专利名称：一种薄型件装夹专用夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄型件装夹专用夹具，具体地说是四轴或五轴加工中心用于复杂薄型件装夹。
背景技术：
目前，对于类似汽轮机叶片的复杂薄型零件，厚度小于lmm，宽150腿以上，长1000mm以上曲面，现有的方法是锻造毛坯件、加工中心粗铣、手工抛磨成型。没有专用的夹具使零件在加工中心上完成加工，免除后道手工抛磨。目前使用的铣削夹具是采用两端中心孔定位、两端夹持中间悬空的方法。这种夹持方法，由于工件刚性较差，加工变形较大，为了保证精度，只能减少切削用量降低加工效率。为了提高效率，只能降低精度要求，使高精度加工中心变为粗加工的工具。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种采用低熔点合金浇注成型工件支撑面，利用真空使工件紧密吸附在支撑面上，可实现复杂薄型件装夹的一种薄型件装夹专用夹具。
按照本发明提供的技术方案， 一种薄型件装夹专用夹具采用头部顶尖安装在夹具体头部轴上，尾部双顶尖安装在双顶尖座上，双顶尖座安装在夹具体尾部轴上，双顶尖定位板由定位销定位，安装在定位衬套上，衬套安装在夹具体上，头部隔挡器由磁铁镶块吸合在夹具体内圆柱面上，尾部隔挡器由磁铁镶块吸合在夹具体内圆柱面上，低熔点合金浇注在密封的腔体中，密封圈预浇在导气端口处，真空舱体安装在夹具体外圆柱面上，夹具体对安装在基座体上。
所述基座体为一密封水容器，在基座体内安装带浮鳔的芯棒，带浮鳔的芯棒头部套密封圈，且安装在盖板上，盖板上芯棒孔安装防滑落硅胶圈，盖板安装在基座体上。
所述夹具体是一个两端有安装轴的半圆管结构。夹具体底部圆柱体上均布导气孔，不使用的孔用堵头封死。
所述密封的腔体由薄型工件、夹具体、头部隔挡器、尾部隔挡器组成整体，整体四周用硅胶泥密封。所述真空舱体与夹具体之间设置中间垫密封垫。本发明与已有技术相比具有以下优点
本发明结构简单、紧凑，合理；采用低熔点合金浇注成型工件支撑面，
利用真空使工件紧密吸附在支撑面上，实现了复杂薄型件的装夹。大大提高了薄型工件的工艺刚性，薄型件的加工效率和精度可以得到极大的提高。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明图1的A A剖视图。图3为本发明隔挡器结构图。图4为本发明隔挡器的B向视图。图5为本发明导气孔制作辅助装置结构示意图。
具体实施例方式
图1 图5所示，包括头部顶尖l、中间垫密封垫2、孔用堵头3、头部隔挡器4、低熔点合金5、真空舱6、导气孔7、管接头8、尾部隔挡器9、尾部双顶尖IO、双顶尖定位板ll、定位衬套12、双顶尖座13、夹具体14、螺钉15、定位销16、薄型工件17、头部套密封圈18、硅胶泥19、隔挡器罩20、活动挡板21、弹簧22、导柱23、密封水容器24、盖板25、带浮鳔的芯棒26、防滑落硅胶圈27、容器中的水28等。
如图1所示，夹具体14是一个两端有安装轴的半圆管结构。头部顶尖1安装在夹具体14头部轴上，可以在一定范围调整伸出长度。尾部双顶尖10安装在双顶尖座13上，可沿半径方向滑动调整。双顶尖座13安装在夹具体14尾部轴上。双顶尖定位板11由定位销16确定，安装在定位衬套12上。衬套12安装在夹具体14上。夹具体14底部圆柱体上均布导气孔7，不使用的孔用堵头3封死。薄型工件17通过两端的顶尖定位安装在夹具上。头部隔挡器4靠强磁铁镶块吸合在夹具体14内圆柱面上。尾部隔挡器9靠强磁铁镶块吸合在夹具体14内圆柱面上。低熔点合金5 (熔化温度60度左右)，浇注到由薄型工件17、夹具体14、头部隔挡器4、尾部隔挡器9组成整体的密封腔体，整体密封腔体四周由硅胶泥19密封。密封圈18预浇在导气端口处。真空舱体6安装在夹具体14外圆柱面上，在真空舱体6与夹具体14之间设置中间垫密封垫2。管接头8连接在真空舱体6上，用螺钉15来固定顶尖定位板11到定位衬套12上，衬套12连接在基座体14上。如图2所示，所述头部隔挡器4及尾部隔挡器9结构相同，分别由导柱23和活动板21固定连接，弹簧22套在导柱23上，导柱23安装在隔挡器罩20上。
如图3所示，为了在低熔点合金体上浇注出导气孔，采用辅助装置。基座体20为一密封水容器，在基座体24内安装带浮鳔的芯棒26，头部套密封圈18，安装在盖板25上，盖板25上芯棒孔安装防滑落硅胶圈27，盖板25安装在基座体24上。夹具体14对准位置安装在基座体24上。容器中的水28使芯棒上浮顶至工件17的表面。
本发明的装夹方法，采用以下工艺步骤
1、芯棒安装，将芯棒26安装到盖板25上，再将盖板25安装到基座体24上，芯棒26头部加装密封圈18。夹具体上不用的导气孔用堵头3封堵。
2、 薄型工件安装，按定位要求设计制造双顶尖定位板ll，将定位板ll套在尾部双头顶尖10上，转动双顶尖座13，使定位板的销孔与定位衬套12上的定位销孔对准，插上定位销16。放置头、尾隔档器4、 9。安装薄型工件17，调整头部顶尖l，顶紧薄型工件17，使薄型工件17正确定位在夹具上。
3、 封堵，调整头、尾隔档器位置，用部硅胶泥19封堵工件四周间隙，硅胶泥封装在乳胶袋中，为长条片状。
4、 浇注，将夹具对准安装到基座体24上。开启基座容器进水泵，芯棒26上浮紧顶至薄型工件17表面。开低熔点合金浇注泵，浇注低熔点合金5。至浇注溢出，停止浇注。
5、 冷却，开启冷却泵，给薄型工件浇冷却水，使工件附近合金先冷却固化。将夹具由芯棒基座上垂直吊起卸下，拔出芯棒。放置冷却槽冷却固化。
6、 安装真空舱舱体，在真空舱体6与夹具体14之间设置中间垫密封垫2。
7、 夹具安装到机床上，接通真空泵，夹具开始正常工作。
8、卸工件，加工完成后，卸掉真空舱体，将夹具整个放至开水槽中加热熔化，回收低熔点合金。吊出后，松开头部顶尖，卸下薄型工件。(加热温度、时间)。
权利要求
1、一种薄型件装夹专用夹具，其特征是采用头部顶尖(1)安装在夹具体(14)头部轴上，尾部双顶尖(10)安装在双顶尖座(13)上，双顶尖座(13)安装在夹具体(14)尾部轴上，双顶尖定位板(11)由定位销(16)定位，安装在定位衬套(12)上，衬套(12)安装在夹具体(14)上，头部隔挡器(4)由磁铁镶块吸合在夹具体(14)内圆柱面上，尾部隔挡器(9)由磁铁镶块吸合在夹具体(14)内圆柱面上，低熔点合金(5)浇注在密封的腔体中，真空舱体(6)安装在夹具体(14)外圆柱面上，夹具体(14)安装在基座体(20)上。
2、 根据权利要求1所述的一种薄型件装夹专用夹具，其特征在于所述基座体(24)为一密封水容器，在基座体(24)内安装芯棒(26)，芯棒(26)头部套密封圈(18)，且安装在盖板(25)上，盖板(25)上芯棒孔安装防滑落硅胶圈(27)，盖板(25)安装在基座体(24)上。
3、 根据权利要求l所述的一种薄型件装夹专用夹具，其特征在于所述夹具体(14)是一个两端有安装轴的半圆管结构。
4、 根据权利要求l所述的一种薄型件装夹专用夹具，其特征在于所述夹具体(14)底部圆柱体上均布导气孔(7)。
5、 根据权利要求1所述的一种薄型件装夹专用夹具，其特征在于所述密封的腔体由薄型工件(17)、夹具体(14)、头部隔挡器(4)、尾部隔挡器(9)组成整体，整体四周用硅胶泥(19)密封。
6、 根据权利要求1所述的一种薄型件装夹专用夹具，其特征在于所述真空舱体(6)与夹具体(14)之间设置中间垫密封垫(2)。
7、 根据权利要求2所述的一种薄型件装夹专用夹具，其特征在于所述密封圈(18)预浇在导气端口处。
8、 根据权利要求1所述的一种薄型件装夹专用夹具，其特征在于所述头部隔挡器(4)采用导柱(23)和活动板(21)固定连接，弹簧(22)套在导柱(23)上，导柱(23)安装在隔挡器罩(20)上。
全文摘要
本发明涉及一种薄型件装夹专用夹具，特征是采用头部顶尖安装在夹具体头部轴上，尾部双顶尖安装在双顶尖座上，双顶尖座安装在夹具体尾部轴上，双顶尖定位板由定位销定位，安装在定位衬套上，衬套安装在夹具体上，头部隔挡器由磁铁镶块吸合在夹具体内圆柱面上，尾部隔挡器由磁铁镶块吸合在夹具体内圆柱面上，低熔点合金浇注在密封的腔体中，密封圈预浇在导气端口处，真空舱体安装在夹具体外圆柱面上，夹具体对安装在基座体上。本发明结构简单、紧凑，合理；采用低熔点合金浇注成型工件支撑面，利用真空使工件紧密吸附在支撑面上，实现了复杂薄型件的装夹。大大提高了薄型工件的工艺刚性，薄型件的加工效率和精度可以得到极大的提高。
文档编号B23Q3/06GK101518876SQ20091002618
公开日2009年9月2日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者吕彦明, 滕树新 申请人:江南大学