一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，包括底面平台和主体结构，所述底面平台与主体结构的下边界焊接在一起，所述底面平台为一圆环板，所述主体结构为一平板通过热弯滚卷曲成一圆筒状结构，所述主体结构上均匀布有若干矩形减重通孔，用于减轻结构总质量，同时方便试验安装，所述两矩形减重通孔之间设有支撑结构，所述支撑结构与上下结构连接处设有倒角，所述主体结构上缘设有若干配打孔，所述主体结构上缘部分设有若干半椭圆形避让槽，用于在试验中避让试件相关零件，所述底面平台上设有若干连接螺孔，用于与振动台面相连接。本实用新型降低了试验安装难度，提高了工作效率。
【专利说明】一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型属振动夹具范围，具体涉及一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具。
【背景技术】
[0002]某球形薄壁结构件为首次设计，国内外该类结构的设计及分析方面的介绍很少，膜片翻转压力影响因素多，分析复杂，为提高产品的可靠性，需进行单独的球形薄壁结构件振动试验对球形薄壁结构件可能存在的风险进行识别和验证。该球形薄壁结构件在试验过程中需要进行三个方向的振动试验，因此，试验夹具需要具有一定的通用性，方便试验状态的更改。同时，该薄壁结构件为球形，若夹具设计不理想，试验过程中极其容易使球形结构发生轻微转动，影响测试效果；最后，球形薄壁结构件与工装完成对接，组合体与振动台体需要保证不干涉，而且，振动工装的一阶频率需要满足不低于试验件一阶频率3?5倍的要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，用于顺利完成球形薄壁结构件振动试验。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，包括底面平台和主体结构，所述底面平台与主体结构的下边界焊接在一起，所述底面平台为一圆环板，所述主体结构为一平板通过热弯滚卷曲成一圆筒状结构，所述主体结构上均匀布有若干矩形减重通孔，用于减轻结构总质量，同时方便试验安装，所述两矩形减重通孔之间设有支撑结构，所述支撑结构与上下结构连接处设有倒角，所述主体结构上缘设有若干配打孔，所述主体结构上缘部分设有若干半椭圆形避让槽，用于在试验中避让试件相关零件，所述底面平台上设有若干连接螺孔，用于与振动台面相连接。
[0005]作为优选，所述配打孔的数量为22个。
[0006]作为优选，所述矩形减重通孔的数量为8个。
[0007]作为优选，所述避让槽的数量为4个,其中，3个避让槽的宽度为20mm,深度为25mm, I个避让槽宽度为92mm，深度为120臟。
[0008]作为优选,所述底面平台的厚度为30mm,直径为Φ 850mm,所述主体结构的厚度为32mm,高度为550mm，直径为Φ 736mm。底面平台布置24个连接螺孔。
[0009]作为优选，所述连接螺孔的直径为Φ 18mm,成均匀分布状，所述主体结构上表面边缘通过配打孔与试件连接，所述配打孔的直径Φ9_。
[0010]作为优选,所述矩形减重通孔的宽度为150mm,高度为450mm。
[0011]作为优选，所述倒角的直径为Φ20πιπι。
[0012]本实用新型由于通过拓扑优化及参数优化，极大的减轻了整体结构质量，降低了试验成本，保证了试验工装的一阶频率需要满足不低于试验件一阶频率3?5倍的要求，符合试验设计要求，同时，通过结构优化，使本实用新型在试验过程中球形薄壁结构件与工装完成对接后，组合体与振动台体不发生干涉现象，而且矩形减重通孔的设计使得试验过程中更换试验状态时，试件可以不用拆卸，直接换方向安装夹具，并且通孔的宽度能够方便安装螺钉，预留足够的扳手摆动距离，降低了试验安装难度，提高了工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具总体结构示意图。
[0014]图2是本实用新型实施例一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具底面平台的结构示意图。
[0015]图3是本实用新型实施例一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具主体结构示意图。
[0016]图4是本实用新型实施例一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具避让槽示意图。
[0017]图5是本实用新型实施例一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具矩形减重通孔示意图。
[0018]图6是本实用新型实施例一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具倒角示意图。
[0019]图7是本实用新型实施例一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具主体结构上缘配打孔示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0021]如图1-7所示，本实用新型针对现有的不足提供一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，包括底面平台I和主体结构2，所述底面平台I与主体结构2的下边界焊接在一起，所述底面平台I为一圆环板，所述主体结构2为一平板通过热弯滚卷曲成一圆筒状结构，所述主体结构2上均匀布有若干矩形减重通孔5，用于减轻结构总质量，同时方便试验安装，所述两矩形减重通孔5之间设有支撑结构，所述支撑结构与上下结构连接处设有倒角7，所述主体结构2上缘设有若干配打孔4，所述主体结构2上缘部分设有若干半椭圆形避让槽6，用于在试验中避让试件相关零件，所述底面平台I上设有若干连接螺孔3，用于与振动台面相连接。
[0022]如图2-3所示，底面平台I为一圆环板，底面平台厚度为30mm，直径为Φ 850mm，底面平台布置24个连接螺孔，螺孔直径为Φ 18_，成均匀分布状；
[0023]如图4所示，避让槽6为在主体结构上缘部分的4个半椭圆形凹槽，用于在试验中避让试件相关零件，其中3个避让槽的宽度为20mm，深度为25mm ；1个避让槽宽度为92mm，深度为120_ ；
[0024]如图5所示，矩形减重通孔5为布置在主体结构上的8个矩形通孔，用于减轻结构总质量，同时方便试验安装，矩形通孔宽度为150mm,高度为450mm,下边界直接与底面平台通过焊接连接，主体结构剩余部分形成8个均匀分布的支撑框架结构；
[0025]如图6所示，倒角7为主体结构剩余支撑结构与上下结构连接的倒角，倒角直径为Φ20mm ;
[0026]如图7所示，主体结构2上缘配打孔4为布置在主体结构上缘的圆形螺纹孔，共22个，螺纹孔直径Φ9πιπι ；
[0027]下面结合附图具体说明借助于上述实施例提供的夹具，通过本实用新型的支撑及位置调整，可满足球形薄壁结构件振动试验的需求。具体如下:
[0028]试验时，如图1所示，将试件安装在本实用新型夹具上，将试件上突出部位卡在如图4所示的避让槽上，并利用配打孔将试件固定在夹具上，如图2所示，将夹具与振动台相连接，根据振动台面的不同，可利用螺纹通孔的调解，将夹具与振动台相连接。在试件安装过程中，可充分利用如图3所示的矩形减重通孔的宽度，方便试验安装人员进行安装操作。
[0029]综上所述，本具体实施由于通过拓扑优化、参数优化技术，在满足试验要求的基础上，极大的降低了制作成本及自身重量，保障了夹具自身一阶频率不低于试验件一阶频率3?5倍的要求，消除了夹具对振动台推力的浪费，并通过减重通孔方便的试验人员进行安装，降低了试验难度，提高了试验效率，实现了本试验夹具的最优化，促进了试验的顺利进行。
[0030]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，包括底面平台(I)和主体结构(2)，所述底面平台(I)与主体结构(2)的下边界焊接在一起，所述底面平台(I)为一圆环板，所述主体结构(2)为一平板通过热弯滚卷曲成一圆筒状结构，所述主体结构(2)上均匀布有若干矩形减重通孔(5)，所述两矩形减重通孔(5)之间设有支撑结构，所述支撑结构与上下结构连接处设有倒角(7)，所述主体结构(2)上缘设有若干配打孔(4)，所述主体结构(2)上缘部分设有若干半椭圆形避让槽￠)，所述底面平台(I)上设有若干连接螺孔(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，所述配打孔(4)的数量为22个。
3.根据权利要求1所述的一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，所述矩形减重通孔(5)的数量为8个。
4.根据权利要求1所述的一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，所述避让槽(6)的数量为4个,其中，3个避让槽的宽度为20mm,深度为25mm, I个避让槽宽度为92mm，深度为120mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，所述底面平台(I)的厚度为30mm,直径为Φ 850mm,所述主体结构(2)的厚度为32mm,高度为550mm，直径为Φ 736mm。底面平台布置24个连接螺孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，所述连接螺孔(3)的直径为Φ18_，成均匀分布状，所述主体结构(2)上表面边缘通过配打孔(4)与试件连接，所述配打孔(4)的直径Φ9πιπι。
7.根据权利要求1所述的一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，所述矩形减重通孔(5)的宽度为150mm,高度为450mm。
8.根据权利要求1所述的一种用于完成球形薄壁结构件振动试验的通用夹具，其特征在于，所述倒角(7)的直径为Φ20πιπι。
【文档编号】B25B11/00GK204160354SQ201420521340
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】李伟明, 王君, 张卫东, 程炳忠, 王海东, 王金明, 王磊, 梁山 申请人:上海航天精密机械研究所