CN203508832U - 一种用于内凹型零件热定型的夹具 - Google Patents

Abstract

一种用于内凹型零件热定型的夹具，涉及一种夹具，特别是涉及一种用于内凹型零件热定型的夹具。本实用新型采用分体式结构，解决了内凹型零件热定型夹具的装配问题，解决了钛合金材料采用钣金成型焊接方法制造出的内凹型零件的焊缝部位位差较大、整环的圆度较大的技术难题。本实用新型包括定位底板，在定位底板顶部中心设置有第一凸起；在定位底板的上方设置有圆环形的分瓣式型胎和内芯，在内芯上设置有若干个具有横向通孔的立柱，在分瓣式型胎顶部内环边缘设置有第二凸起，在分瓣式型胎的上方设置有圆环形的压盖，分瓣式型胎上的第二凸起设置在压盖的内环内部，在压盖的上方设置有楔形块，楔形块通过立柱上的通孔与压盖顶部紧密接触。

Description

一种用于内凹型零件热定型的夹具

技术领域

本实用新型涉及一种夹具，特别是涉及一种用于内凹型零件热定型的夹具。

背景技术

为降低航空发动机的整体重量，新型航空发动机采用了钣金焊接结构的风扇静子内环。这种结构的风扇静子内环加工成本较低，加工效率较高，在大型飞机的动力装置中得到了大量应用。受钣金成型和焊接加工工艺特点的限制，钛合金钣金焊接结构的风扇静子内环精度较低，必须采用热定型工艺对其进行校形，以满足风扇静子组合件的整体技术要求。

如图1所示，某航空发动机的风扇静子内环为钛合金薄壁件，且为截面是内凹型的闭合圆环形。此类零件的传统加工方法是需要锻件厂商设计锻造模具，通过等温锻造才能制造出符合要求的钛合金锻件毛料，锻件毛料经车加工后达到设计图纸的具体要求，其缺点是材料的利用率极低，约为6%，故产品的成本极高，同时所需要的制造周期长，从锻件毛料制造到加工出成品的时间约为4个月。而采用钣金成型焊接方法可有效地解决加工成本高和加工周期长的问题，此方法是采用耦合模具成型的方法加工出若干个1/4或1/3整环的弧形结构，然后通过焊接的方法组合成整环结构。但此方法的缺点是加工精度较低，体现在整环的焊缝部位位差较大、整环的圆度较大，不能满足设计图纸的要求。若采用热定型的工艺方法，利用高温下钛合金材料与不锈钢材料热膨胀系数的差异，可以校正内凹型零件的型面尺寸，消除采用钣金成型焊接方法制作的风扇静子内环在焊缝部位位差较大、整环的圆度较大的技术难题。但传统的热定型夹具采用整体不锈钢铸件结构，整圆加工型面，无法满足内凹型零件的装配及定型要求，进而无法进行热定型的工艺方法。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于内凹型零件热定型的夹具，该夹具采用分体式结构，解决了内凹型零件热定型夹具的装配问题，解决了钛合金材料采用钣金成型焊接方法制造出的内凹型零件的焊缝部位位差较大、整环的圆度较大的技术难题，满足了内凹型零件的生产需要、降低了生产成本、提高了加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于内凹型零件热定型的夹具，包括定位底板，在定位底板顶部中心设置有第一凸起；在定位底板的上方设置有圆环形的分瓣式型胎和内芯，装配后所述内芯外侧壁与分瓣式型胎的内侧壁紧密接触，内芯内侧壁与定位底板的第一凸起的外侧壁紧密接触；在内芯上设置有若干个具有横向通孔的立柱，在分瓣式型胎顶部内环边缘设置有第二凸起，在分瓣式型胎的上方设置有圆环形的压盖，分瓣式型胎上的第二凸起设置在压盖的内环内部，在压盖的上方设置有楔形块，楔形块通过立柱上的通孔与压盖顶部紧密接触，所述分瓣式型胎由若干个瓣组成，且其中一瓣的内径弧长大于外径弧长。

所述立柱上的通孔底部与压盖顶部设置在同一水平面上。

在所述定位底板的外侧壁上设置有若干个起重螺栓，起重螺栓沿圆周均匀分布。

在所述压盖的外侧壁上设置有若干个起重螺栓，起重螺栓沿圆周均匀分布。

所述分瓣式型胎由五瓣组成，其中三个瓣的两端面与该端面所对应的分瓣式型胎的半径方向相同，且所述三个瓣中每个瓣的两端面形成的夹角为85°。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的夹具采用分体式结构，解决了内凹型零件热定型夹具的装配问题，解决了钛合金材料采用钣金成型焊接方法制造出的内凹型零件的焊缝部位位差较大、整环的圆度较大的技术难题，满足了内凹型零件的生产需要、降低了生产成本、提高了加工效率。

附图说明

图1为某航空发动机的风扇静子内环的横截面结构示意图；

图2为本实用新型的用于内凹型零件热定型的夹具的使用状态的结构示意图；

图3为本实用新型的分瓣式型胎的结构示意图；

图中，1—定位底板，2--内芯，3—楔形块，4—压盖，5—立柱，6—起重螺栓，7—第一瓣，8—第二瓣，9—第三瓣，10—第四瓣，11—第五瓣，12—第一凸起，13—第二凸起，14—风扇静子内环，15—分瓣式型胎。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图2、图3所示，一种用于内凹型零件热定型的夹具，包括定位底板1，在定位底板1顶部中心设置有第一凸起12；在定位底板1的上方设置有圆环形的分瓣式型胎15和内芯2，装配后所述的内芯2外侧壁与分瓣式型胎15的内侧壁紧密接触，内芯2内侧壁与定位底板1的第一凸起12的外侧壁紧密接触；在内芯2上设置有若干个具有横向通孔的立柱5，在分瓣式型胎15顶部内环边缘设置有第二凸起13，在分瓣式型胎15的上方设置有圆环形的压盖4，分瓣式型胎15上的第二凸起13设置在压盖4的内环内部，在压盖4的上方设置有楔形块3，楔形块3通过立柱5上的通孔与压盖4顶部紧密接触，以便起到固定作用，所述分瓣式型胎15由第一瓣7、第二瓣8、第三瓣9、第四瓣10和第五瓣11组成，且第五瓣11的内径弧长大于外径弧长，以保证分瓣式型胎15与内凹型零件风扇静子内环14的配合安装。

所述立柱5上的通孔底部与压盖4顶部设置在同一水平面上。

在所述定位底板1的外侧壁上设置有若干个起重螺栓6，起重螺栓6沿圆周均匀分布，方便吊起定位底板1进行移动、装配。

在所述压盖4的外侧壁上设置有若干个起重螺栓6，起重螺栓6沿圆周均匀分布，方便吊起压盖4进行移动、装配。

所述分瓣式型胎15的第一瓣7、第二瓣8及第三瓣9的两端面与该端面所对应的分瓣式型胎15的半径方向相同，且第一瓣7、第二瓣8及第三瓣9的两端面形成的夹角均为85°。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：

如图2、图3所示，以风扇静子内环14为例，将本实用新型的定位底板1放置在热定型设备的床面上，装配风扇静子内环14与分瓣式型胎15：先将分瓣式型胎15的第一瓣7、第二瓣8、第三瓣9及第四瓣10从风扇静子内环14的内环内装配到风扇静子内环14的凹槽中，再将第五瓣11从风扇静子内环14的内环内装配到风扇静子内环14的凹槽中，并将其组合体放置在定位底板1上，使第一凸起12位于分瓣式型胎15的内环中，然后将内芯2装配到定位底板1的第一凸起12与分瓣式型胎15形成的环形空间内，满足风扇静子内环14的内凹型的装配。将压盖4放在风扇静子内环14的上方，且与分瓣式型胎15上的第二凸起13相配合，用楔形块3将内芯2与压盖4固定，从而使风扇静子内环14定位，然后对风扇静子内环14进行热定型处理，本实用新型既保证了风扇静子内环14的圆度和尺寸，又校正了风扇静子内环14上、下表面的平面度。

Claims (5)

1.一种用于内凹型零件热定型的夹具，其特征在于包括定位底板，在定位底板顶部中心设置有第一凸起；在定位底板的上方设置有圆环形的分瓣式型胎和内芯，装配好所述内芯外侧壁与分瓣式型胎的内侧壁紧密接触，内芯内侧壁与定位底板的第一凸起的外侧壁紧密接触；在内芯上设置有若干个具有横向通孔的立柱，在分瓣式型胎顶部内环边缘设置有第二凸起，在分瓣式型胎的上方设置有圆环形的压盖，分瓣式型胎上的第二凸起设置在压盖的内环内部，在压盖的上方设置有楔形块，楔形块通过立柱上的通孔与压盖顶部紧密接触，所述分瓣式型胎由若干个瓣组成，且其中一瓣的内径弧长大于外径弧长。

2.根据权利要求1所述的用于内凹型零件热定型的夹具，其特征在于所述立柱上的通孔底部与压盖顶部设置在同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的用于内凹型零件热定型的夹具，其特征在于在所述定位底板的外侧壁上设置有若干个起重螺栓，起重螺栓沿圆周均匀分布。

4.根据权利要求1所述的用于内凹型零件热定型的夹具，其特征在于在所述压盖的外侧壁上设置有若干个起重螺栓，起重螺栓沿圆周均匀分布。

5.根据权利要求1所述的用于内凹型零件热定型的夹具，其特征在于所述分瓣式型胎由五瓣组成，其中三个瓣的两端面与该端面所对应的分瓣式型胎的半径方向相同，且所述三个瓣中每个瓣的两端面形成的夹角为85°。

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