一種精鍛葉片澆注夾具用專用夾具的製作方法

2023-08-13 23:32:46

本實用新型涉及航空發動機、燃氣輪機精鍛葉片加工領域，具體為一種精鍛葉片澆注夾具用專用夾具。

背景技術：

航空發動機、燃氣輪機精鍛葉片加工葉根時為了提高葉片的剛性，防止機械加工中的變形以及提高數控設備利用率，工藝上使用澆注夾具對葉片進行精密定位後澆注低熔點合金將葉片固定，以此將機械加工的基準轉移到低熔點合金包容體的基準面上，將不規則的曲面定位轉化為規則面定位。

現有的澆注夾具通常包括固定的通用底座和可開合的專用夾具，葉片通過專用夾具內的定位銷進行夾緊和定位，定位銷的位置通過墊片來調節。當對不同尺寸的葉片進行定位時，需要通過更換不同厚度的墊片或者磨削墊片厚度的方法來調節定位銷的位置尺寸，調節效率低，且操作十分不便。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型提供了一種精鍛葉片澆注夾具用專用夾具，其能解決現有專用夾具中定位銷的位置尺寸需要通過更換不同厚度的墊片或者磨削墊片厚度的方法來調節，調節效率低，且操作十分不便的問題。

一種精鍛葉片澆注夾具用專用夾具，它包括基座和位於基座上方的左夾體和右夾體，所述基座上安裝有進排氣邊定位銷，所述右夾體上安裝有與現有葉片內弧型面相對的內弧定位銷，所述左夾體上安裝有與內弧定位銷相對的背弧定位銷，其特徵在於：所述左夾體上開設有水平銷孔，所述背弧定位銷插入所述水平銷孔且二者間隙配合，背弧定位銷的尾部設有外螺紋，所述左夾體的側面固接有安裝板，安裝板上設有螺紋孔，背弧定位銷的尾部穿出所述左夾體、再旋擰出所述螺紋孔後通過螺母鎖緊，所述基座上開設有與葉片底面相對的豎直通孔，所述豎直通孔由上至下依次包括光孔段和螺紋段，所述進排氣邊定位銷插入所述光孔段且二者間隙配合，進排氣邊定位銷的下端通過緊定螺釘頂緊，所述緊定螺釘旋擰在所述螺紋段內，所述基座上開設有與光孔段垂直連通的鎖緊銷安裝孔，鎖緊銷間隙配合插入鎖緊銷安裝孔將進排氣邊定位銷鎖緊。

進一步的，所述鎖緊銷的頭部一體成型有插接塊，所述插接塊的底面為沿著插接方向向上傾斜的斜面，所述進排氣邊定位銷上開設有與插接塊形狀相配合的插接孔，插接塊插入所述插接孔將進排氣邊定位銷鎖緊，所述鎖緊銷的尾部頂靠在調節板上，所述調節板通過緊固螺釘固接在所述基座的側壁上。

進一步的，所述右夾體上開設有銷孔，所述內弧定位銷插入所述銷孔且二者間隙配合，右夾體的側面固接有固定板，內弧定位銷的尾部插入固定板的插槽內，內弧定位銷與插槽底面之間設有彈簧。

進一步的，背弧定位銷的尾部外螺紋為細牙螺紋。

進一步的，所述水平銷孔內還過盈安裝有第一絕緣襯套，所述背弧定位銷與所述第一絕緣襯套間隙配合，所述安裝板與所述左夾體之間設有第一絕緣墊片；所述光孔段內還過盈安裝有第二絕緣襯套，所述進排氣邊定位銷與所述第二絕緣襯套間隙配合，所述緊定螺釘與所述進排氣邊定位銷之間設有第二絕緣墊片；所述鎖緊銷安裝孔內還過盈安裝有第三絕緣襯套，所述鎖緊銷與所述第三絕緣襯套間隙配合，所述插接塊穿過所述第二絕緣襯套插入所述插接孔內。

進一步的，所述第一絕緣襯套、第二絕緣襯套和第三絕緣襯套的材質均為PPS工程塑料。

進一步的，所述第一絕緣墊片和第二絕緣墊片的材質均為96氧化鋁陶瓷。

進一步的，所述安裝板通過螺釘固接在左夾體上，所述安裝板與螺釘之間設有第四絕緣襯套。

進一步的，所述第四絕緣襯套的材質為PPS工程塑料。

本實用新型的有益效果是：

1、採用本實用新型對葉片進行定位時，只需調節背弧定位銷和進排氣邊定位銷即可，背弧定位銷的尾部加工有外螺紋，並與安裝板螺紋配合，旋轉背弧定位銷即可調節其軸向位置，調節完畢後通過螺母鎖緊，實現了背弧定位銷位置尺寸的無級快速調節；進排氣邊定位銷由緊定螺釘頂緊，通過旋轉緊定螺釘調節其上下位置，可實現進排氣邊定位銷位置尺寸的無級快速調節，顯著提高了背弧定位銷和進排氣邊定位銷位置尺寸的調節效率，且操作十分方便，可提高生產效率，降低勞動強度；

2、背弧定位銷通過第一絕緣襯套和第一絕緣墊片實現與左夾體之間的絕緣，進排氣邊定位銷通過第二絕緣襯套、第三絕緣襯套和第二絕緣墊片實現與基座之間的絕緣，且PPS工程塑料和96氧化鋁陶瓷可滿足夾具在高溫澆注環境下的絕緣性能要求，保證了澆注夾具的尺寸穩定性，進而保證了定位銷的位置尺寸的穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為鎖緊銷與進排氣邊定位銷的連接關係示意圖。

附圖標記：1-基座；2-左夾體；3-右夾體；4-進排氣邊定位銷；5-葉片；6-內弧定位銷；7-固定板；8-彈簧；9-背弧定位銷；11-安裝板；12-螺母；13-光孔段；14-螺紋段；15-緊定螺釘；16-第一絕緣襯套；17-第一絕緣墊片；18-第二絕緣襯套；19-第二絕緣墊片；20-螺釘；21-第四絕緣襯套；81-鎖緊銷安裝孔；82-鎖緊銷；83-插接塊；831-斜面；84-第三絕緣襯套；85-調節板；86-緊固螺釘。

具體實施方式

見圖1和圖2，本實用新型的一種精鍛葉片澆注夾具用專用夾具，包括基座1和位於基座1上方的左夾體2和右夾體3，左夾體2上開設有與葉片背弧型面相對的水平銷孔，背弧定位銷9插入水平銷孔且二者間隙配合，背弧定位銷9的尾部設有外螺紋，左夾體2的側面固接有安裝板11，安裝板11上設有螺紋孔，背弧定位銷9的尾部穿出左夾體2、再旋擰出螺紋孔後通過螺母12鎖緊；右夾體3上開設有與葉片內弧型面相對的銷孔，內弧定位銷6插入銷孔且二者間隙配合，右夾體3的側面固接有固定板7，內弧定位銷6的尾部插入固定板7的插槽內，內弧定位銷6與插槽底面之間設有彈簧8；基座1上開設有與葉片5底面相對的豎直通孔，豎直通孔由上至下依次包括光孔段13和螺紋段14，進排氣邊定位4銷插入光孔段13且二者間隙配合，進排氣邊定位銷4的下端通過緊定螺釘15頂緊，緊定螺釘15旋擰在螺紋段14內，基座1上開設有與光孔段13垂直連通的鎖緊銷安裝孔81，鎖緊銷82間隙配合插入鎖緊銷安裝孔81將進排氣邊定位銷4鎖緊。

優選的，見圖2，鎖緊銷82的頭部一體成型有插接塊83，插接塊83的底面為沿著插接方向向上傾斜的斜面831，進排氣邊定位銷4上開設有與插接塊83形狀相配合的插接孔，插接塊83插入插接孔將進排氣邊定位銷4鎖緊，鎖緊銷82的尾部頂靠在調節板85上，調節板85通過緊固螺釘86固接在基座1的側壁上。如此設計，當通過緊定螺釘15調節好進排氣邊定位銷4的軸向位置後，即可向鎖緊銷安裝孔81內插入鎖緊銷82，使鎖緊銷82上的插接塊83插入進排氣邊定位銷4上的插接孔內，再將調節板85通過緊固螺釘86安裝到基座1上將鎖緊銷82壓緊，即完成了對進排氣邊定位銷4的鎖緊；插接塊83底部的斜面設計，為進排氣邊定位銷4的上下調節提供了空間，圖2中的插接塊83為完全插入插接孔內，若需要向上調節進排氣邊定位銷4，只需鬆開緊固螺釘86，將鎖緊銷82向左移動一小段距離，待進排氣邊定位銷4調節到位後，再將插接塊83頭部插入插接孔內即可，此時的插接塊83隻能有一部分位於插接孔內，將進排氣邊定位銷4鎖緊。

彈簧8的設置可起到緩衝的作用，防止背弧定位銷9調節過度時對葉片5造成損傷。

優選的，背弧定位銷9的尾部外螺紋為細牙螺紋，如此可提高調節精度。

通常，澆注過程中因視線遮擋難以觀察葉片與背弧定位銷9和進排氣邊定位銷4的接觸狀態，為了保證定位可靠，可在每個定位點接信號線，通過指示燈判斷與葉片接觸與否，這要求各定位銷與夾具基體絕緣。優選的，可在水平銷孔內過盈安裝第一絕緣襯套16，背弧定位銷9與第一絕緣襯套16間隙配合，在安裝板11與左夾體2之間設置第一絕緣墊片17；在光孔段13內過盈安裝第二絕緣襯套18，進排氣邊定位銷4與第二絕緣襯套18間隙配合，在緊定螺釘15與進排氣邊定位銷4之間設置第二絕緣墊片19；在鎖緊銷安裝孔81內過盈安裝第三絕緣襯套84，鎖緊銷82與第三絕緣襯套84間隙配合，插接塊83穿過第二絕緣襯套18插入插接孔內。如此設計，可滿足背弧定位銷9與左夾體2之間、進排氣邊定位銷4與基座1之間、鎖緊銷82與基座1之間的絕緣，方便在背弧定位銷9和鎖緊銷82上接信號線，通過指示燈判斷背弧定位銷9和進排氣邊定位銷4與葉片接觸與否。

優選的，第一絕緣襯套16、第二絕緣襯套18和第三絕緣襯套84的材質均為PPS工程塑料，其熱變形溫度大於260℃，吸水率為0.015%~0.02%，耐高溫耐高溼，與絕緣襯套的常用材質尼龍相比，耐熱性顯著提高；第一絕緣墊片17和第二絕緣墊片19的材質均為96氧化鋁陶瓷（即氧化鋁的質量分數為96%），其抗彎強度達到294MPa，吸水率為0，與絕緣墊片的常用材質夾布膠木相比，其強度顯著提高，因此可保證澆注夾具長期在180℃的澆注溫度下不變形，可提高澆注夾具的尺寸穩定性，同時也可保證在高溫澆注環境下背弧定位銷9和進排氣邊定位銷4的位置尺寸長期穩定，此外，絕緣襯套的材料易採購易加工，可滿足非標設計的要求，陶瓷絕緣墊片價格低廉，可降低夾具的製造成本。

優選的，安裝板11通過螺釘20固接在左夾體2上，安裝板11與螺釘20之間設有第四絕緣襯套21，第四絕緣襯套21的材質為PPS工程塑料。如此可保證螺釘20與安裝板11之間的絕緣。

下面具體描述下採用本實用新型裝置定位葉片的過程：

將葉片5放入專用夾具，使葉片5的內弧型面貼靠在內弧定位銷6上，旋轉背弧定位銷9調節其軸向位置，對葉片5進行水平定位，調節完成後，擰緊螺母12將背弧定位銷9固定，旋轉緊定螺釘15調節進排氣邊定位銷4的位置，對葉片5進行豎直定位，調節完成後通過鎖緊銷82鎖緊，完成葉片5的裝夾定位。