用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其构成为，工装夹具本体为圆盘型结构，圆盘型结构的夹具本体上设计有用于支撑环形零件端面的环形支撑面，在所述环形支撑面上、环形支撑面外侧、环形支撑面内侧三处中两处于各自同一直径的圆周上设计有不少于三个均匀分布的用于定位环形零件的定位销，所述定位销通过销柱体与环形零件大端或小端的内圆或外圆配合将环形零件定位于环形支撑面上。本发明提供的工装夹具与现有技术的工装夹具相比，减少了工装夹具的数量，降低了加工成本，避免了零件翻面喷丸需要更换夹具，提高了加工效率，能够防止喷丸过程中丸粒进入定位面划伤零件。
【专利说明】用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种零件喷丸加工的工装夹具，特别设计一种两端大小结构不相同的航空产品环形零件的件喷丸加工的工装夹具。
【背景技术】
[0002]对于承受交变应力的航空零件，如飞机、发动机上重要承力零件，其破坏虽然有多种方式，但其中主要的和大量的是疲劳破坏。提高零件抗疲劳强度的一个主要方式，是对零件进行喷丸强化处理。航空发动机上的很多零件都需要进行喷丸强化处理。对两端直径或结构不相同的航空产品环形零件进行两端面及内、外表面喷丸强化处理，需要将环形零件通过工装夹具固定在喷丸设备上。用于固定环形零件的工装夹具，现有技术公知的设计方法是采用两组工装夹具方案，一套工装夹具以环形零件的大端面作为环形零件的支撑定位面，一套工装夹具以环形零件的小端面作为环形零件的支撑定位面，且均采用整个内圆面或外圆面对环形零件进行定位。现有技术的工装夹具设计方法明显不足的地方是，需要使用的工装夹具数量多，加工成本高，且在喷丸加工过程中，当环形零件的一个端面喷丸处理完以后，需要取下零件和当前的工装夹具，重新更换工装夹具后才能继续加工，导致加工效率低下，不利于大批量生产。除此之外，由于采用整个内圆面或外圆面对零件进行定位，零件与夹具的结合面比较大，存在喷丸不能到达的死角，环形零件的表面不能都得到喷丸强化，且喷丸气流压力高，丸流速度快，因此，这种装夹方式会导致在喷丸过程中出现丸粒进入到零件与夹具的结合面从而导致擦伤零件的现象。
【发明内容】
[0003]针对现有技术用于定位上下端结构不同的环形零件的工装夹具不足，本发明提供的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，所要解决的第一个问题是简化减少工装夹具的数量，提高加工效率；所要解决的第二个问题是消除环形零件表面喷丸强化死角，避免喷丸过程中出现丸粒进入到零件与夹具的结合面导致擦伤零件。
[0004]针对本发明所要解决的第一个问题，本发明提供的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其构成为:工装夹具本体为圆盘型结构，圆盘型结构的夹具本体上设计有用于支撑环形零件端面的环形支撑面，在所述环形支撑面上、环形支撑面外侧、环形支撑面内侧三处中两处于各自同一直径的圆周上设计不少于三个均匀分布的用于定位环形零件的定位销，所述定位销通过销柱体与环形零件大端或小端的内圆或外圆配合将环形零件定位于环形支撑面上。
[0005]针对特定的航空产品环形零件，本发明提供的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其构成是在环形支撑面的同一直径圆周上设计有三个均匀分布的与环形零件小端内圆相配合的用于定位环形零件的定位销，在环形支撑面的外侧同一直径圆周上设计有三个均匀分布的与环形零件大端外圆相配合的用于定位环形大件的定位销。
[0006]在本发明的上述技术方案中，所述环形支撑面优先考虑设计为凸起结构的环形支撑面。
[0007]针对本发明所要解决的第二个问题，本发明提供的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，在环形支撑面上设置有防止喷丸过程中丸粒进入环形支撑面而划伤零件端面垫圈，优先采用橡胶垫圈。进一步的方案，在定位销外设置有弹性材质的外套，设置有外套的定位销与环形零件大端或小端的配合为紧配合。外套优先采用橡胶材质的外套。
[0008]在本发明的上述技术方案中，所述工装夹具本体的中部最好设计有减轻夹具本体重量的孔洞。
[0009]在本发明的上述技术方案中，所述夹具本体上对称设置有一对用于搬动工装夹具的把柄。
[0010]本发明提供的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，将现有技术通过两套分别定位环形零件大端或小端的工装夹具巧妙地结合在一起，以一套工装夹具即能与环形零件的大端或小端配合对零件进行定位，实现对两端具有不同直径或结构的环形零件的内外圆面和上下端面进行喷丸强化处理，在对环形零件进行喷丸过程中，只需对环形零件的两端进行翻转，不需更换工装夹具，即可进行喷丸加工，不但减少了工装夹具的数量，降低了加工成本，同时也省去了更换工装夹具的繁琐程序，大大提高了加工效率。此外，在本发明提供的工装夹具中，为了防止喷丸过程中丸粒进入环形支撑面而划伤零件，在环形支撑面上特别设置了端面垫圈；为了避免喷丸过程中丸粒进入环形零件内圆面或外圆面与销子的定位面之间而划伤零件，在定位销外特别设置了橡胶套，且使外套橡胶套的定位销与环形零件大端或小端的配合为紧配合。由于定位销仅与环形零件大端或小端的内圆面或外圆面配合定位，环形零件表面喷丸强化没有死角，环形零件的表面都能得到喷丸强化。
[0011]本发明提供的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，与现有技术定位航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具相比，概括起来具有以下十分突出的有益技术效果:
[0012]1、减少了工装夹具的数量，降低了加工成本。
[0013]2、避免了零件翻面喷丸时需要更换夹具的繁琐步骤，提高了加工效率。
[0014]3、能够完全防止在喷丸过程中丸粒进入定位面划伤零件的情况。
[0015]4、工装夹具结构简单，可以作为其他类似零件喷丸工艺过程中的参考。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图1是本发明提供的工装夹具俯视结构示意图。
[0017]附图2是附图1中D-D向局部剖视结构示意图。
[0018]附图3是环形零件的小端定位于工装夹具上的视结构示意图。
[0019]附图4是环形零件的大端定位于工装夹具上的视结构示意图。
[0020]在上述附图中各图示标号标识的对象分别为:1、3、5是用于定位环形零件大端外圆的定位销；2、4、6是用于定位环形零件小端内圆的定位销；7是工装夹具本体；8是环形支撑面；9是垫圈；10是环形零件大端端面；11是环形零件小端端面；12是环形零件的内圆；13是环形零件的外圆。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图给出本发明的实施例，并通过实施例对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是，实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整进行实施，但这样的实施应仍属于本发明的保护范围。
[0022]实施例1
[0023]本实施案例用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，所适用的航空产品环形零件，其结构如附图3和附图4所示，环形零件的小端内壁面有一凸圆环，环形零件的大端外壁面有一凸圆环。工装夹具的结构如附图1、附图2、附图3和附图4所示，其构成为:工装夹具的本体7为盘型结构，盘型结构的夹具本体上设计有用于支撑环形零件端面的环形支撑面8，在环形支撑面8上设置有垫支环形零件的橡胶材质制作的垫圈9，在所述环形支撑面上的同一圆周上设计有三个均匀分布的与环形零件小端内的凸环相作用的用于定位环形零件的定位销2、4、6，所述定位销外套橡胶套，定位销的位置为定位销外套橡胶套后与环形零件小端内壁面上的凸圆环为紧配合；在环形支撑面的外侧同一圆周上设计有三个均匀分布的与环形零件大端外凸环相作用的用于定位环形大件的定位销1、3、5，所述定位销外套橡胶套，定位销的位置为定位销外套橡胶套后与环形零件大端外壁面上凸圆环为紧配合。定位环形零件小端与定位环形零件大端的三个定位销，各自之间的夹角为120°。在工装夹具本体7的外圆对称设置有一对用于搬动工装夹具的把手。
【权利要求】
1.一种用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，工装夹具本体(7)为圆盘型结构，圆盘型结构的夹具本体上设计有用于支撑环形零件端面的环形支撑面(8)，在所述环形支撑面上、环形支撑面外侧、环形支撑面内侧三处中两处于各自同一直径的圆周上设计有不少于三个均匀分布的用于定位环形零件的定位销，所述定位销通过销柱体与环形零件大端或小端的内圆或外圆配合将环形零件定位于环形支撑面上。
2.根据权利要求1所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，在环形支撑面上的同一直径圆周上设计有三个均匀分布的与环形零件小端(11)内圆相配合用于定位环形零件的定位销，在环形支撑面的外侧同一直径圆周上设计有三个均匀分布的与环形零件大端(10)外圆相配合用于定位环形大件的定位销。
3.根据权利要求1或2所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，所述环形支撑面为凸起结构的环形支撑面。
4.根据权利要求1或2所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，在环形支撑面上设置有垫支环形零件防止喷丸过程中丸粒进入环形支撑面而划伤零件端面的垫圈(9)。
5.根据权利要求4所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，所属垫圈为橡胶材质的垫圈。
6.根据权利要求1或2所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，所述定位销设置有弹性材质外套，设置有外套的定位销与环形零件大端或小端的配合为紧配合。
7.根据权利要求6所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，所述定位销设置有弹性材质外套。
8.根据权利要求7所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，所述外套为橡胶材质的外套。
9.根据权利要求1或2所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，所述工装夹具本体的中部设计有减轻夹具本体重量的孔洞。
10.根据权利要求1或2所述的用于航空产品环形零件喷丸加工的工装夹具，其特征在于，所述夹具本体上对称设置有一对用于搬动工装夹具的把柄。
【文档编号】B24C9/00GK104369117SQ201410593630
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】张亚莉, 刘建, 杨磊, 董传武, 姚大卫, 李明, 范德亮, 魏倩 申请人:四川成发航空科技股份有限公司