一种用于装配环状工件的热嵌夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于装配环状工件的热嵌夹具，包括夹具主体，所述夹具主体内设有用于容纳容环状工件的工件容腔，所述工件容腔包括底壁和外侧壁，所述外侧壁上设置有发热装置，该热嵌装置可以方便高效地对薄壁工件进行热装，避免机械方式组装对工件的损坏；同时，该装置的使用一方面可以避免深冷液态气体的使用，降低成本，提高装配作业的安全系数；另一方面由于该夹具的可控性较强,实施方便，能够随时满足生产安排的需求，减少了工厂的管理协调成本。
【专利说明】一种用于装配环状工件的热嵌夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工装领域，具体地说，涉及一种用于装配环状工件的热嵌夹具。
技术背景
[0002]工装领域中常常涉及将相互配合的组件进行套接装配，其中过盈配合是紧配合的一种重要方式。常规的过盈配合件，一般采用冷嵌或者热装的方式进行装配，其中冷嵌需要采用深冷液态气体，不过由于在工件体积较大时，采用冷嵌需要较大型号的开放式深冷液体储罐进行配合，这往往给生产过程埋下较大安全隐患，且深冷液体属一次性消耗品，一旦使用无法回收，且无法长时间存储，这在实际生产中很不利于生产节奏的控制。对于热嵌来说，常规的加热装置(如热处理炉等)也存在加热时间慢，效率低下，整体加热后不利于产品组装，且产品从加热腔取出后降温较快，导致产品回缩，无法组装等问题。
[0003]进一步地，在现有技术中，不管是冷嵌还是热装，通常都需要采用机械方式进行组装，但这对于一些体壁很小(如0.5-10mm范围)的工件来说，由于其极易变形，因此事实上是无法采用机械方式进行组装的，这也是工装领域中亟待解决的一个问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种用于装配环状工件的热嵌夹具，采用该夹具可以对体壁较小的工件进行无损装配。
[0005]为了达到上述目的，采用如下技术方案:
[0006]一种用于装配环状工件的热嵌夹具，包括夹具主体，所述夹具主体内设有用于容纳容环状工件的工件容腔，所述工件容腔包括底壁和外侧壁，所述外侧壁上设置有发热装置。
[0007]优选地，所述发热装置为发热管，所述发热管的数量至少为一根，所述发热管沿工件容腔外侧壁呈环状分布。
[0008]作为一种具体实施例，所述工件容腔底壁上开设有用于固定环状工件的固定槽。
[0009]作为一种具体实施例，所述夹具主体在工件容腔内凸起形成内筒。
[0010]优选地，所述内筒沿轴向方向设置有冷气内腔，所述内筒侧壁上开设有通孔，所述通孔连通冷气内腔和工件容腔。
[0011 ] 优选地，所述通孔为线性结构。
[0012]优选地，所述冷气内腔呈圆柱状，所有通孔的轴线位于同一平面且以冷气内腔轴线上的一点为始点呈放射状分布。
[0013]作为一种具体实施例，还包括温度探测装置，所述温度探测装置，所述温度探测装置设置于工件容腔外壁所在位置。
[0014]作为一种具体实施例，还包括控制单元和控制面板，所述加热装置、温度探测装置和控制面板与控制单元连接。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:[0016]可以方便高效地对薄壁工件进行热装，避免机械方式组装对工件的损坏；同时，该装置的使用一方面可以避免深冷液态气体的使用，降低成本，提高装配作业的安全系数?’另一方面由于该夹具的可控性较强，实施方便，能够随时满足生产安排的需求，减少了工厂的管理协调成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型所述用于装配环状工件的热嵌夹具的剖面结构示意图。
[0018]图2是本实用新型所述用于装配环状工件的热嵌夹具的俯视剖视示意图。
[0019]图3是本实用新型所述用于装配环状工件的热嵌夹具的电气连接示意图。
[0020]图4是本实用新型所述薄壁工件的内环结构示意图。
[0021]图5是本实用新型所述薄壁工件的外环结构示意图。
[0022]图6是本实用新型所述薄壁工件的内环外环装配后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明:
[0024]参见图1-图6，本实用新型所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，包括夹具主体300，所述夹具主体300内设有用于容纳容环状工件的工件容腔5，所述工件容腔5包括底壁和外侧壁，所述外侧壁 上设置有发热装置6。
[0025]在本实施例中，所述夹具主体300包括由隔热材料制成的底座8、定位基板7、侧壁围板2以及盖板1，其中定位基板7、侧壁围板2及盖板I共同围成工件容腔5，由于上述隔热材料的存在，工件容腔5内部为约700°C时热嵌夹具外部温度不超过45°C，以此保证作业人员的安全。所述发热装置6为发热管，所述发热管的数量至少为一根，所述发热管附着于工件容腔5外侧壁并呈环状分布，所述工件容腔5底壁上开设有用于固定环状工件的固定槽71，定位槽71可以根据工件形状设置专门夹具，以便对工件装夹定位。
[0026]所述夹具主体300在工件容腔5内定位基板7上凸起形成内筒3，为了在加热工件外环的同时对工件内环进行制冷，所述内筒3沿轴向方向设置有冷气内腔4，所述内筒3侧壁上开设有通孔31，所述通孔31连通冷气内腔4和工件容腔5，所述通孔31为线性结构，为了让冷气内腔4内的冷空气对工件内环的制冷均匀，所述冷气内腔5呈圆柱状，所有通孔31的轴线位于同一平面且以冷气内腔5轴线上的一点为始点呈放射状分布。
[0027]为了对工件容腔5内的加热温度进行探测，所述热嵌夹具还包括温度探测装置9，所述温度探测装置9为温度传感器，其测温探头设置于工件容腔5外侧壁所在位置；实现对加热装置的自动控制，热嵌装置还包括控制单元400和控制面板500，所述加热装置6、温度探测装置9和控制面板500与控制单元400连接，所述控制面板500包括用于显示包括温度值在内的热嵌夹具状态参数的显示设备以及用于设定温度的按钮或键盘等输入设备。
[0028]为了对本实用新型的工作过程做进一步说明，下面以采用该热嵌夹具对一种超薄羽片状工件10装配的的过程进行说明。
[0029]图4和图5展示了一种环状羽片结构工件10的内环100和外环200，该工件的10的单层厚度约1mm，产品高度约200mm,单层金属环直径约400mm,根据产品性能和下步工序需求，该双层结构工件10需要保证层间间隙为零，即需采用过盈配合。不过由于该工件10极易变形，现有技术中采用机械方式组装的方法并不能对其进行组装。
[0030]而本实施例所述的热嵌装置可以完成该装配，在进行热装作业前，先通过控制面板500设定目标温度，则控制单元400指令加热装置6开始升温加热，当温度探测装置9反馈工件容腔5位置的温度已经达到目标温度且进入保温阶段后，将金属外环200放入加热腔5中，并对照放置基准线，当外环200放入后加热腔5温度会明显下降，此后加热装置6与外环200之间发生热传递，当温度探测装置9探测的温度再次稳定在目标温度时，在内侧放置基准线放入金属内环100，并可以冷气内腔4内通风以使内环100和外环200温差尽量大以完全装配，最后，当热装后的工件10在加热腔保温规定时间后，将配合后的工件10取出，自然冷却即完成装配(图6)。
[0031]应该理解，本实用新型并不局限于上述实施方式，凡是对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意味着包含这些改动和变型。
【权利要求】
1.一种用于装配环状工件的热嵌夹具，包括夹具主体，所述夹具主体内设有用于容纳容环状工件的工件容腔，其特征在于，所述工件容腔包括底壁和外侧壁，所述外侧壁上设置有发热装置。
2.如权利要求1所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，所述发热装置为发热管，所述发热管的数量至少为一根，所述发热管沿工件容腔外侧壁呈环状分布。
3.如权利要求1或2所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，所述工件容腔底壁上开设有用于固定环状工件的固定槽。
4.如权利要求1或2所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，所述夹具主体在工件容腔内凸起形成内筒。
5.如权利要求4所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，所述内筒沿轴向方向设置有冷气内腔，所述内筒侧壁上开设有通孔，所述通孔连通冷气内腔和工件容腔。
6.如权利要求5所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，所述通孔为线性结构。
7.如权利要求6所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，所述冷气内腔呈圆柱状，所有通孔的轴线位于同一平面且以冷气内腔轴线上的一点为始点呈放射状分布。
8.如权利要求1或2所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，还包括温度探测装置，所述温度探测装置，所述温度探测装置设置于工件容腔外壁所在位置。
9.如权利要求8所述的用于装配环状工件的热嵌夹具，其特征在于，还包括控制单元和控制面板，所述加热装置、温度探测装置和控制面板与控制单元连接。
【文档编号】B25B11/02GK203680149SQ201420025010
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】汪锦 申请人:三菱重工东方燃气轮机（广州）有限公司