一种挡板类薄壁件的双面喷丸夹具及喷丸方法与流程

1.本发明属于喷丸设备制造技术领域，涉及一种挡板类薄壁件的双面喷丸夹具及喷丸方法。


背景技术：

2.喷丸强化是一种可有效提升金属抗疲劳断裂及应力腐蚀断裂的方法。目前，发动机挡板类零件均需要进行喷丸强化。传统的喷丸强化采用卧式、双面分步加工的方法，即将零件水平放置，在对一面进行喷丸后再翻面对另一面进行喷丸。对于挡板类薄壁件，零件尺寸要求严格，传统的喷丸加工方法造成零件变形大，通常需要先进行零件喷丸，再修磨关键尺寸，最终对修磨处进行局部补喷丸的方法，保证零件喷丸要求及尺寸要求，但是这种方法工序繁琐，不利于现场加工，导致工作效率较低；目前现有技术中，并未见针对挡板类零件双面喷丸及其夹具的报道。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种挡板类薄壁件的双面喷丸夹具及喷丸方法，可以对挡板类薄壁件进行立式、两面同时喷丸，有效的提高加工效率，降低加工零件的变形程度。
4.本发明是通过以下技术方案来实现：
5.一种挡板类薄壁件的双面喷丸夹具，包括底板、定位块和压力弹簧，所述底板包括板叶和底盘，所述板叶布设在底盘的周边；
6.所述板叶上安装有支座，所述定位块安装在支座上，所述定位块的上安装有压力弹簧，压力弹簧的一端通过挡块固定，压力弹簧的另一端设置在定位块的内部，所述定位块与支座的侧面穿设有固定部件；所述挡块与支座的侧部连接；定位块的一端设置有定位槽；加工时，零件的内圆安装到定位槽中。
7.优选的，所述支座的一侧端开设有用于与定位块配合安装的凹槽；所述支座为空心结构。
8.优选的，所述底盘上设有开口槽；所述夹具通过t型螺栓和开口槽的配合与设备转台连接。
9.优选的，所述定位块上设置有盖板。
10.优选的，所述定位块的内部开设有盲孔，所述压力弹簧的一端设置在盲孔。
11.优选的，所述定位块和支座的侧部开设有通孔，所述通孔设置在定位块的盲孔中，所述固定螺栓设置在通孔中。
12.优选的，所述固定部件采用固定螺栓。
13.优选的，所述支座与板叶之间通过螺栓固定连接。
14.优选的，所述挡块通过螺栓安装在支座的侧边。
15.一种挡板类薄壁件的双面喷丸方法，包括，
16.将夹具固定在设备转台上，将夹具上的定位块压缩到最短位置后通过固定部件固定；将零件放置在定位块上的定位槽中，再松开固定部件，通过压力弹簧使定位块弹出，压力弹簧的弹力将零件固定在夹具上；加工时，将设备转台先向一侧翻转度，零件由水平位置变为垂直放置后进行喷丸处理；直至喷丸结束后，再压缩压力弹簧，卸下零件；再将零件翻面对夹具定位块遮挡的部分继续进行喷丸处理。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
18.本发明提供一种挡板类薄壁件的双面喷丸夹具及喷丸方法，通过设计的夹具，可以对挡板类薄壁件进行立式、两面同时喷丸，有效的提高加工效率，降低加工零件的变形程度；本发明的喷丸方法，在加工前，将夹具固定到设备转台上，将压力弹簧压缩到最短位置，拧紧固定螺栓，再将零件放置在定位块上部，松开固定螺栓，压力弹簧会自动弹出，将定位块弹开到零件内缘，定位槽固定零件不晃动，再通过对比定位块上的尺寸刻度线后，手动调整零件位置，确定零件与夹具同心，最后拧紧固定螺栓，固定零件位置，防止加工过程中因压力弹簧的弹性造成零件晃动。加工时，设备转台从水平状态翻转为垂直立式状态，设备使用两台机器人连动，从同一位置开始喷丸。加工完成后，机器人回零位，转台返回水平位置，可实现同时对零件两面进行加工，喷丸后零件翘曲变形小。
19.进一步，本发明的夹具装置根据零件尺寸自适应调节，用于φ400-φ600之间所有尺寸的挡板加工，只需调整压力弹簧的压缩尺寸即可，使用方便，维护简单，制造成本低。
附图说明
20.图1为双面对喷丸夹具的俯视图；
21.图2为双面对喷丸夹具的剖视图；
22.图3为转台示意图，图(a)为俯视，图(b)为侧视图；
23.图4为底板的俯视图；
24.图5为支座、挡块、定位块、压力弹簧的装配图；
25.图6为定位块与定位槽示意图；
26.图7转台翻转示意图；
27.图中：底板1、支座2、盖板3、定位块4、固定螺栓5、压力弹簧6、挡块7、开口槽8、设备转台9、零件10、板叶11、底盘12、定位槽13。
具体实施方式
28.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
29.目前，现有技术中该专利主要用于小孔喷丸，未报道挡板类等环形薄壁件的固定装置，并主要用于喷丸强度的校核。《一种手持式喷丸装置》，该专利主要用于手持的喷丸加工装置，未报到关于挡板双面喷丸加工方法。综上，未见针对挡板类零件双面对喷丸及其夹具的报道。
30.一种挡板类薄壁件的双面喷丸夹具，如图1和图2所示，包括底板1、定位块4和压力弹簧6，所述底板1包括板叶12和底盘11，所述板叶12布设在底盘11的周边；
31.所述板叶12上安装有支座2，所述定位块4安装在支座2上，所述定位块4的上安装
有压力弹簧6，压力弹簧6的一端通过挡块7固定，压力弹簧6的另一端设置在定位块4的内部，所述定位块4与支座2的侧面穿设有固定部件；所述挡块7与支座2的侧部连接；定位块4的一端设置有定位槽13；加工时，零件的内圆安装到定位槽13中。所述支座2的一侧端开设有用于与定位块4配合安装的凹槽；所述支座2为空心结构。所述底盘11上设有开口槽8；所述夹具通过t型螺栓和开口槽8的配合与设备转台连接。所述定位块4上设置有盖板3。所述定位块4的内部开设有盲孔，所述压力弹簧6的一端设置在盲孔。所述定位块4和支座2的侧部开设有通孔，所述通孔设置在定位块4的盲孔中，所述固定螺栓5设置在通孔中。所述固定部件采用固定螺栓5。所述支座2与板叶12之间通过螺栓固定连接。所述挡块7通过螺栓安装在支座2的侧边。
32.一种挡板类薄壁件的双面喷丸方法，包括，
33.将夹具固定在设备转台上，将夹具上的定位块4压缩到最短位置后通过固定部件固定；将零件放置在定位块4上的定位槽13中，再松开固定部件，通过压力弹簧6使定位块4弹出，压力弹簧6的弹力将零件固定在夹具上；加工时，将设备转台先向一侧翻转90度，零件由水平位置变为垂直放置后进行喷丸处理；直至喷丸结束后，再压缩压力弹簧6，卸下零件；再将零件翻面对夹具定位块4遮挡的部分继续进行喷丸处理。
34.实施例1，本发明包含一台双机器人，且机器人可实现互联，转台可翻转进行立式喷丸加工设备。设备转台9上均布三个t型螺栓，用于与夹具连接。
35.本发明创造包含可进行双面对喷的夹具：包括底板1、支座2、盖板3、定位块4、固定螺栓5、压力弹簧6、挡块7等为主构件。底板1为“圆盘+三爪”式的结构，在夹具“爪”处开槽，使用t型螺栓固定到设备转台。每个“爪”上安装支座2，支座2为空心，前端有凹槽，用于与定位块4配合，将定位块4安装到支座2内部，定位块4中心有一盲孔，将压力弹簧6前端顶入盲孔孔内，后端用挡块7固定，挡块7使用螺栓安装在支座2后端。定位块4前端有一定位槽13，加工时，只需要将零件内圆安装到槽内即可，定位槽13可对零件起到固定作用。最后将整个夹具使用t型螺栓与设备转台t型槽连接，固定转台与夹具，进行立式喷丸加工。
36.一种挡板类薄壁件的双面对喷丸方法：其步骤：
37.使用t型螺栓将夹具固定在设备转台上，将夹具上三个定位块4压缩到最短位置，再将固定螺栓5拧紧；
38.将零件放置水平放置在夹具其中一个定位块4上，再松开所有的固定螺栓5，通过压力弹簧6使定位块4弹出，压力弹簧6的弹力将零件固定在夹具上。手动调整零件位置，使零件与夹具保持同心；
39.零件安装完成后，开始加工。加工时，设备转台先向一侧翻转90度，零件由水平位置变为垂直放置，并且以10转/分的速度开始旋转。安装喷枪的左、右机械手开始运动到起喷点，并通过kuka机器人的geolink语句使机器人以相同的速度开始喷丸至喷丸结束。再压缩压力弹簧6，卸下零件；
40.对零件大面积幅板区域喷丸结束后，再将零件翻面，对夹具定位块4遮挡的小部分区域使用传统的卧式方法进行喷丸。
41.航空发动机挡板类薄壁件的双面对喷丸加工夹具：由底板11、支座22、盖板3、定位块4、固定螺栓5、压力弹簧6、挡块7等为主构建组成。底板11为“圆盘+三爪式”结构，最大外圆φ440，中心有φ40的孔，用于与设备转台中心定位销配合并确定夹具与转台同心。在φ
40-φ60之间为圆盘形，φ60-φ440之间为三爪式，爪的宽度为60mm,在每个爪的中心线位置开宽度为12mm，长30mm的槽，用来固定设备转台与工装。三个爪上的结构相同，现以单个爪上结构进行说明：支座22为方形中空结构，前端有一凹槽，后端使用螺栓与挡块77连接，长度为130mm，使用螺栓固定在底板1φ140-φ400之间，外部有一个m4孔，用来安装固定螺栓55。定位块44长度160mm，前端有一锐角凹槽，用于定位零件，将定位块44安装到支座22的凹槽位置，其内部有一直径为φ14、深度为100mm的盲孔，并将压力弹簧66的一端安装到孔内，压力弹簧66的另一端被挡块77固定。最后将盖板33用螺栓安装到支座22上，将工装密封，防止丸粒进入。
42.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。