一种钛合金薄壁零件焊接后安装边的加工装置及方法

技术领域

本发明属于航空发动机制造技术领域，具体涉及一种钛合金薄壁零件焊接后安装边的加工装置及方法。

背景技术

钛合金薄壁焊接零件已日益广泛地应用在航空发动机领域，因为它具有耐高温、强度高，硬度较高、弹性模量低、钛的抗腐蚀性强等特点。但薄壁焊接零件的加工和焊接是比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的加工质量。参照图1，导流板组件是某型新机典型的钛合金薄壁焊接零件，该零件结构特点主要有，焊接部位较多，焊接后安装边零件强度差，加工时易振刀，零件易翘曲。由于焊接会导致零件变形，导流板组件由钣金件焊接成型，零件强度差，加工时易振刀，零件易翘曲，安装边平面度要求0.04，较难保证。

公开号为CN103639247A的一种钛合金薄壁筒状零件热校形夹具，包括底座、校形座、校形螺钉、支撑座、衬套和压板，校形座为带法兰盘的圆筒体，所述圆筒体的筒壁上设置有环绕其中心线的至少两圈衬套安装孔，支撑座为圆环体，衬套的中心孔为与校形螺钉匹配的螺孔，衬套和校形螺钉的数量与组成校形座的圆筒体上设置的衬套安装孔的数量相同。校形座通过其法兰盘安装在底座，支撑座安装在底座上，其中心线与校形座的中心线重合，各衬套分别安装在组成校形座的圆筒体上设置的相应衬套安装孔中，各校形螺钉分别安装在相应衬套的螺孔中，压板的数量至少为四个，沿底座的周边等间距安装，在被校形钛合金薄壁筒状零件安装到位后，用于固定该零件位于支撑座上端面的部位。但是该热校形夹具不能解决安装边的加工稳定问题

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种钛合金薄壁零件焊接后安装边的加工装置及方法，

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：包括盆形的夹具体，所述夹具体圆周上设置有压紧装置，所诉夹具体中心设置第二螺杆和螺帽配合支撑起支承盘，所述支承盘下方安装有一圈第一螺杆，第一螺杆下端和夹具体连接，第一螺杆上端和限位螺钉配合调节夹具体的水平度。

所述压紧装置包括圆柱底座，弹簧套装在螺钉上将底座固定在夹具体圆周上，压紧装置的上端通过螺钉固定有压板，压板可转动90°实现解锁和锁紧。

所述支承盘为盘状的圆型回转体，圆型回转体的边缘有一圈凸沿，支承盘中间设置有安装孔，安装孔的四周设置有小安装孔，所述螺帽安装在第二螺杆顶部，螺帽穿过支承盘中心的安装孔并利用底部的凸台结构托起支承盘。

所述夹具体的侧壁上开设有减重孔，底部的圆周上开设有安装孔。

所述第一螺杆上套装有弹簧，弹簧用于顶起支承盘，通过限位螺钉调整弹簧的初始位置。

所述第二螺杆上配置有锁紧装置并固定在夹具体中心。

所述压紧装置的位置高于支承盘的位置。

一种钛合金薄壁零件焊接后安装边的加工方法，包括以下步骤：

步骤1：零件放入夹具体中并贴合，采用压紧装置压紧；

步骤2：找准零件支承面，调整螺帽，使得支承盘贴合零件的支承面，随后采用第一螺杆上的限位螺钉反向锁紧，固定支承面盘；

步骤3：加工零件的安装边。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：巧妙地利用了自身结构设计，加装支承盘，通过螺杆和螺钉及螺帽配合，进行上下调整，稳定方便的进行零件辅助支承，大幅提高效率，避免了点支承，采用支承环支承，支承面大，零件变形小。同时用于不同型号的导流板组件类钣金与安装边焊接后加工问题的解决，应用范围广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中导流板组件示意图；

图2为本发明中钛合金薄壁零件的结构示意图；

图3为本发明中一种钛合金薄壁零件焊接后安装边加工装置加工示意图；

图4为加工装置的压紧装置俯视图；

图5为加工装置的支承盘俯视图；

图6为加工装置的螺帽俯视图；

图中，1-夹具体；11-减重孔；12-安装孔；2-压紧装置；21-压板；3-支承盘；4-第一螺杆；5-限位螺钉；6-第二螺杆；61-锁紧装置；7-螺帽；A-外导流板；B-内导流板；C-导流板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。

参照图3-图6，一种钛合金薄壁零件焊接后安装边的加工装置，包括盆形的夹具体1，所述夹具体1圆周上设置有压紧装置2，所诉夹具体1中心设置第二螺杆6和螺帽7配合支撑起支承盘3，所述支承盘3下方安装有一圈第一螺杆4，第一螺杆下端和夹具体1连接，第一螺杆4上端和限位螺钉5配合调节夹具体1的水平度。

所述压紧装置2包括圆柱底座，弹簧套装在螺钉上将底座固定在夹具体1圆周上，压紧装置2的上端通过螺钉固定有压板21，压板21可转动90°实现解锁和锁紧；该处弹簧起到顶起压板21，便于安装零件的作用，可以快速实现零件换件装夹的作用。

所述支承盘3为盘状的圆型回转体，圆型回转体的边缘有一圈凸沿，支承盘3中间设置有安装孔，安装孔的四周设置有小安装孔，所述螺帽7安装在第二螺杆6顶部，螺帽7穿过支承盘3中心的安装孔并利用底部的凸台结构托起支承盘3。

所述夹具体1的侧壁上开设有减重孔11，减重孔11可以减轻夹具体1的重量，底部的圆周上开设有安装孔12，安装孔12用于夹具体1与机床花盘连接，穿螺钉用的孔。

所述第一螺杆4上套装有弹簧，弹簧用于顶起支承盘3，该弹簧设计主要用于顶起支承盘3，通过限位螺钉5调整弹簧的初始位置，便于支承盘3贴紧被加工零件，起到辅助支撑作用，防止零件变形，所述限位螺钉5能实现反向锁紧，所述第二螺杆6上配置有锁紧装置61，并固定在夹具体1中心。

实施例：参照图2，导流板组件是一种新的典型的钛合金薄壁焊接零件，主要包括外导流板A、内导流板B、导流板C三个零件焊接组成，零件焊接位置多，余量的大小及变形量难控制，不好控制变形。导流板组件为回转类零件，最大的外端直径是安装边φ467.5mm(单件加工至φ475.5mm)，最小的直径是φ167.5mm，最小壁薄只有1.2mm，外导流板A、内导流板B、导流板C在焊接后，尽管采用了焊接夹具，但是零件3安装边在加工时，零件加工困难。

一种钛合金薄壁零件焊接后安装边的加工方法，参照图3，包括以下步骤：

步骤1：导流板组件放入夹具体1中并贴合，采用压紧装置2上的压板21压紧外导流板A；

步骤2：找准导流板组件支承面，调整螺帽7，使得支承盘3贴合导流板组件的支承面，随后采用第一螺杆4上的限位螺钉5反向锁紧，固定支承面盘3；

步骤3：加工导流板组件的安装边，避免了点支承，采用支承环支承，支承面大，导流板组件变形小。

以上对本发明所提供的一种钛合金薄壁零件焊接后安装边的加工装置及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。