【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于薄壁件加工，具體涉及一種半剖式薄壁套筒開孔工裝及使用方法。
技術(shù)介紹
1、半剖式薄壁套筒是固體發(fā)動機上的一種重要零件，其結(jié)構(gòu)是正中有一道剖切縫，周向有各避讓孔和安裝孔的易變形薄壁筒體，其作用是保護其內(nèi)部的組件，并維持發(fā)動機外部流線型以減少飛行時的阻力。為了保證其在發(fā)動機工作時不發(fā)生結(jié)構(gòu)失效，半剖式薄壁套筒采用超高強度鋼作為材料，加工流程為先強力旋壓、真空氣淬和線切割，加工出零件的外形和剖切縫，再用加工中心或者激光切割等打孔設(shè)備加工出表面上的孔位。安裝時從剖切縫展開后包裹在支架表面，用螺釘進行連接。
2、目前，半剖式薄壁套筒開孔定位常采用的工裝是兩端口局部內(nèi)撐后，在剖切縫的一側(cè)設(shè)置兩個定位孔作為周向基準，在零件外部拉緊剖切縫另一側(cè)來固定工件形狀。由于工件經(jīng)旋壓、熱處理后內(nèi)徑偏差與圓度的影響，且張緊距離長，導(dǎo)致零件在定位面上會出現(xiàn)局部鼓包不貼合的問題和剖切縫另一側(cè)難以張緊到位的問題，導(dǎo)致孔位產(chǎn)生誤差且相對剖切縫不對稱。零件在裝配時需對準所有孔位，所以一個孔位偏差都將導(dǎo)致零件無法裝配和報廢。此外，在零件外部拉緊會干涉打孔設(shè)備，導(dǎo)致開孔需要分多道工序進行，影響加工效率與穩(wěn)定性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本專利技術(shù)提出了一種半剖式薄壁套筒開孔工裝及使用方法，解決現(xiàn)有加工中出現(xiàn)的局部鼓包不貼合、孔位精度差及加工效率低等問題。
2、一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，包含有靠模體、張緊體和壓緊體；所述靠模體是整個工裝的基座，用于對工件進行內(nèi)撐與
3、所述靠模體包含有階梯筒、端蓋和2個定位銷；
4、所述端蓋是帶有扇形減重孔的同心圓環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)圓環(huán)中間有一通孔，外圓環(huán)外徑與階梯筒內(nèi)徑小間隙配合；所述外圓環(huán)上有一圈凸緣，凸緣上有m個法蘭孔與階梯筒的上端面m個螺紋孔一一對應(yīng)；所述m為8個；
5、所述定位銷是由大、小兩段圓柱面組成的臺階軸形狀，臺階面上有導(dǎo)向錐面，小圓柱面與工件上的定位孔小間隙配合，大圓柱面過盈配合固定在階梯筒定位銷孔內(nèi)。
6、所述階梯筒的外壁從兩端到中心為直徑依次減小的3階梯圓柱結(jié)構(gòu)；
7、所述階梯筒的外壁上、下兩段第3階梯圓柱段面周向0°位置的母線上有軸向刻線槽，周向180°位置的母線上有上、下兩個定位銷孔；周向和軸向上有避讓通孔和避讓通槽；所述避讓通槽在階梯筒壁上圍出上、下兩塊懸臂托板；所述每塊懸臂托板的軸向刻線槽兩側(cè)設(shè)置有對稱的2個長圓孔，以及對稱的4個螺紋孔
8、所述階梯筒的外壁上、下兩段第2階梯圓柱段面對稱布置有n個螺紋孔，用于連接壓緊體；所述n為12個；
9、所述階梯筒外壁上、下兩段第1階梯用于定位壓緊體；
10、所述階梯筒的上端面上均布有m個螺紋孔，用于連接端蓋，所述m為8個。
11、所述張緊體有2套，每套張緊體包含有1個殼體和2個芯組；所述張緊體分別將芯組對稱裝入殼體后，采用圓柱頭螺栓穿過殼體上的沉頭孔，從階梯筒內(nèi)壁擰入，與上、下兩側(cè)懸臂托板上的螺紋孔配合固定。
12、所述殼體包括頂蓋和固定座；
13、所述頂蓋四角上有沉頭孔，底面中間有兩段等長頂蓋凹槽；所述每段頂蓋凹槽中心有一個螺紋孔，凹槽之間有一方形凸臺用于限制芯組的移動；
14、所述固定座四角上有通孔，所述通孔與頂蓋上沉頭孔一一對應(yīng)，底面為圓弧面，可以緊貼階梯筒內(nèi)壁，頂面中間有一條頂面凹槽；所述頂面凹槽與頂蓋凹槽位置對應(yīng)；所述頂面凹槽底部有2個對稱長圓孔；所述2個對稱長圓孔與階梯筒上懸臂托板的軸向刻線槽兩側(cè)對稱的2個長圓孔對應(yīng)。
15、所述芯組包括滑動塊、升降塊、調(diào)節(jié)螺桿和緊定螺釘。
16、所述滑動塊為一直角梯形塊，斜面上有一“t”型榫槽，底面中心有一根頭部有偏心凸緣的“l(fā)”型卡勾，用于與工件上的張緊孔接觸，施加張緊力；
17、所述升降塊為一倒置直角梯形塊，頂面中心有一平底孔，梯形面上有一貫穿螺紋孔，斜面上有一“t”型榫頭，與滑動塊上榫槽對應(yīng)，插入滑動塊中，通過升降塊斜面頂壓滑動塊使其移動，產(chǎn)生張緊力；
18、所述調(diào)節(jié)螺桿頭部有一環(huán)形凹槽，從頂蓋螺紋孔擰入至底面與升降塊平底孔接觸；
19、所述緊定螺釘從升降塊螺紋孔擰入后，頭部進入環(huán)形凹槽內(nèi)。
20、所述壓緊體包括壓板支座、壓板和壓緊螺桿。
21、所述壓板支座是“f”型結(jié)構(gòu)，長邊上有一沉頭孔，短邊為對稱側(cè)板結(jié)構(gòu)，背面有一螺紋孔；所述壓板支座通過圓柱頭螺栓穿入沉頭孔內(nèi)與外壁上、下兩段第2階梯圓柱段面上n個螺紋孔連接，實現(xiàn)與靠模體的安裝；所述n為12個；
22、所述壓板底面為圓弧面，中心有一沉頭孔；
23、所述壓緊螺桿小端中心有一螺紋盲孔，穿過壓板支座螺紋孔后與壓板頂面接觸，一個螺栓穿入壓板沉頭孔后與壓緊螺桿螺紋孔連接。
24、本專利技術(shù)還公開了所述的半剖式薄壁套筒開孔工裝的使用方法，包括以下步驟：
25、步驟一：用工作臺面上的長螺桿穿過靠模體端蓋正中通孔，擰入螺母壓緊端蓋，將靠模體固定在一圓環(huán)形支架上，完成工裝的固定；
26、步驟二：將工件從中間的剖切縫展開，將工件上定位孔對準定位銷，套在階梯筒的外壁上、下兩段第3階梯圓柱段面；將工件上的張緊孔穿過張緊體的卡勾，用小力矩擰緊張緊體的調(diào)節(jié)螺栓，初步固定工件形狀；用12個圓柱頭螺栓將12個壓緊體安裝在階梯筒的外壁上、下兩段第2階梯圓柱段面；依次從定位銷到軸向刻線槽的周向順序?qū)ΨQ擰緊壓緊體，至工件外圓不高出階梯筒的外壁上、下兩段第1階梯圓柱段面，作用是進行局部矯形避免出現(xiàn)局部鼓包，完成工件的初步定位；
27、步驟三：用大力矩調(diào)整上、下兩套張緊體的兩個調(diào)節(jié)螺桿至整條剖切縫間距滿足要求值的同時兩側(cè)邊緣到階梯筒軸向刻線槽側(cè)壁距離相等，使工件緊貼靠模體并保證剖切縫兩側(cè)對稱；再次按步驟二的順序擰緊壓緊體至工件表面不發(fā)生滑動，完成工件的精確定位；
28、步驟四：啟動打孔切割設(shè)備，完成各孔的加工。
29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)有益效果如下：
30、(1)本工裝以階梯筒完全內(nèi)撐，通過在剖切縫對面母線位置的定位銷作為基準以及壓緊體的局部矯形，縮短了拉緊距離，避免了局部鼓包，使工件與靠模充分貼緊，減少了定位誤差，提高了開孔的精度。
31、(2)本工裝通過可對稱調(diào)節(jié)的張緊體和刻線槽基準，實現(xiàn)了工件對稱兩側(cè)張緊量一致，保證了開孔位置關(guān)于剖切縫的對稱關(guān)系。
32、(3)本工裝通過將張緊體安裝在靠模的內(nèi)壁，從內(nèi)部張緊工件避免了與開孔設(shè)備之間的干涉，保證了加工的一致性和穩(wěn)定性，提高了開孔的效率。
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1.一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，包含有靠模體(1)、張緊體(2)和壓緊體(3)，其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述靠模體(1)包含有階梯筒(11)、端蓋(12)和定位銷(13)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述階梯筒(11)的外壁從兩端到中心為直徑依次減小的3階梯圓柱結(jié)構(gòu)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述張緊體(2)有2套，每套張緊體(2)包含有1個殼體(21)和2個芯組(22)；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述殼體(21)包括頂蓋(211)和固定座(212)；
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述芯組(22)包括滑動塊(221)、升降塊(222)、調(diào)節(jié)螺桿(223)和緊定螺釘(224)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述滑動塊(221)為一直角梯形塊，斜面上有一“T”型榫槽，
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述壓緊體(3)包括壓板支座(31)、壓板(32)和壓緊螺桿(33)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述壓板支座(31)是“F”型結(jié)構(gòu)，長邊上有一沉頭孔，短邊為對稱側(cè)板結(jié)構(gòu)，背面有一螺紋孔；所述壓板支座(31)通過圓柱頭螺栓穿入沉頭孔內(nèi)與外壁上、下兩段第2階梯圓柱段面上N個螺紋孔連接，實現(xiàn)與靠模體(1)的安裝；
10.一種半剖式薄壁套筒開孔工裝的使用方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1～9任意一項所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，步驟如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，包含有靠模體(1)、張緊體(2)和壓緊體(3)，其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述靠模體(1)包含有階梯筒(11)、端蓋(12)和定位銷(13)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述階梯筒(11)的外壁從兩端到中心為直徑依次減小的3階梯圓柱結(jié)構(gòu)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述張緊體(2)有2套，每套張緊體(2)包含有1個殼體(21)和2個芯組(22)；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述殼體(21)包括頂蓋(211)和固定座(212)；
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半剖式薄壁套筒開孔工裝，其特征在于，所述芯組(22)包括滑動塊(221)、升降塊(222)、調(diào)節(jié)螺桿(2...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：單秀峰，陳軍，強錦霖，劉景濤，崔佳垠，魏笑，陸一智，朱微微，
申請(專利權(quán))人：上海新力動力設(shè)備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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