一种飞机发动机薄壁零件成型工装的制作方法

本发明涉及飞机零件机械加工技术领域，特别是一种飞机发动机薄壁零件成型工装。

背景技术：

飞机发动机上有较多的薄壁类零件，并且为封闭的环形结构，当需要对零件外形进行加工时，常规的装夹方法难以将零件装夹稳定，导致加工时刀具出现颤刀的情况，损坏零件。为了避免加工时颤刀，人们只好降低切削参数，但是这种方式却没有从根本上解决技术问题，降低切削参数导致零件的加工周期变长，而且零件的装夹不稳定难以保证加工后零件的质量。

为此，急需设计一种对这类薄壁零件进行稳定装夹的成型工装。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在飞机发动机薄壁零件难以装夹稳定的问题，提供一种飞机发动机薄壁零件的成型工装，该工装通过上定位装置对零件上端压紧，通过底座将零件下端固定，通过可调支撑装置从零件内壁对零件进行支撑，实现了薄壁零件的稳定装夹，方便对零件外形进行加工，有利于提高加工效率，保证产品质量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种飞机发动机薄壁零件成型工装，包括上定位装置和底座，所述上定位装置与底座之间设有一个以上的可调支撑装置，所述可调支撑装置由数量均在两块以上的支撑块和联动块相互交错构成，所述支撑块和联动块能够横向地朝向薄壁零件内壁移动且设有匹配薄壁零件内壁的贴合面，所述联动块由其两侧的支撑块带动，所述支撑块由单独的动力装置驱动且所有支撑块能够同步移动。

该飞机发动机薄壁零件成型工装，底座对零件下端进行固定，上定位装置对零件上端面进行压紧，并在上定位装置和底座之间设置可调支撑装置，可调支撑装置由两块以上的支撑块和联动块相互交错构成，使得支撑块可以在圆环的直径方向上移动，并带动联动块一起与零件内壁贴合，对零件内壁在整个圆周上形成内部支撑，使得零件的外形加工更加稳定，从而减少零件加工过程中的质量问题，而且工件的装夹稳定也有利于提高切削参数，缩短零件的加工周期，从多方面提高了生产效率。

作为本发明的优选方案，所有所述支撑块呈圆周阵列布置。

作为本发明的优选方案，所述支撑块两侧设有朝向薄壁零件并与支撑块运动方向成斜角的斜面，所述联动块两侧设有与支撑块的斜面匹配的配合面。

本方案中，支撑块两端采用朝向圆环内侧的八字形结构，联动块两端采用朝向圆环内侧的八字形结构，使得支撑块沿圆环直径方向向外运动时能够带动联动块一起运动，形成对零件内壁的环形支撑，当装夹结束后需要拆卸零件时，可支撑块退回即可，当支撑块退回后，联动块对零件内壁的支撑力同时消失，使用较为方便。

作为本发明的优选方案，所述动力装置与支撑块组合形成膨胀结构，通过动力装置沿竖向直线运动转换成支撑块沿横向的直线运动。

本方案中，采用膨胀结构实现支撑块同时沿圆环的直径方向同步运动。

作为本发明的优选方案，所述底座与上定位装置之间连有安装盘，所述可调支撑装置安装在所述安装盘上。

本方案中，在可调支撑装置下方连圆形结构的安装盘，方便安装支撑块、联动块和驱动装置等部件。

作为本发明的优选方案，所述支撑块设有沿圆环径向方向并向圆环内侧延伸的连杆，所述连杆末端设有斜向上的圆锥面，所述动力装置包括与安装盘下端面固定安装的固定盘，所述安装盘中部设有通孔，所述固定盘上向上设有第一螺杆，所述第一螺杆上套设有能够在沿所述螺杆上下移动的第一胀芯，所述第一胀芯侧面为斜向下且与连杆末端配合的锥面结构，所述第一螺杆上还设有用于压紧所述第一胀芯的压紧螺母。

本方案中，通过第一胀芯向下运动，各支撑块的连杆端面与第一胀芯侧面发生相互作用，从而带动连杆推动支撑块同时沿圆环直径方向运动，进而带动联动块运动，对零件内壁形成环形支撑。

作为本发明的优选方案，所述安装盘上设有用于引导支撑块和联动块运动方向的导向结构。

本方案中，在安装盘上设置导向结构，引导支撑块和联动块的运动方向，防止支撑块和联动块在对零件内壁进行支撑时，发生方向偏离，保证工装的使用性能。

作为本发明的优选方案，所述联动块向贴合面内侧设有延伸杆，所述导向结构包括设置在安装盘上的盒型件，所述盒型件一侧设有导向槽，所述导向槽用于连杆或延伸杆通行。

本方案中，在安装盘上设有凸块，并在支撑块的连杆上和联动块的延伸杆上设置对应的滑槽，使得支撑块沿凸块方向运动，运动状态稳定，对零件的支撑效果好。

作为本发明的优选方案，所述滑槽与凸块连有弹簧，所述延伸杆和连杆上均设有滑槽，所述安装盘上设有与所述滑槽配合的凸块，所述滑槽一侧与凸块一侧连有弹簧，且所述弹簧位于支撑方向的后侧，使得所述可调支撑装置在对薄壁零件内壁进行支撑时，所述弹簧处于压缩状态。

本方案中，在滑槽与凸块之间弹簧，当可调支撑装置对零件进行支撑时，弹簧可起到减振的作用，保证加工过程的稳定性，提高产品的加工质量。

作为本发明的优选方案，所述底座和上定位装置之间设有两个所述调节支撑装置，两个所述调节支撑装置分别对零件两个高度上的内壁分别进行支撑。

本方案中，在零件内壁形状较为复杂情况下，无法通过一个调节支撑装置对薄壁零件内壁进行支撑时，可以增加调节支撑装置的数量以增加对零件的支撑量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

该飞机发动机薄壁零件成型工装，底座对零件下端进行固定，上定位装置对零件上端面进行压紧，并在上定位装置和底座之间设置可调支撑装置，对零件内壁在整个圆周上形成内部支撑，使得零件的外形加工更加稳定，从而减少零件加工过程中的质量问题，而且工件的装夹稳定也有利于提高切削参数，缩短零件的加工周期，从多方面提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明飞机发动机薄壁零件的成型工装的结构示意图。

图2为本发明的轴测图。

图3为可调支撑装置和安装盘的结构示意图。

图4为图3拆下盒型件后的结构示意图。

图5为图4中a处的放大图。

图6为驱动装置的结构示意图。

图7为本发明装夹薄壁零件时的剖视图。

图中标记：1-底座，11-调节螺栓，12-压紧螺栓，13-压板，2-上定位装置，3-可调支撑装置，31-支撑块，311-连杆，32-联动块，321-延伸杆，4-动力装置，41-固定盘，411-第一螺杆，42-第一胀芯，43-压紧螺母，44-第二胀芯，441-第二螺杆，5-安装盘，51-盒型件，52-凸块，53-弹簧，6-支撑柱，7-橡胶垫，8-锁钉，9-薄壁零件，。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明飞机发动机薄壁零件的成型工装，包括上定位装置2和底座1，所述上定位装置2与底座1之间设有一个以上且为圆环状的可调支撑装置3，所述可调支撑装置3由数量均在两块以上的支撑块31和联动块32相互交错构成，所述支撑块31和联动块32能够横向地朝向薄壁零件9内壁移动且设有匹配薄壁零件9内壁的贴合面，贴合面312上设有橡胶垫7，所述联动块32由其两侧的支撑块31带动，所述支撑块31由单独的动力装置4驱动且所有支撑块31能够同步移动。

具体的，底座1和上定位装置2为圆盘形结构，底座1和上定位装置2之间设置了一个可调节支撑装置4，且底座、两个可调支撑装置4和上定位装置2为同轴设置，支撑块31呈圆周阵列布置，共有四个支撑块31和四个联动块32首尾相连并且相互交错布置，在底座1上设有压紧零件下端的压紧结构，上定位装置2用于压紧零件上端。

进一步的，压紧结构包括l型压板11、调节螺栓13和压紧螺栓12，所述调节螺栓13穿过所述l型压板11与所述底座1固定连接，所述调节螺栓13与l型压板11螺纹连接，用于调节l型压板11高度，所述压紧螺栓12将所述l型压板11压紧到零件上。

进一步的，所述支撑块31两端设有对称并朝向圆环外侧的斜面，所述联动块32两侧设有与支撑块31的斜面匹配的配合面。

进一步的，所述动力装置4与支撑块31组合形成膨胀结构，通过动力装置4沿垂直于圆环面直线运动转换成支撑块31沿圆环径向的直线运动。

进一步的，所述底座1与上定位装置2之间连有安装盘5，所述可调支撑装置3安装在所述安装盘上5，所述安装盘5外壁的最大直径小于可调支撑装置3外壁的最小直径，且与所述支撑装置3为同轴配置。

进一步的，上定位装置2与安装盘5之间分别通过四个等高的支撑柱6支撑，支撑柱6上端设有锁孔，并配设有锁钉8，将上定位装置2安装后，通过锁钉将上定位装置2压紧到支撑柱6上，从而使得上定位装置2对零件上端面压紧。

进一步的，所述支撑块31设有沿圆环径向方向并向圆环内侧延伸的连杆311，所述连杆311末端设有斜向上的圆锥面，所述动力装置4包括与安装盘5下端面固定安装的固定盘41，所述安装盘5中部设有通孔，所述固定盘41上向上设有第一螺杆411，所述第一螺杆411上套设有能够在沿所述第一螺杆411上下移动的第一胀芯42，所述第一胀芯42侧面为斜向下且与连杆311末端配合的锥面结构，所述第一螺杆411上还设有用于压紧所述第一胀芯42的压紧螺母43。

进一步的，所述安装盘5上设有用于引导支撑块31和联动块32运动方向的导向结构。

进一步的，所述导向结构包括设置在安装盘5上一侧开口的盒型件51，所述联动块32向圆环内设有延伸杆321，所述盒型件51前后端两端分别设有开口槽，两个开口槽形成导向槽，导向槽同时匹配连杆311和延伸杆321，使得连杆311和延伸杆321分别能够在导向槽中滑动。

进一步的，所述延伸杆321和连杆311上均设有滑槽322，所述安装盘上5设有与所述滑槽322配合的凸块52，所述滑槽322一侧与凸块52一侧连有弹簧53，且所述弹簧53位于支撑方向的后侧，使得所述可调支撑装置3在对薄壁零件9内壁进行支撑时，所述弹簧53处于压缩状态。

实施例2

本实施例中，与实施例1的区别在于，所述底座1和上定位装置2之间设有两个所述调节支撑装置3，两个所述调节支撑装置3分别对零件两个高度上的内壁进行支撑。

进一步的，所述支撑块31设有沿圆环径向方向并向圆环内侧延伸的连杆311，所述连杆311末端设有斜向上的圆锥面，所述动力装置4包括与安装盘5下端面固定安装的固定盘41，所述安装盘5中部设有通孔54，所述固定盘41上向上设有第一螺杆411，所述第一螺杆411上套设有能够在沿所述第一螺杆411上下移动的第一胀芯42，所述第一胀芯42侧面为斜向下且与连杆311末端配合的锥面结构，所述第一螺杆411上还设有用于压紧所述第一胀芯42的压紧螺母43。

所述第一螺杆411为空心结构，内部设有螺纹，并配设有第二螺杆441，第二螺杆441上端设有六角螺丝孔，方便转动第二螺杆441，第二螺杆441下端连有第二胀芯44，通过第二螺杆441的上下运动实现第二胀芯441的上下运动，从而实现第二个调节支撑装置3的对薄壁零件9内壁的支撑。

本方案中，在薄壁零件9内壁形状较为复杂情况下，无法通过一个调节支撑装置3对薄壁零件9内壁形成较好的支撑时，可以增加调节支撑装置3的数量以增加对零件支撑的稳定性，并通过改变驱动装置4的结构，通过调节压紧螺母43和第二螺杆441，来实现两个可调支撑装置3对薄壁零件9内壁的两个高度上的分别支撑。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。