CN221135055U - 具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，涉及钛合金薄壁件加工技术领域，具体包括支撑底板，所述支撑底板的中部设有定位结构，所述支撑底板的中部均匀镶嵌有电磁铁一；所述支撑底板后端的中部活动连接有旋转杆，所述旋转杆的顶部固定有支撑顶板，所述支撑顶板上固定有夹持组件。该具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，通过夹持组件的设置，铝合金薄壁件侧壁的内表面和外表面可同时被夹持，进而使得薄壁件内外表面受力均衡，避免薄壁件在夹持过程中发生形变；通过降温盒的设置，降温盒可对薄壁件进行降温，减少薄壁件因切削力引起的变形，使薄壁件在加工过程中保持稳定及保证加工精度。

Description

具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装

技术领域

本实用新型涉及钛合金薄壁件加工技术领域，具体为具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装。

背景技术

钛合金具有耐高温、耐腐蚀、比强度小、综合力学性能好等优点，现已广泛应用与航空航天、医药、船舶、化工等各个领域；但由于钛合金的弹性模量小，回弹大易失稳起皱，因此钛合金薄壁件在加工时需要用到加工工装从而保证在加工过程中的稳定以及加工精度。

现有技术中，如申请号为CN202021335998.8的授权专利提出了一种防变形的薄壁箱体类钛合金零件加工用限位工装，包括装置底座、底板、承接螺杆、第一限位板和第二滑块，所述装置底座上安装有固定套筒，且固定套筒上安装有减震弹簧，并且减震弹簧与支撑杆相互连接，所述底板安装在支撑杆上，且底板上安装有调节螺杆，并且调节螺杆上安装有第一锥齿轮，所述承接螺杆与第二锥齿轮相互连接，且承接螺杆安装在底板上。

上述方案在使用时，先利用第一限位板对钛合金薄壁零件的外表面进行支撑限位，再利用第二限位板对钛合金薄壁零件的内表面进行支撑限位，即钛合金薄壁零件的内表面和外表面无法同时进行限位，因此，上述方案在使用时，无法确保零件内外受力均匀，零件有发生变形的风险；且钛合金零件的导热性能差，在切削加工过程中，易因切削力发生变形；基于此，本申请提出一种具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装。

实用新型内容

本实用新型提供了具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，解决了上述背景技术中提出的钛合金薄壁零件的内外表面无法同时被夹持限位，无法确保钛合金薄壁零件受力均匀，上述工装对钛合金薄壁零件夹持固定过程中，零件有变形的风险；零件的散热性能差，易因切削力发生变形的问题。

本实用新型提供如下技术方案：具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，包括支撑底板和支撑顶板，支撑底板上设有定位结构，利用定位结构使钛合金薄壁件可放在支撑底板上合适的位置处；支撑顶板上设有夹持组件，夹持组件中设置两个夹持板，夹持板通过气缸控制平移，两个夹持板的配合使用，使得薄壁件的外表面和内表面同时被夹持，薄壁件内外表面受力均衡，避免薄壁件在夹持过程中发生形变；在夹持板的外侧设有降温盒，利用降温盒给薄壁件降温，减少薄壁件因切削力引起的变形。

该技术方案中具体连接方式如下：具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，包括支撑底板，所述支撑底板的中部设有定位结构，所述支撑底板的中部均匀镶嵌有电磁铁一；所述支撑底板后端的中部活动连接有旋转杆，所述旋转杆的顶部固定有支撑顶板，所述支撑顶板上固定有夹持组件；所述夹持组件包括与支撑顶板固定连接的升降气缸、与升降气缸底部固定的升降架、与升降架底部活动连接的两个连接杆和与升降架两端中部固定的平移气缸，所述平移气缸的另一端与连接杆的顶端固定，所述连接杆的底部磁性连接有夹持板，所述夹持板的外侧固定有降温盒，所述降温盒的外侧镶嵌有制冷器。

优选的，所述连接杆底部的中部镶嵌有电磁铁二，通过电磁铁二的设置，夹持板可与支撑底板固定在一起。

优选的，所述夹持板和降温盒均为铁磁性材质，在电磁铁一或电磁铁二通电状态下，夹持板与电磁铁一或电磁铁二可磁性相吸。

优选的，所述定位结构包括与支撑底板内腔固定连接的伸缩气缸，所述伸缩气缸的顶部固定有升降板，所述升降板的顶部均匀固定有限位板，所述限位板和升降板均与支撑底板的内腔活动连接；通过定位结构的设置，可对待加工的钛合金薄壁件进行定位，便于夹持组件对钛合金薄壁件的侧壁进行夹持。

优选的，所述支撑底板的顶部固定有旋转电机，所述旋转电机的输出轴末端与旋转杆的底部固定连接；通过旋转电机的设置，旋转电机的转动可以带动旋转杆转动。

优选的，所述夹持板的内侧固定有隔离垫；通过隔离垫的设置，降低夹持板夹持时对铝合金薄壁件的影响。

与现有技术对比，本实用新型具备以下有益效果：

1、该具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，通过夹持组件的设置，铝合金薄壁件侧壁的内表面和外表面可同时被夹持，进而使得薄壁件内外表面受力均衡，避免薄壁件在夹持过程中发生形变；通过降温盒的设置，降温盒可对薄壁件进行降温，减少薄壁件因切削力引起的变形，使薄壁件在加工过程中保持稳定及保证加工精度。

2、该具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，通过定位结构的设置，定位结构可对钛合金薄壁件进行定位，便于夹持组件对钛合金薄壁件进行夹持；通过电磁铁一和电磁铁二的设置，夹持板可与支撑底板或支撑顶部进行连接，便于夹持板的使用。

附图说明

图1为本实用新型结构正面示意图；

图2为本实用新型结构图1剖面示意图；

图3为本实用新型结构支撑底板剖面示意图；

图4为本实用新型结构夹持组件放大示意图；

图5为本实用新型结构连接杆底部示意图。

图中：1、支撑底板；2、限位板；3、旋转电机；4、旋转杆；5、升降气缸；6、升降架；8、降温盒；9、制冷器；10、连接杆；11、平移气缸；12、夹持板；13、电磁铁二；14、伸缩气缸；15、电磁铁一；16、升降板；17、支撑顶板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，包括支撑底板1，支撑底板1用于对待加工的钛合金薄壁件进行支撑，便于该工装对薄壁件进行夹持；支撑底板1的中部设有定位结构，利用定位结构可对薄壁件进行定位，使薄壁件在支撑底板1上的位置确定，便于该工装对薄壁件进行夹持。

定位结构包括伸缩气缸14、升降板16和限位板2。伸缩气缸14的底部与支撑底板1内腔底部的中部固定连接，伸缩气缸14的顶部固定连接有升降板16，升降板16与支撑底板1的内腔活动连接，升降板16顶部均匀固定有限位板2，限位板2与支撑底板1的内腔活动连接，且在伸缩气缸14的作用下，限位板2的顶端可移动至支撑底板1的上方，此时限位板2可对薄壁件进行限位；当薄壁件放在支撑底板1上时，在伸缩气缸14的作用下，限位板2的顶部与支撑底板1的顶部齐平，便于该工装对薄壁件进行夹持。

支撑底板1顶部的后端固定有旋转电机3，旋转电机3的输出轴末端通过减速器固定有旋转杆4，旋转杆4的顶部固定有支撑顶板17，支撑顶板17上固定有夹持组件。

夹持组件包括与支撑顶板17固定的升降气缸5，升降气缸5的底部固定有升降架6，升降架6的底部活动连接有两个连接杆10，升降架6两端的中部均固定连接有平移气缸11，平移气缸11的另一端与连接杆10的顶端固定连接；通过升降气缸5和平移气缸11的设置，升降气缸5可改变连接杆10的高度，平移气缸11可改变与之固定连接的连接杆10的水平位置。

连接杆10底部的中部镶嵌有电磁铁二13；夹持组件还包括夹持板12，夹持板12的材质具有铁磁性，当电磁铁二13通电时，电磁铁二13与夹持板12磁性连接；夹持板12的外侧固定有降温盒8，降温盒8的材质同样具有铁磁性，本申请的一些实施例中，降温盒8和夹持板12两者的材质均为金属铁。降温盒8的内腔内填充有水，降温盒8内腔的外侧镶嵌有制冷器9，该工装工作时，制冷器9的工作可降低降温盒8内水的温度，便于水与薄壁件产生热量交换，减少薄壁件因切削力而产生的变形。

本申请的一些实施例中，制冷器9为半导体制冷器，半导体制冷器的热端位于降温盒8外侧，半导体制冷器的冷端位于降温盒8的内腔内。

通过上述描述可知，夹持组件对薄壁件的侧壁进行夹持时，薄壁件侧壁的内外表面可同时被夹持，薄壁件侧壁的内外表面受力均匀，降低其产生变形的概率。

支撑底板1的中部均匀镶嵌有电磁铁一15，当电磁铁一15处于通电状态，而电磁铁二13处于断电状态时，夹持板12和降温盒8可以与支撑底板1固定在一起，此时在旋转电机3的作用下，支撑顶板17可移动至支撑底板1的侧面，便于薄壁件的加工。

上述的夹持板12和降温盒8上均根据需求设有加工槽，钛合金薄壁件的加工设备通过加工槽对钛合金薄壁件进行加工。

夹持板12的内侧固定有隔离垫，本申请的一些实施例中，隔离垫材质为橡胶。降低夹持板12对薄壁件的影响。

本申请中涉及的旋转电机3、升降气缸5、平移气缸11、电磁铁一15和电磁铁二13均为现有技术，本领域内的技术人员了解其连接方式，通过本领域人员，将上述结构与合适的动力源进行连接，本申请中的所有电器元件与其适配的电源通过导线进行连接，并根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序参见下面的描述，各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理及过程，不再对电器控制做说明。

以下通过本申请的一个实施例，对本申请进行进一步的说明，在该实施例中，本申请对矩形筒状的钛合金薄壁件进行夹持，如说明书附图所示，该实施例中的夹持组件有四组，升降板16为矩形，升降板16顶部的四角均固定有限位板2，该具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装的使用步骤如下：

工作人员把待加工的铝合金薄壁件放在支撑底板1上，且此时限位板2的内表面与薄壁件的的外表面接触；伸缩气缸14收缩，伸缩气缸14通过升降板16带动限位板2下移，直至限位板2的顶部与支撑底板1的顶部齐平；四组夹持组件中的处于对称状态的两个夹持组件先工作，另两个夹持组件再工作，夹持组件工作时，升降气缸5先伸长，升降气缸5带动与之固定连接的升降架6下移，升降架6带动与之连接的夹持板12下移，直至夹持板12的底部与支撑底板1的顶部接触，此时薄壁件的侧壁位于两个夹持板12之间；上述升降架6中的两个平移气缸11同步伸长，平移气缸11通过与之固定连接的连接杆10带动夹持板12移动，直至薄壁件的侧壁被两个夹持板12夹持，四组夹持组件的配合使用，使薄壁件的四个侧壁均被夹持固定；电磁铁一15处于通电状态，电磁铁一15与夹持板12磁性相吸后，电磁铁二13处于断电状态；旋转电机3工作，旋转电机3通过旋转杆4、支撑顶板17、升降气缸5和升降架6带动连接杆10移动，直至连接杆10移动至支撑底板1的侧面，该加工工装完成对铝合金薄壁件的夹持限位。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，包括支撑底板(1)，其特征在于：所述支撑底板(1)的中部设有定位结构，所述支撑底板(1)的中部均匀镶嵌有电磁铁一(15)；所述支撑底板(1)后端的中部活动连接有旋转杆(4)，所述旋转杆(4)的顶部固定有支撑顶板(17)，所述支撑顶板(17)上固定有夹持组件；所述夹持组件包括与支撑顶板(17)固定连接的升降气缸(5)、与升降气缸(5)底部固定的升降架(6)、与升降架(6)底部活动连接的两个连接杆(10)和与升降架(6)两端中部固定的平移气缸(11)，所述平移气缸(11)的另一端与连接杆(10)的顶端固定，所述连接杆(10)的底部磁性连接有夹持板(12)，所述夹持板(12)的外侧固定有降温盒(8)，所述降温盒(8)的外侧镶嵌有制冷器(9)。

2.根据权利要求1所述的具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，其特征在于：所述连接杆(10)底部的中部镶嵌有电磁铁二(13)。

3.根据权利要求1所述的具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，其特征在于：所述夹持板(12)和降温盒(8)均为铁磁性材质。

4.根据权利要求1所述的具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，其特征在于：所述定位结构包括与支撑底板(1)内腔固定连接的伸缩气缸(14)，所述伸缩气缸(14)的顶部固定有升降板(16)，所述升降板(16)的顶部均匀固定有限位板(2)，所述限位板(2)和升降板(16)均与支撑底板(1)的内腔活动连接。

5.根据权利要求1所述的具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，其特征在于：所述支撑底板(1)的顶部固定有旋转电机(3)，所述旋转电机(3)的输出轴末端与旋转杆(14)的底部固定连接。

6.根据权利要求1所述的具有辅助支撑功能的钛合金薄壁件精密气动加工工装，其特征在于：所述夹持板(12)的内侧固定有隔离垫。