一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装的制作方法

本实用新型属于薄壁密封支架的环槽的车用加工机械技术领域，涉及一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装。

背景技术：

随着我国海洋石油发展战略的推进，海洋石油装备需求增多，由于海洋设备的使用环境，决定了海洋石油装备需要有极高的密封性和耐腐蚀性，因此使得海洋设备中的密封元件的加工难度和要求大大提高，其中钛合金弹性密封支架就是钻机水下采油树密封元件的一个关键零件，其作用是为密封元件提供一个支承骨架，钛合金密封支架具有以下特点：1、内圆直径大，壁厚薄，内圆直径与壁厚之比不小于30：1；2、工件的总长相对工件的内圆直径小，其内圆直径与工件长度之比不小于12：1；3、工件上环槽多，分别在圆环的两端、外圆及内圆上设计有环形槽，外圆环槽与端面环槽之间的壁厚与工件的最大壁厚之比不大于0.092：1，内圆环槽与端面环槽之间的壁厚与工件的最大壁厚之比不大于0.088：1，每个内圆环槽和每个外圆环槽端面处的壁厚与工件总长度之比不大于0.028：1。

由于钛合金弹性密封支架上的外圆上的环槽尺寸较小，密封件壁厚较薄，导致了工件加工的强度不足，在加工制造过程中无法有效的装夹、夹紧、压紧，采用目前的加工技术和加工设备无法实现该零件的加工制造。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装，解决了钛合金薄壁密封支架在加工外圆上的环槽时无法实现有效装夹进而导致无法实现加工的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装，包括配合设置的外圆夹持工具和外圆压紧工具，外圆夹持工具和外圆压紧工具均为环状结构，沿外圆夹持工具径向由内向外依次设置有定位凸台a和安装凸台a，定位凸台a和安装凸台a均为环状结构，安装凸台a沿圆周方向均匀设置有若干个空位槽a；沿外圆压紧工具径向由内向外依次设置有定位凸台b和安装凸台b，定位凸台b和安装凸台b均为环状结构，定位凸台a内部卡接定位凸台b，安装凸台a和安装凸台b位置对应且宽度相等，安装凸台b沿圆周方向均匀设置有若干个空位槽b，每个空位槽a与空位槽b对应设置。

本实用新型的特点还在于：

空位槽a和空位槽b的数量均为4个。

外圆夹持工具沿轴向设置有贯通的连接孔，且连接孔位于定位凸台a所在圆环的内侧圆环上，定位凸台b上设置有与连接孔a对应的贯通的连接孔b，连接孔a和连接孔b内共同穿接螺栓，螺栓的一端通过螺纹连接螺母。

螺栓为外六方螺栓。

螺母为外六方螺母。

螺母与外圆夹持工具之间设置有垫片，螺栓的头部与外圆压紧工具之间也设置有垫片。

垫片为弹簧垫片。

外圆夹持工具沿圆周均匀设置有若干个顶丝孔a，每个顶丝孔a与每个空位槽a垂直，且位置与安装凸台a对应，外圆压紧工具上沿圆周均匀设置有若干个顶丝孔a，每个顶丝孔b与每个顶丝孔a对应，每个顶丝孔b与每个空位槽b垂直，且位置与安装凸台b对应。

顶丝孔a和顶丝孔b的数量均为4个。

本实用新型的有益效果是：能够实现钛合金薄壁密封支架外圆上环槽在外圆上环槽车用工装上的有效装夹，从而解决工件外圆环槽在现有技术条件下，采用普通车床完成对钛合金密封支架的所有加工，对生产加工起到有益的帮助。

附图说明

图1是本实用新型一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装的装夹状态图；

图2是图1的外圆夹持工具的俯视图；

图3是图2的外圆夹持工具的A-A断面的剖视图；

图4是图3的外圆夹持工具的局部放大图；

图5是图1的外圆压紧工具的俯视图；

图6是图5的外圆压紧工具的A-A断面的剖视图；

图7是图6的外圆夹持工具的局部放大图；

图8是图1的外圆夹持工具的与机床卡夹的装夹状态示意图；

图9是图1的外圆夹持工具的与工件的装夹状态示意图；

图10是图1的外圆夹持工具的与外圆压紧工具配合装夹状态示意图；

图11是图1的外圆压紧工具与工件压紧状态示意图；

图12是图1的外圆夹持工具与外圆压紧工工具的装夹状态示意图。

图中，1.外圆夹持工具，11.顶丝孔a，12.空位槽a，13连接孔a，14.安装凸台a，15.定位凸台a，2.外圆压紧工具，21.顶丝孔b，22.空位槽b,23.连接孔b,24.安装凸台b,25.定位凸台b,3.螺栓,4.螺母,5.弹簧垫片,6.已加工端面环槽的工件，7.机床卡爪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装，如图1所示，包括配合设置的外圆夹持工具1和外圆压紧工具2，如图2和图5所示外圆夹持工具1和外圆压紧工具2均为环状结构，沿外圆夹持工具1径向由内向外依次设置有定位凸台a15和安装凸台a14，定位凸台a15和安装凸台a14均为环状结构，安装凸台a14沿圆周方向均匀设置有4个空位槽a12；沿外圆压紧工具2径向由内向外依次设置有定位凸台b25和安装凸台b24，定位凸台b25和安装凸台b24均为环状结构，定位凸台a15内部卡接定位凸台b25，安装凸台a14和安装凸台b24位置对应且宽度相等，安装凸台b24沿圆周方向均匀设置有4个空位槽b22，每个空位槽a12与每个空位槽b22对应设置。图2上A-A断面的剖视图如图3所示。图5上A-A断面的剖视图如图6所示。

如图5所示，定位凸台b25上设置有与连接孔a13对应的贯通的连接孔b23，图1和图3和外圆夹持工具1沿轴向设置有贯通的连接孔a13，且连接孔a13位于定位凸台a15所在圆环的内侧圆环上，如图1所示，连接孔a13和连接孔b23内穿接有螺栓3，螺栓3的一端通过螺纹连接螺母4。

如图2所示，外圆夹持工具1沿圆周均匀设置有4个顶丝孔a11，每个顶丝孔a11与每个空位槽a12垂直，且位置与装凸台a14对应，如图5所示外圆压紧工具2上沿圆周均匀设置有4个顶丝孔b21，每个顶丝孔b21与每个顶丝孔a11对应，每个顶丝孔b21与每个空位槽b22垂直，且位置与安装凸台b24对应。

顶丝孔a11、空位槽a12和安装凸台a14的放大图如图4所示。

空位槽b22和与安装凸台b24的放大图如图7所示。

螺栓3为外六方螺栓。

螺母4为外六方螺母。

螺母4与外圆夹持工具1之间设置有垫片，螺栓3的头部与外圆压紧工具2之间也设置有垫片。

垫片5为弹簧垫片。

本实用新型一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装的工作过程如下：

在装夹之前首先对工件毛坯进行处理，用机床卡爪7夹持C形卡环，将工件毛坯放入C形卡环内，保证工件毛坯一端面与C形卡环的内端面贴实，卡爪夹紧C形卡环，使工件毛坯被箍紧，找正C形卡环的端面和外圆，进行工件毛坯一端端面和端面环槽的加工；工件毛坯另一端端面的环槽采用同样的方式进行加工即可。这样就得到一个已加工端面环槽的工件6。

如图8所示用机床卡7夹紧外圆夹持工具1，找正外圆夹持公具1的右端面和外圆；

如图9所示，将已加工端面环槽的工件6的一端端面环槽与外圆夹持工具1上的安装凸台a14对齐，轻轻敲击工件，使外圆夹持工具1上的安装凸台a14插入已加工端面环槽的工件6的一端端面环槽内，并保证已加工端面环槽的工件6的插入端端面与外圆夹持工具1的内端面贴实；

如图10所示，然后将外圆压紧工具2上的连接孔b23与外圆夹持工具1上的13连接孔a对齐，并将外圆压紧工具2上的定位凸台b25轻轻压入外圆夹持工具1上的定位凸台a15内；

如图11所示，再轻轻敲击外圆压紧工具2，使安装凸台b24插入已加工端面环槽的工件6的另一端端面环槽内，使端面贴实；

如图12所示，最后用螺栓3穿接在连接孔a13和连接孔b23内，并给螺栓3两端依次安装垫片5和螺母4，将外圆夹持工具1和外圆压紧工具2连接成一体，实现工件内圆上各环槽在车床上的加工。

用车床的卡爪夹持外圆夹持工具1；外圆夹持工具1上的安装凸台a14用来对工件进行安装和定位；通过外圆压紧工具2定位凸台b25与外圆夹持工具2定位凸台a25相互配合保证外圆夹持工具1与外圆压紧工具2的同轴度；通过外圆夹持工具1连接孔a13与外圆压紧工具2的连接孔b23采用螺栓a3、螺母a4、垫片5将安装的工件压紧，并使安装凸台a14与安装凸台b24为工件提供加工时的支承和所需的强度；顶丝孔a11与顶丝孔b21为成活后拆卸工件和工装提供方便。

通过外圆夹持工具1上的空位槽a12和外圆压紧工具2上的空位槽b22为现有测量工具进外圆环槽及内圆环槽中两端环槽壁厚测量提供测量空间。

本实用新型一种钛合金薄壁密封支架外圆上环槽车用工装，有效解决了钛合金密封支架因为工件自身轻度不足，不能采用现有设备和技术进行外圆的环槽的加工制造问题。