之间是真空状态且工装是根据变形工件的外形而设计，故变形工件在加工时由于工装对其曲面的整体支撑，变形工件表面受力时能将该力均匀的分散与工装上，不会出现受力不均而发生变形的情况。

值得说明的是：夹具主体安装气囊的面也根据变形工件的外形而设计成略大于变形工件的尺寸，而气囊则是均匀贴附在夹具主体内，如此设计以保证气囊进行充气对变形工件施加挤压力时，令变形工件表面的受力均匀，以免发生变形；且变形工件夹在工装表面与气囊之间，气囊的充气还能对变形工件进行整型，使其变形处重新复原；而气囊充气时对夹具主体同样存在推力，令夹具主体朝向远离变形工件的方向移动，若不对夹具主体进行限位将其固定在工装上，变形工件与工装间隙内的空气难以排除，导致变形工件的精加工效果不佳；而使用人工施加外力对夹具进行固定，加大了作业人员的劳动强度，故在夹具主体上设置具有A通孔的连接板，并在工装上设置与A通孔对应的盲孔，并在盲孔内安装定位套，通过卡接在A通孔与盲孔之间的定位套将主体夹具固定在工装上；而在夹具主体的两侧至少各设置一个连接板，在气囊进行充气时，使气囊对夹具主体产生的推力均匀的分散至夹具主体上，以免产生受力不均；定位套内还设置有螺钉，并通过螺钉与盲孔连接将定位套卡接在A通孔与盲孔之间，防止定位套因气囊充气对夹具主体产生的推力，将定位套挤出盲孔，从而导致夹具主体从工装上脱离，导致变形工件与工装的贴附不紧密，在变形工件进行加工时，由于变形工件与工装之间的间隙导致变形工件的表面发生变形，从而影响变形工件的加工质量；而盲孔设置为同轴心线的A孔与B孔，而A孔为直径小于B孔的螺纹孔且远离连接板，使得定位套能够通过螺钉将其紧固在盲孔与A通孔之间；定位套上沿轴心线设置B通孔且B通孔为螺纹孔，在夹具主体从工装上拆卸时，由于定位套卡接在盲孔与A通孔之间，取出不便故设置螺纹孔，利用螺钉与B通孔的螺纹连接，在拔出螺钉时将定位套一并从盲孔内拔出。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型设置气囊并利用气囊充气时的膨胀，对变形工件再次施加挤压力，将变形工件与工装的间隙内的空气排出，使其形成真空状态令变形工件更加紧密的贴附在工装上，保证了变形工件在加工过程中不受应力释放的影响导致变形；

（2）本实用新型通过螺钉将定位套安装在盲孔内，利用定位套的锥面自动定心，提高了定位精度；

（3）本实用新型设计夹具本体与工装可拆卸连接将装夹夹具简化，简化了装夹过程且提高了装夹效率。

附图说明

图1为本实用新型的工作示意图；

其中1-夹具主体；2-气囊；3-变形工件；4-工装；5-连接孔；6-定位套。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

结合附图1所示，一种变形工件3的装夹夹具，包括夹具主体1和工装4，所述夹具主体1可拆卸安装在工装4上，所述夹具主体1上设置有气囊2，所述气囊2位于夹具主体1与工装4之间。其中夹具主体1用于夹持放置在工装4上的变形工件3，而在夹具主体1安装好后，对气囊2内进行充气，利用气囊2的膨胀对变形工件3和夹具主体1产生挤压力，推动变形工件3和夹具主体1向相反方向移动，而夹紧主体安装在工装4上，故气囊2的膨胀只能将变形工件3推向工装4移动，令变形工件3与工装4之间的空气排出产生真空状态，当变形工件3与工装4件产生真空状态而紧密贴附在工装4上时，拆卸下夹具主体1对变形工件3进行精加工，可保证其不受应力释放的影响导致变形。

实施例2：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1所示，进一步的限定，所述夹具主体1上设置有具有A通孔的连接板5，所述连接板5为四块，四块所述连接板5均匀分布在夹具主体1的两侧，所述工装4上设置有与A通孔对应的盲孔，所述盲孔内安装有定位套6，所述定位套6卡接在A通孔与盲孔之间。其中四块连接板5均布在夹具主体1的两侧，令气囊2充气膨胀时，对变形工件3产生均匀的挤压力，以免因受力不均导致挤压变形，而定位套6将夹具主体1定位在工装4上，保证气囊2充气膨胀时，产生足够的推力令变形工件3向工装4移动，将其与工装4之间的间隙内的空气排出从而产生真空状态，令变形工件3紧密的贴附在工装4上。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1所示，进一步的限定，所述定位套6呈圆台状。其中利用圆台的锥形面具有自定位的功能，使得定位套6的定位更加准确。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1所示，进一步的限定，所述盲孔包括同轴心线的A孔和B孔，所述A孔远离连接板5且其直径小于B孔，所述A孔为螺纹孔，所述定位套6沿其轴心线设置有B通孔，所述B通孔内安装有螺钉，所述螺钉与A孔连接。其中盲孔的特殊设计使得定位套6能够安装在盲孔内且螺钉能对其紧固。

值得说明的是：将夹具主体1安装在工装4上时，需先将定位套6套装在螺钉上，然后将一个定位套6安装在任一个盲孔内，安装时勿将螺钉拧紧，而只拧入一圈半然后在其斜对角同样方法安装一个定位套6，第三颗与第四颗也呈对角拧入一圈半进行安装，安装好第四颗后按照前面的顺序继续将螺钉拧入直至拧紧为止，每次拧入量不超过两圈。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1所示，进一步的限定，所述B通孔为螺纹孔。其中设置螺纹孔方便拆卸夹具主体1时定位套6的取出，利用螺钉与螺纹孔的配合将定位套6拔出。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1所示，进一步的限定，所述夹具主体1呈弧面形状，所述气囊2位于夹具主体1的弧形凹面内。其中气囊2为变形工件3提供柔性挤压力，即不损伤变形工件3又能使变形工件3与工装4间的空气排出而形成真空。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例的基础上，结合附图1所示，进一步的限定，所述工装4靠近夹具主体1的一端为弧面。其中工装4是根据变形工件3的形状而设计，以达到装夹时的紧密贴附。

本实施例的其它部分与上述实施例相同，故不在此赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变形工件的装夹夹具，包括夹具主体（1）和工装（4），所述夹具主体（1）可拆卸安装在工装（4）上，其特征在于，所述夹具主体（1）上设置有气囊（2），所述气囊（2）位于夹具主体（1）与工装（4）之间。

2.根据权利要求1所述的一种变形工件的装夹夹具，其特征在于，所述夹具主体（1）上设置有具有A通孔的连接板（5），所述连接板（5）为四块，四块所述连接板（5）均匀分布在夹具主体（1）的两侧，所述工装（4）上设置有与A通孔对应的盲孔，所述盲孔内安装有定位套（6），所述定位套（6）卡接在A通孔与盲孔之间。

3.根据权利要求2所述的一种变形工件的装夹夹具，其特征在于，所述定位套（6）呈圆台状。

4.根据权利要求2或3所述的一种变形工件的装夹夹具，其特征在于，所述盲孔包括同轴心线的A孔和B孔，所述A孔远离连接板（5）且其直径小于B孔，所述A孔为螺纹孔，所述定位套（6）沿其轴心线设置有B通孔，所述B通孔内安装有螺钉，所述螺钉与A孔连接。

5.根据权利要求4所述的一种变形工件的装夹夹具，其特征在于，所述B通孔为螺纹孔。

6.根据权利要求5所述的一种变形工件的装夹夹具，其特征在于，所述夹具主体（1）呈弧面形状，所述气囊（2）位于夹具主体（1）的弧形凹面内。

7.根据权利要求6所述的一种变形工件的装夹夹具，其特征在于，所述工装（4）靠近夹具主体（1）的一端为弧面。