CN215588199U - 一种激光切割夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光切割夹具，包括底板，压紧结构，吊环螺钉，第一支座，第二支座，检验销，外形检验支座组件和第三支座，两个第一支座之间为第二支座和第三支座，而第二支座和第三支座之间为外形检验支座组件。钣金件平放在第一支座、第二支座、第三支座上安装定位；压紧结构将钣金件四个对角压紧，使得钣金件的弧形表面以及加强筋与第一支座、第二支座、第三支座贴合；激光切割基准找正后开始对钣金件进行切割；检验销对钣金件基准孔相对位置尺寸进行检查；外形检验座组件对钣金件长边外轮廓尺寸进行检查。本实用新型集成定位、装夹、检验功能，定位精准、装夹快速，可以补偿钣金零件回弹量，保证钣金件切割后外轮廓尺寸公差符合要求，一致性好。

Description

一种激光切割夹具

技术领域

本实用新型涉及一种装配、组合定位夹具，特别是用于激光切割装夹定位的夹具，具体地说是一种用于确保飞机上钣金件激光切割质量的快速装夹夹具，夹具要求保证切割后钣金件外形尺寸一致性及公差符合要求。

背景技术

如图1和图2所示，钣金件材料为1Cr18Ni9Ti，料厚δ0.8，表面有两条弧形的加强筋和多条凸起，其中一条加强筋上有两个基准孔，钣金件激光切割时有两个重要指标：

一是保证钣金件切割后尺寸：2-Φ30基准孔，位置角度7°、75°以及零件相关外轮廓尺寸公差要求(参看图1和图2所示)；

二是要实现切割过程快速装夹，精准定位，补偿钣金零件回弹量，零件切割的一致性，同时要求对钣金件加工后，按理论相对位置尺寸对基准孔及外轮廓关联尺寸检验的功能。

发明内容

本实用新型旨在提供一种激光切割夹具，集成定位、装夹、检验功能，定位精准、装夹快速，可以补偿钣金零件回弹量，保证钣金件切割后外轮廓尺寸公差符合要求，一致性好，且切割后在不拆卸钣金件的情况下进行基准孔及外轮廓关联尺寸检验。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种激光切割夹具，待切割的零件上有两条弧形的加强筋，其中一条加强筋上有两个基准孔，基准孔的孔径、基准孔之间的夹角以及基准孔到加强筋边缘的夹角有设计要求，零件上有多条凸起，激光切割夹具包括，

底板；

第一支座，两个所述第一支座平行、间隔连接在底板上端面，第一支座的上端表面为第一支撑面；

第二支座，所述第二支座连接在底板上端面且位于两个所述第一支座之间，第二支座上端面为第二支撑面，第二支撑面的曲率、宽度与零件上带有基准孔的加强筋一致，且第二支撑面上开有两个凹槽，凹槽内开有检验孔；

第三支座，所述第三支座连接在底板上端面且位于所述第一支座和第二支座之间，第三支座到第二支座之间的距离等于零件上两条加强筋之间的距离，第三支座上端面为第三支撑面，第三支撑面的曲率、宽度与零件上不带有基准孔的加强筋一致；

压紧结构，所述压紧结构分别位于第二支座和第三支座两侧，用于将零件压紧在第二支座和第三支座上；

外形检验支座，所述外形检验支座位于底座上端面且设置在第二支座和第三支座之间，外形检验支座包括卡板和第四支座，卡板为一平面板，第四支座上有一卡槽，卡板活动插接在卡槽内；

检验销，所述检验销插接在检验孔内。

作为一种选择，所述底板上连接有吊环螺钉。

作为一种选择，所述第一支撑面上开有槽口，且槽口的位置和形状与零件内表面的凸起一致。

快装压紧器，所述快装压紧器连接在底板上端面上，且在第二支座的左侧和右侧、第三支座的左侧和右侧各有一个快装压紧器，快装压紧器上转动连接有压头，压头的转动路径与第二支撑面、第三支撑面相交；快装压紧器上的压头连接在连接杆的一端，连接杆的另一端转动连接在固定座上，固定座连接在底板的上端面，连接杆上有手柄，由于快装压紧器为标准件，所以此处不再对其结构进行详细说明。

与现有技术相比较，本实用新型的激光切割夹具结合了钣金件的结构特征(加强筋、凸起和基准孔)，设计了相应的定位、支撑、压紧、检验结构，整套夹具具备以下特点：

1、装配、使用相对简单，使用过程中较为方便，质量稳定。

2、激光切割后零件外观质量无缺陷，一致性好。

3、满足零件尺寸要求，稳定可靠。

4、零件切割后，将卡板放在第四支座按理论尺寸设计的基座面上，对切割边进行检验，无需拆卸零件即可进行尺寸检验。

5、钣金件成型后回弹不可避免，切割尺寸精度高的情况下，最不易解决的就是钣金回弹产生的尺寸变化，本实用新型增加4个压紧器压紧零件到两个支撑面保证切割尺寸的一致性。

附图说明

图1为待激光切割零件结构示意图；

图2为图1中C-C截面示意图；

图3为激光切割夹具与零件装夹后的状态示意图；

图4为激光切割夹具与零件装夹后的尺寸要求示意图；

图5为激光切割夹具装配检验销进行检验时的示意图；

图6为外形检验组件检验状态示意图；

图7为激光切割夹具立体示意图；

图中：1.底板，2.快装压紧器，3.吊环螺钉，4.第一支座，5-第二支座，6-检验销，7-外形检验支座，71-卡板，72-第四支座；8-第三支座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但不应就此理解为本实用新型所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本实用新型的范围内。

如图1和图4所示，钣金件结构主要成型R433、R462这两个大弧面，钣金件弧面上沿板材的纤维方向布有两条加强筋，激光切割加工主要是成型后零件上2-Φ30基准孔，以及保证孔的相对位置角度7°、75°，以及零件相关外轮廓尺寸，钣金件表面有多条凸起。按生产需求，激光切割夹具需具备装夹定位与外形检验功能，要保证切割的零件有一致性，必须要补偿钣金回弹，钣金零件在切割前的定位精准，补偿的回弹量一致，一次装夹切割后在不拆卸钣金零件的基础上，满足钣金件基准孔、及外轮廓尺寸检验的功能，这些都是夹具设计需要解决的主要问题。

如图3～图7所示，本实用新型设计了一种激光切割夹具，可用于解决上述问题。

激光切割夹具包括：底板1，快装压紧器2，吊环螺钉3，第一支座4，第二支座5，检验销6，外形检验支座组件7和第三支座8，两个第一支座4之间为第二支座5和第三支座8，而第二支座5和第三支座8之间为外形检验支座组件7，外形检验支座7包括两块卡板71和两块第四支座72，卡板71为一平面板，第四支座72上有一卡槽，卡板71活动插接在卡槽内，如图4和图7所示，其中：

1、如图3和图4，钣金件放置在底板1上的第一支座上4、第二支座5、第三支座8上，第一支座4的上端表面为第一支撑面，第二支座5上端面为第二支撑面，第三支座8上端面为第三支撑面，第二支撑面和第三支撑面通过仿形加强筋将钣金件安装定位(即第二支撑面和第三支撑面的曲率和宽度与两根加强筋一致，从而起到支撑定位作用)，第一支撑面通过弧面弧形以及槽口将钣金件安装定位，通过仿形的方法定位凸起，防止钣金件的加强筋在第二支座5和第三支座8上发生窜动；

2、如图4，4个快装压紧器2将钣金件四个对角压紧；

3、激光切割基准找正后开始对钣金件基准孔及外形一次性切割；

4、通过夹具第二支座5上的检验孔位置尺寸，用检验销6对切割好的2-Φ30基准孔相对位置尺寸进行检查，如图5所示；

5、用2-Φ30的检验销6将零件定位，用外形检验支座组件7对钣金件外轮廓进行检查，如图5和图6，此时将卡板71插入第四支座72的卡槽内；

切割时，钣金件放置在底板1上的第一支座上4、第二支座5、第三支座8上，通过仿形加强筋(即曲率和宽度与加强筋一致)的第二支撑面、第三支撑面及第一支撑面的弧面弧形将钣金件安装定位，利用钣金件上两处加强筋凹坑(对应第二支座5和第三支座8上凸起的第二支撑面和第三支撑面)及外径尺寸R433、R462对应的第二支座5和第三支座8上第二支撑面和第三支撑面的宽度尺寸，限制钣金件的六个自由度，钣金件定位完成后，用四个快装压紧器2将钣金件长边(余量)压紧，与弧面R433、R462贴合，补偿钣金回弹，钣金件长边即是指快装压紧器2压紧的位置，对应图6中左右两端与卡板71接触的位置。激光切割在基准找正后开始对钣金件的基准孔及外形轮廓一次装夹切割。

激光切割程序完成后，不需拆卸钣金零件，通过夹具第二支座5上的检验孔位置尺寸，用检验销6对切割好的2-Φ30基准孔，对切割的相对位置尺寸进行检查，检验销6不仅作为检验功能，同时是钣金件的检验定位基准，通过该定位基准，用外形检验座组件7对钣金件的外轮廓尺寸(零件长边斜面)进行切割后检查，外形检验支座7分为左侧的第四支座72和右侧的第四支座72，两块卡板71均为平面板，第四支座72上有一卡槽，卡板71活动插接在卡槽内，两块卡板71形成一个夹角，该夹角和距离对应钣金零件的外形尺寸，如图6所示。

上述激光切割夹具通过对钣金件的精准定位，解决了材料回弹对切割尺寸的影响，有效的一次性装夹定位切割，同时在夹具上实现了集成钣金件切割后尺寸检验的功能，按此方法进行切割，确保了零件加工的一致性，零件相对位置尺寸公差符合HB5800-1999的技术要求。

使用本实用新型的激光切割定位、装夹、检验集成夹具的步骤是：

1.钣金件平放在第一支座4、第二支座5、第三支座8上安装定位；

2.4个快装压紧器2将钣金件四个对角压紧，使得钣金件的弧形表面以及加强筋与第一支座4、第二支座5、第三支座8上的第一支撑面、第二支撑面和第三支撑面贴合；

3.激光切割基准找正后开始对钣金件进行切割；

4.检验销6对钣金件基准孔相对位置尺寸进行检查；

5.不拆卸钣金件，从钣金件长度方向两侧插入卡板71，通过外形检验座组件7对钣金件长边外轮廓尺寸进行检查；

6.修整余料，取出零件。

Claims (4)

1.一种激光切割夹具，待切割的零件上有两条弧形的加强筋，其中一条加强筋上有两个基准孔，基准孔的孔径、基准孔之间的夹角以及基准孔到加强筋边缘的夹角有设计要求，零件上有多条凸起，其特征在于：激光切割夹具包括，

底板(1)；

第一支座(4)，两个所述第一支座(4)平行、间隔连接在底板(1)上端面，第一支座(4)的上端表面为第一支撑面；

第二支座(5)，所述第二支座(5)连接在底板(1)上端面且位于两个所述第一支座(4)之间，第二支座(5)上端面为第二支撑面，第二支撑面的曲率、宽度与零件上带有基准孔的加强筋一致，且第二支撑面上开有两个凹槽，凹槽内开有检验孔；

第三支座(8)，所述第三支座(8)连接在底板(1)上端面且位于所述第一支座(4)和第二支座(5)之间，第三支座(8)到第二支座(5)之间的距离等于零件上两条加强筋之间的距离，第三支座(8)上端面为第三支撑面，第三支撑面的曲率、宽度与零件上不带有基准孔的加强筋一致；

压紧结构，所述压紧结构分别位于第二支座(5)和第三支座(8)两侧，用于将零件压紧在第二支座(5)和第三支座(8)上；

外形检验支座(7)，所述外形检验支座(7)位于底座(1)上端面且设置在第二支座(5)和第三支座(8)之间，外形检验支座(7)包括卡板(71)和第四支座(72)，卡板(71)为一平面板，第四支座(72)上有一卡槽，卡板(71)活动插接在卡槽内；

检验销(6)，所述检验销(6)插接在检验孔内。

2.根据权利要求1所述的一种激光切割夹具，其特征在于：所述底板(1)上连接有吊环螺钉(3)。

3.根据权利要求1所述的一种激光切割夹具，其特征在于：所述第一支撑面上开有槽口，且槽口的位置和形状与零件内表面的凸起一致。

4.根据权利要求1所述的一种激光切割夹具，其特征在于：所述压紧结构为多个快装压紧器(2)，快装压紧器(2)连接在底板(1)上端面上，且在第二支座(5)的左侧和右侧、第三支座(8)的左侧和右侧各有一个快装压紧器(2)，快装压紧器(2)上转动连接有压头，压头的转动路径与第二支撑面、第三支撑面相交。

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