一种薄壁筒体撑圆机构的制作方法

1.本实用新型涉及装夹技术领域，具体地，涉及一种薄壁筒体撑圆机构。


背景技术：

2.在航空航天工业等领域，薄壁长筒型零件应用广泛，而薄壁长筒型零件在加工时常使用激光焊接技术，而激光焊接对焊接件精度要求较高。薄壁长筒工件尺寸进度较难保证。
3.目前，在薄壁长筒型零件的焊接加工中，多通过内撑工装将两个待焊件紧紧压住，以保证两个待焊件的贴合间隙达到激光焊接作业的精度要求。现有部分用于航空航天领域的薄壁长筒型零件的内部设置有舵轨。
4.现有公开号为cn203679892u的中国专利，公开了一种薄壁圆筒扇形内撑的车削夹具，包括主轴、隔套、法兰轴套、双联齿轮、夹具体、小圆锥齿轮、丝杠轴、扇形支撑块、蜗杆、蜗轮。所述主轴的一端安装在车床卡盘上，另一端安装有隔套；所述隔套分为内隔套和外隔套，内隔套安装固定在主轴上，外隔套与法兰轴套配合安装；所述双联齿轮安装在法兰轴套内与小圆锥齿轮配合联接；所述夹具体与法兰轴套连接固定；所述扇形支撑块与装夹的薄壁圆筒的外圆成圆形，并通过定位螺栓穿过扇形支撑块的销孔安装在夹具体上。
5.发明人认为，现有技术中的内撑装置，安装不便，且难以保证两个待加工零件之间的贴合间隙达到焊接的要求。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种薄壁筒体撑圆机构。
7.根据本实用新型提供的一种薄壁筒体撑圆机构，包括安装基座、安装架、支撑装置以及预定位装置；所述安装架设置在安装基座上并与其滑移配合，所述安装基座和安装架之间设置有用于固定连接二者的连接装置；所述支撑装置包括用于支撑薄壁筒体内壁的型面块、用于驱动所述型面块靠近或远离薄壁筒体内壁的驱动件，且所述支撑装置在安装架的周侧间隔可拆卸固定有多组；所述预定位装置用于安装待加工零件，且所述预定位装置在安装架的周侧间隔可拆卸固定有多组。
8.优选地，所述预定位装置包括安装座、卡爪以及弹性件，所述安装座可拆卸固定在安装架上，所述卡爪在安装座上安装有两个，两个所述卡爪均与安装座滑移配合，所述弹性件用于驱动两个卡爪闭合，且所述弹性件设置在安装座内。
9.优选地，所述卡爪远离安装座的一端设置有外推面和止回面，所述外推面用于引导被夹持的零件脱出卡爪，所述止回面用于阻碍零件进入两个卡爪之间。
10.优选地，所述弹性件包括弹簧。
11.优选地，所述连接组件包括连接块和锁紧块，所述锁紧块在连接块呈相对设置的两侧分别安装有一个，其一所述锁紧块与安装架固定连接，另一所述锁紧块与安装基座之间连接有固定组件。
12.优选地，所述安装基座上开设有安装槽，所述固定组件包括固定螺栓和固定螺母，所述固定螺栓的栓帽嵌设在安装槽内，且所述固定螺栓与安装槽滑移配合，所述固定螺栓螺纹穿设锁紧块，所述固定螺母螺纹配合在固定螺栓穿出锁紧块的螺纹端部，且所述固定螺母抵紧在锁紧块上。
13.优选地，所述驱动件包括气缸，所述气缸的活塞杆与型面块固定连接，且所述气缸活塞杆的伸缩方向与型面块靠近或远离薄壁筒体内壁的方向同向。
14.优选地，所述型面块背离驱动件的一侧开设有承接槽。
15.优选地，所述安装架上转动架设有滚轮，所述滚轮在安装架的周侧间隔设置有多个，且所述滚轮的运动方向与安装架的滑移方向同向。
16.优选地，所述滚轮、支撑装置以及预定位装置三者呈对应设置。
17.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
18.1、本实用新型通过安装基座支撑安装架，并通过调节安装架在安装基座上的位置以及设置在安装架周侧的多个预定位装置将待加工的薄壁筒体安装在安装架上，然后再启动多个驱动件，从而驱动安装架周侧的多个型面块向靠近薄壁筒体内壁的方向运动，直至型面块贴合至筒体内表面，从而实现了多点撑圆，进而有助于减小两个待加工零件之间的贴合间隙，且安装方便；
19.2、本实用新型通过弹簧使两个卡爪在常规状态下保持闭合状态，以及外推面和止回面的引导作用，从而使卡爪夹持的舵轨能够顺利的从卡爪内脱出，进而有助于提高薄壁筒体安装的便捷性，以及薄壁筒体的加工精度；
20.3、本实用新型通过所述滚轮安装平缓的将撑圆机构推入薄壁筒体内部，有助于减少撑圆机构与薄壁筒体内壁之间的摩擦，进而有助于提高撑圆机构安装的便捷性。
附图说明
21.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
22.图1为本实用新型主要体现撑圆机构整体结构的示意图；
23.图2为本实用新型主要体现预定位装置整体结构的示意图；
24.图3为本实用新型主要体现连接装置整体结构的示意图。
25.附图标记：1、安装基座；11、安装槽；2、安装架；21、减重孔；22、滚轮座；3、支撑装置；31、型面块；311、承接槽；32、气缸；4、预定位装置；41、安装座；42、卡爪；421、外推面；422、止回面；43、弹簧；5、滚轮；6、连接装置；61、连接块； 62、锁紧块；7、固定组件；71、固定螺栓；72、固定螺母。
具体实施方式
26.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
27.如图1所示，根据本实用新型提供的一种薄壁筒体撑圆机构，包括安装基座1、安装
架2、支撑装置3、预定位装置4以及滚轮5。支撑装置3、预定位装置4和滚轮5三者呈对应设置，且支撑装置3、预定位装置4和滚轮5三者均安装在安装架2上。安装架2安装在安装基座1上并与其滑移配合。
28.如图1所示，安装基座1为横截面呈矩形的金属杆，且安装基座1选用大尺寸铝合金型材，刚性好，直线度高，便于安装。安装架2呈矩形板状，由高强度铝合金精加工而成，具有较好的刚性，且安装架2上开设有多个减重孔21，从而减轻了撑圆机构的自重，减少了待加工零件因撑圆机构的自重所产生的形变。安装架2同轴套设安装基座1，安装架2与安装基座1滑移配合，且安装架2与安装基座1之间连接有用于固定二者的连接装置6。
29.如图1和图2所示，安装基座1上开设有安装槽11，安装槽11的长度平行于安装基座1的长度，安装槽11的横截面呈梯形，且安装槽11在安装基座1的任一侧面均等间隔开设有三条。连接装置6包括连接块61、锁紧块62以及固定组件7，锁紧块62在连接块61呈相对设置的两侧分别固定安装有一块，其一锁紧块62通过螺栓和螺母的配合固定安装在安装架2上，另一锁紧块62通过固定组件7安装在安装基座1上。
30.如图1和图3所示，固定组件7包括固定螺栓71和固定螺母72，固定螺栓71的栓帽嵌设在安装槽11内，固定螺栓71与安装槽11滑移配合，且固定螺栓71穿设锁紧块 62。固定螺母72螺纹配合在固定螺栓71穿出锁紧块62的螺纹端部，且固定螺母72抵紧在锁紧块62上。固定组件7在锁紧块62与安装基座1之间对称安装有四组，且连接装置6在安装基座1和安装架2连接处的四周均安装有一组。
31.通过先旋松全部的固定螺母72，再使安装架2再安装基座1上沿安装基座1的长度方向滑移至合适的位置，然后再旋紧固定螺母72将安装架2与安装基座1固定连接，从而实现安装架2再安装基座1上的位置的调节。
32.支撑装置3包括驱动件和型面块31，驱动件为气缸32，气缸32的缸体通过螺栓可拆卸固定在安装架2上，型面块31通过螺栓安装在气缸32伸缩杆的伸出端，且型面块 31背离气缸32的一侧开设有承接槽311，承接槽311与舵轨基准面适配。支撑装置3 在安装架2的四角处均安装有一组，且四组支撑装置3均位于安装架2的同一侧。气缸 32具备行程可调和推力可调的特点，满足了舵轨的定位要求，型面块31上与舵轨基准面配合的承接槽311，可稳定旋转舵轨。
33.如图1和图3所示，预定位装置4包括安装座41、卡爪42和弹性件，安装座41 通过螺栓可拆卸固定在安装架2的周侧边缘位置，安装座41位于与气缸32相对的安装架2的侧壁上。卡爪42通过销轴在安装座41上安装有两个，两个卡爪42均与安装座 41滑移配合。弹性件为弹簧43，弹簧43与卡爪42呈对应设置，任一弹簧43的伸缩方向均与其对应的卡爪42的滑移方向同向，且任一弹簧43的两端分别抵紧在与之对应的卡爪42和安装座41的内壁上。自由状态下，弹簧43处于压缩状态下并闭合两个卡爪 42，从而实现对舵轨的稳定夹持，在气缸32工作，舵轨被顶开后，卡爪42放开舵轨后在弹簧43的压力作用下自动回弹至初始状态。
34.进一步的，卡爪42远离安装座41的一端开设有外推面421和止回面422，外推面 421和止回面422均为光滑斜面。由外推面421的引导作用从而使气缸32工作的过程中，舵轨更容易地脱出卡爪42，且在止回面422地作用下，防止脱出卡爪42的舵轨再次进入两个卡爪42之间。且预定位装置4在安装架2的四角处分别通过螺栓可拆卸固定有一组。
35.如图1、图2和图3所示，安装架2的四角处均通过螺栓固定有一个滚轮5座22，滚轮5座22位叉形设置，滚轮5通过转轴在四个滚轮5座22上分别转动安装有一个。滚轮5的滚动方向与安装基座1的长度方向同向，撑圆机构通过滚轮5与薄壁筒体滚动配合进入薄壁筒体内，且任一滚轮5均采用高负载聚氨脂材料，在保证足够强度的同时还不会划伤工件。
36.通过可拆卸固定在安装架2上呈对应设置的支撑装置3、预定位装置4和滚轮5支撑薄壁筒件的内壁，安装架2上呈模块化设计的支撑装置3、预定位装置4和滚轮5，可根据不同长度和尺寸的薄壁筒件进行选择，且安装架2在安装基座1上沿安装基座1 的长度方向间隔设置有两个。
37.工作原理
38.工作中，工作人员先通过螺栓将大小合适的支撑装置3、预定位装置4以及滚轮5 安装在安装架2上，再用四组卡爪42分别夹持薄壁筒体内的四组舵轨，然后再借助滚轮5与薄壁筒体内壁的滚动配合将撑圆机构推入薄壁筒体内，之后再启动四个气缸32，四个气缸32分别驱动与之对应的型面块31向靠近薄壁筒体内壁的方向运动，四个型面块31向靠近薄壁筒体的方向运动的过程中，由四个与舵轨适配的承接槽311将四组舵轨分别从四组卡爪42内顶出，直至四组型面块31均抵在薄壁筒体的内壁上。从而实现了多点撑圆，减少了两个待加工零件之间的贴合间隙，且安装方便。
39.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
40.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。