专利名称：异型多通管件加工夹具及加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电站锅炉所用的异型多通管件加工工艺，具体地，涉及在普通机床上加工异型多通管件的夹具及加工工艺。
背景技术：
超临界电站锅炉是我国电站行业从美国引进的新技术，异型多通管件是电站锅炉中一个重要部件。异型多通管件其管件锻坯整体不规则，热处理后会产生热变形，致使该坯件无基准面可寻，而精加工该管坯件，必须寻找基准面，否则根本无法满足技术要求和加工速度，因此现有技术中在普通机床上不可能进行异型多通管件的加工，目前国内电站所用的异型多通管件都是由国外进口。国外厂家对异型多通管件的加工也是在数码加工中心进行数控加工，因此价格非常昂贵。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种电站锅炉所用的异型多通管件加工夹具，利用该夹具即可在普通机床上对异型多通管件的坯件进行精加工，制成品可以达到技术精度及生产进度要求，报废率接近于零，大大地降低制造成本，使产品销售价格较进口产品价格优势十分明显。
本发明的另一目的在于提供一种电站锅炉所用的异型多通管件加工工艺，利用该工艺在普通机床上就可以对异型多通锻管管件进行精加工，加工工艺简单而使产品的加工成本显著降低。
根据本发明的一个方面，提供了一种异型多通管件加工夹具，其中，所述夹具包括一本体和一安装底座；所述本体为长方体形，所述本体上加工有与被加工异型多通管件外形相符的型腔，所述型腔中分别设有与被加工异型多通管件上各通道孔同轴对应的夹具孔，所述夹具孔垂直贯穿所述本体；所述安装底座是一其上设有一定位销的底板，所述定位销可配合在所述夹具孔中。
较佳地，所述夹具本体上设有工艺孔以与外接压板配合。
较佳地，具有所述夹具孔的所述本体底面上设有细屑容纳槽。
较佳地，所述安装底座的底板具有两个平行的底面。
根据本发明另一个方面，提供了一种异型多通管件加工工艺，其中，包括以下步骤1.提供异型多通管件的坯件；2.根据所述坯件的形状，模制一具有与所述待加工坯件相应形状的工装夹具，所述工装夹具包括一本体和一安装底座；3.将所述夹具的所述安装底座精确固定于机床的工作台上；4.将所述坯件夹持在所述夹具本体上；5.根据需加工的通道孔在坯件上的位置，将对应的所述夹具本体上的夹具孔置于所述安装底座上的定位销内，以使与所述坯件上需加工的通道孔对应的所述夹具孔处于待加工位置；6.在机床上对所述坯件上的所述需加工的通道孔进行加工；7.根据下一需加工的通道孔在坯件上的位置，将所述夹具本体置于所述安装底座上以使与所述需加工通道孔对应的所述夹具孔处于待加工位置；重复以上所述的步骤5-7，直至完成对坯件上所述通道孔的加工。
较佳地，还包括在将所述夹具本体配合在已固定于机床工作台上的安装底座上时，当夹具本体与安装底座贴在一起时，先转动夹具本体，使细微铁屑滑入夹具底面上的细屑容纳槽中。
图1A是电站锅炉所用的异型多通管件的立体图；图1B是图1A所示管件的俯视图；图2和图3是电站锅炉所用的其它多种异型多通管件；图4A和4B是用于加工如图1所示异型四通管件的坯件的直立状态图及横卧状态图；图5是本发明夹具本体的示意图；图6A是本发明夹具安装底座的分解示意图；图6B是本发明夹具安装底座示意图；图7A和图7B是本发明夹具本体的示意图，示出了其底面上的槽。
具体实施例方式
参见图1A和1B，图中所示是本发明所涉及的电站锅炉所用的异型多通管件，图1A所示是其立体图，图1B所示是其俯视图，在本例中所示上具有四个通道孔的四通管件；然而，根据需要，异型多通管件可以是八通、十四通等各种形式的。再参见图2和图3所示，图中所示是各种形状的异型多通管件。从这些图中可见，异型多通管件其形状复杂多样。
此外，使用这些管件的电站设备整体高度近五十米，大部分部件均是事先在厂家制作成小部件，随后在工地上拼装焊接成整体。目前，最多由83个异型多通管件拼排焊接形成管排，管接头数量达300至400个左右。上述管排运输至电厂工地需与另外管排对焊拼接，由此产生对该多通管接头拼排面中心距、垂直度、直线度的要求非常高，累积误差均不能超过0.5毫米。另外，该管件上的通道孔内是球面过渡，对接时通道孔内球面不能有接刀缝，否则热空气涡流将造成在该区域的温度升高，管件强度下降，直接影响使用寿命。因此，对异型多通管件中通道孔的加工精度要求非常高。
由于异型多通管件经常处于高温高压工作条件下(温度501.7度，压力30.62MPa)，为满足此要求，一般采用半钼钢材料以精密模锻成型坯件，其坯件如图4A和4B所示，所示坯件是一四通管件的坯件，图4A是其直立状态主视图，图4B是其横卧状态主视图。为了降低产品加工成本以及简化加工工艺，本发明中提出了一种用于在普通机床上加工异型多通管件的夹具。参见图5和图6所示，该夹具包括一夹具本体1和一夹具底座2。夹具本体1例如大体上呈长方体形，其上具有型腔11，此型腔例如可以利用脉冲整体成型，型腔的形状与待加工坯件的形状完全相同，在此实施例中型腔的形状与一四通管件相同，即用于加工一四通管件。本技术领域中的普通技术人员可以理解，型腔的形状可以根据待加工坯件的形状制成为各种形式的。较佳地，利用石墨电极脉冲成型加工管件的型腔，可以使型腔的精度高，并且与坯件外形完全吻合，从而使坯件装在夹具内时其外形接触面完全吻合，从而使复杂的外形变为三面垂直的长方体标准件(三面垂直度小于0.01毫米)。进一步地，在该型腔上与坯件各通道对应的部分分别设有夹具孔12，此夹具孔12与坯件上需加工的通道孔保持同轴对应。夹具孔12垂直贯穿该处本体。夹具孔可以在立式加工中心通过计算机程控加工，这样可使所有孔误差，如平行度、垂直度、对称度，达到一致的要求。此外，安装底座2是一具有两个平行底面的底板21，定位销22垂直地设置在底板21上，定位销22的直径制成为可与各夹具孔12配合。
此外，加工过程中，安装底座2首先安装于机床的工作台上，再将夹具本体1通过夹具孔12和安装底座2上的定位销22配合在一起，由于此环境中可能会存在细微的铁屑粘附在安装底座或本体底面上，这样会使夹具的垂直度受到影响，而易产生废品。如图7所示，较佳地，在夹具本体1的具有夹具孔12的底面上，还设有一横过底面的槽13，并且该槽离开夹具孔12一段距离。在将夹具本体配合在安装底座上时，将两者贴紧并轻轻转动180度，即可使细微的铁屑滑入槽中，从而确保夹具的垂直度和平行度。
另外，在本体1上还设有多个工艺孔14，用于当坯件置于本体的型腔中时，采用外接压板(图中未示)通过工艺孔14压紧坯件。
需要加工异型多通管件时，1.提供异型多通管件的坯件；2.根据所述坯件的形状，模制一具有与所述待加工坯件相应形状的工装夹具，所述工装夹具包括一本体和一安装底座；3.将所述夹具的所述安装底座精确固定于机床的工作台上；4.将所述坯件夹持在所述夹具本体上；5.根据需加工的通道孔在坯件上的位置，将对应的所述夹具本体上的夹具孔置于所述安装底座上的定位销内，以使与所述坯件上需加工的通道孔对应的所述夹具孔处于待加工位置；6.在机床上对所述坯件上的所述需加工的通道孔进行加工；7.根据下一需加工的通道孔在坯件上的位置，将所述夹具本体置于所述安装底座上以使与所述需加工通道孔对应的所述夹具孔处于待加工位置；重复以上所述的步骤5-7，直至完成对坯件上所述通道孔的加工。
在上述工艺中，还包括在将夹具本体配合在已固定于机床工作台上的安装底座上时，当夹具本体与安装底座贴在一起时，先转动夹具本体，使细微铁屑滑入夹具底面上的槽中，以防止细微铁屑的粘附使工装的垂直度失去准确性。
根据本发明，由于夹具本体与安装底座之间是通过夹具孔和定位销配合安装的，因此一个安装底座可适用于具有不同形状型腔的夹具本体，因此夹具的互换性、通用性强，安装、定位简易而方便，并能确保精度。
权利要求
1.一种异型多通管件加工夹具，其特征在于，所述夹具包括一本体和一安装底座；所述本体为长方体形，所述本体上加工有与被加工异型多通管件外形相符的型腔，所述型腔中分别设有与被加工异型多通管件上各通道孔同轴对应的夹具孔，所述夹具孔垂直贯穿所述本体；所述安装底座是一其上有一定位销的底板，所述定位销可配合在所述夹具孔中。
2.如权利要求1所述的异型多通管件加工夹具，其特征在于，所述夹具本体上设有工艺孔以与外接压板配合。
3.如权利要求1或2所述的异型多通管件加工夹具，其特征在于，具有所述夹具孔的所述本体底面上设有细屑容纳槽。
4.如权利要求1或2所述的异型多通管件加工夹具，其特征在于，所述安装底座的底板具有两平行的底面。
5.一种异型多通管件加工工艺，其特征在于，包括以下步骤1.提供异型多通管件的坯件；2.根据所述坯件的形状，模制一具有与所述待加工坯件相应形状的工装夹具，所述工装夹具包括一本体和一安装底座；3.将所述夹具的所述安装底座精确固定于机床的工作台上；4.将所述坯件夹持在所述夹具本体上；5.根据需加工的通道孔在坯件上的位置，将对应的所述夹具本体上的夹具孔置于所述安装底座上的定位销内，以使与所述坯件上需加工的通道孔对应的所述夹具孔处于待加工位置；6.在机床上对所述坯件上的所述需加工的通道孔进行加工；7.根据下一需加工的通道孔在坯件上的位置，将所述夹具本体置于所述安装底座上以使与所述需加工通道孔对应的所述夹具孔处于待加工位置；重复以上所述的步骤5-7，直至完成对坯件上所述通道孔的加工。
6.如权利要求5所述的加工工艺，其特征在于，还包括在将所述夹具本体配合在已固定于机床工作台上的安装底座上时，当夹具本体与安装底座贴在一起时，先转动夹具本体，使细微铁屑滑入夹具底面上的细屑容纳槽中。
全文摘要
一种异型多通管件加工夹具，其中，所述夹具包括一本体和一安装底座；本体为长方体形，本体上加工有与被加工异型多通管件外形相符的型腔，型腔中分别设有与被加工异型多通管件上各通道孔同轴对应的夹具孔，夹具孔垂直贯穿所述本体；所述安装底座是一其上设有一定位销的底板，定位销可配合在所述夹具孔中。利用该夹具即可在普通机床上对异型多通管件的坯件进行精加工，制成品可以达到技术精度及生产进度要求，报废率接近于零，大大地降低制造成本，使产品销售价格较进口产品价格优势十分明显。本发明还涉及利用该夹具在普通机床上加工异型多通管件的加工工艺。
文档编号B23Q11/00GK1759984SQ20051002310
公开日2006年4月19日 申请日期2005年1月4日 优先权日2005年1月4日
发明者周菊明 申请人:上海昌强电站配件有限公司