一种外涵机匣热处理用工装夹具制造技术

本发明专利技术公开的一种外涵机匣热处理用工装夹具是由底盘、定位环板、立柱、压板、吊钩、吊钩座和吊环构成，六个定位环板按一定间距套接于两立柱上并由固定连接件固连为一体，各定位环板的外径与待处理外涵机匣的内径匹配，压板位于第一定位环板外侧的底盘上，与待处理外涵机匣底部外壁上的固定脚匹配；吊钩座的一端通过连接件固定在第六定位环板板面上，另一端悬臂伸出，吊钩通过连接件活动固连于其下，以支撑待处理外涵机匣上端部外壁上水平伸出的挂边；吊环为2个，对称装配位于第六定位环板板面上。本发明专利技术工装夹具结构简单，操作方便，能解决因应力释放导致的零件变形问题，减少废品率，大大降低生产成本，又填补了该类热处理工装夹具的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种外涵机匣热处理用工装夹具
本专利技术属于航空发动机零组件热处理工装夹具
，具体涉及一种用于薄壁钛合金外涵机匣热处理用的工装夹具。
技术介绍
某型航空发动机外涵机匣结构十分复杂，是由前后安装边、4个中间安装边、5个外罩筒体、4个纵向安装边及15个安装座通过氩弧焊接而成。由于焊接完成后，该航空发动机外涵机匣中包含10条环形焊缝、4条纵向焊缝、16个座子的环形焊缝，焊缝总长逾30米(其中筒体环焊缝逾22米)，因而焊接后应力很大，加之筒体零件壁较薄，一般只有1.2mm，且在筒体上除安装座位置处外，还几乎都开有化铣槽，而化铣槽处筒体壁更薄，只有0.65mm，这就使得整个筒体刚性也较差。该外涵机匣焊接完后必须进行热处理，如果直接将其进行热处理，焊接后形成的应力就会自由释放，使各零件发生径向变形，不能保证安装边之间的同轴度，轻则不能满足最终的装配要求，需要进行维修处理，延长制造周期，增加生产成本，重则可能就直接报废，既要形成浪费，又要耽误制造工期。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有航空发动机外涵机匣热处理中出现的问题，提供一种外涵机匣热处理用工装夹具。本专利技术提供的一种外涵机匣热处理用工装夹具，其特征在于该工装夹具是由底盘、定位环板、立柱、压板、吊钩、吊钩座和吊环构成，定位环板分为6个，第一至第四定位环板按一定间距依次套接于第一立柱上并由固定连接件固连为一体，底盘通过连接件固连于第一定位环板下方，第五、第六定位环板按一定间距依次套接于第二立柱上并由固定连接件固连为一体后，再通过连接件按一定间距固连于第四定位环板上方，各定位环板的外径与待处理外涵机匣的内径匹配；立柱分为第一立柱和第二立柱，第一立柱至少为3个，均布于第一至第四定位环板板面的通孔中，第二立柱也至少为3个，且与第一立柱错开一定角度同时均布于第四至第六定位环板板面的通孔中；压板至少为4个，位于第一定位环板外侧的底盘上，与待处理外涵机匣底部外壁上的固定脚匹配，以将外涵机匣固定在底盘上；吊钩座至少为4个，每一个吊钩座的一端通过连接件固定在第六定位环板板面上，另一端悬臂伸出，吊钩通过连接件活动固连于其下，以支撑待处理外涵机匣上端部外壁上水平伸出的挂边；吊环为2个，对称装配位于第六定位环板板面上。以上工装夹具中所述的底盘为一扁平的圆环盘，盘面外侧均匀开有至少4个螺纹通孔，以通过连接件固定压板；盘面内侧均匀开有至少3个倒台阶螺纹通孔，以通过连接件与第一立柱下端部连接并固定第一定位环板于底盘上。以上工装夹具中所述的第一至第三定位环板板面内侧上对应分别均匀开有至少3个与第一立柱对应安装位置直径匹配的通孔；所述的定位环板Ⅳ板面内侧上也均匀开有至少3个与第一立柱端头和连接件直径匹配的倒台阶螺纹通孔，且在每两个倒台阶螺纹通孔之间还开有与第二立柱下端头和连接件直径匹配的台阶螺纹通孔；所述的第五定位环板板面上均匀开有至少3个与第二立柱对应安装位置直径匹配的通孔；所述的第六定位环板板面上均匀开有至少3个与第二立柱对应安装位置和连接件直径匹配的倒台阶螺纹通孔，且在每两个倒台阶螺纹通孔之间还均匀开有至少1个与安装吊钩座连接件匹配的螺纹通孔，同时还在板面上对称开有2个安装吊环的螺纹孔。以上工装夹具中所述的第一立柱为一圆柱体，在由下至上的柱体上，由大直径变为小直径形成了三个限位台阶，且在柱体下端部也由大直径变为小直径形成了一个反向限位台阶，每两个限位台阶之间的间距由下至上增大，柱体两端面还各开有一轴向螺纹盲孔，第一至第四定位环板分别套接在这4个台阶上，并由固定连接件固定；所述的第二立柱也为一圆柱体，在由下至上的柱体上，由大直径变为小直径形成了二个限位台阶，且在柱体下端部也由大直径变为小直径形成了一个反向限位台阶，每两个限位台阶之间的间距由下至上增大，柱体两端面还各开有一轴向螺纹盲孔，第四至第六定位环板分别套接在这三个台阶上，并由固定连接件固定。以上工装夹具中所述的压板的截面呈“┎”形，在水平板体上开有一腰形孔，孔外侧端头向下延伸形成一压头。以上工装夹具中所述的吊钩座为一长方形平板，与第六定位环板连接的一侧的板体开有一复合孔，该复合孔壁面是由一圆弧面、一半圆弧面以及一端与圆弧面相交，另一端与半圆弧相切的两直面构成，圆弧面的半径大于半圆弧面的半径，吊钩座悬臂伸出另一侧板体上开有一螺纹通孔，该螺纹通孔与吊钩上的螺纹直杆匹配；所述的吊钩由钩体和螺纹直杆构成，钩体为一正方形板体，板体上开有一螺纹通孔，螺纹直杆通过螺纹通孔与其连为一体，板体内侧端头向上延伸形成一钩头。本专利技术提供的以上热处理工装夹具所有零部件均采用不锈钢1Cr18Ni9Ti材料制造。本专利技术具有以下积极效果：1、本专利技术根据需要进行热处理的航空发动机外涵机匣的结构设计了与之匹配度极高的工装夹具，因而不仅可防止外涵机匣在600±10℃左右热处理时，因应力释放导致的零件发生变形所带来的问题，且填补了该类外涵机匣热处理工装夹具的空白。2、本专利技术提供的工装夹具中不仅设计了由立柱支撑连接多个定位环板形成的主体机架，可为外涵机匣热处理时起支撑和防止零件发生径向收缩变形的作用，且还在底盘上设计了多个压板，既可为外涵机匣热处理时发挥固定作用，又能阻止外涵机匣热处理释放应力时，变形沿轴向向下进行。3、本专利技术提供的工装夹具中设计了吊钩、吊钩座，并通过双头螺栓、螺母与第六定位环板的匹配连接，既能钩住外涵机匣上端的安装边，防止上端安装边在热处理时由于自身重力作用往下塌陷，引起变形，同时，又使该吊钩座离上端安装边端面有一定的距离，不会阻碍零件轴向向上的变形，可避免造成零件无释放应力的方向和空间，造成外涵机匣筒体鼓起，导致报废，保证外涵机匣安装边之间的同轴度，满足最终的装配要求。4、本专利技术提供的工装夹具结构简单，操作方便、省力省时、可靠性较高，既有效控制了热处理过程中外涵机匣径向方向的变形，又能引导外涵机匣变形只能沿轴向向上进行，并避免了小端安装边由于自身重力的作用往下塌的现象，保证了零件安装边之间的同轴度，减少了零件废品率，大大降低生产成本，提高了经济效益，具有较大实用价值。附图说明图1为本专利技术提供的工装夹具的主视结构剖面示意图；图2为本专利技术提供的工装夹具中底盘的主视结构剖面示意图；图3为本专利技术提供的工装夹具中底盘的俯视结构示意图；图4为本专利技术提供的工装夹具中第一定位环板的主视结构剖面示意图；图5为本专利技术提供的工装夹具中第一定位环板的俯视结构示意图；图6为本专利技术提供的工装夹具中第二定位环板的主视结构剖面示意图；图7为本专利技术提供的工装夹具中第二定位环板的俯视结构示意图；图8为本专利技术提供的工装夹具中第三定位环板的主视结构剖面示意图；图9为本专利技术提供的工装夹具中第三定位环板的俯视结构示意图；图10为本专利技术提供的工装夹具中第四定位环板的主视结构剖面示意图；图11为本专利技术提供的工装夹具中第四定位环板的俯视结构示意图；图12为本专利技术提供的工装夹具中第五定位环板的主视结构剖面示意图；图13为本专利技术提供的工装夹具中第五定位环板的俯视结构示意图；图14为本专利技术提供的工装夹具中第六定位环板的主视结构剖面示意图；图15为本专利技术提供的工装夹具中第六定位环板的俯视结构示意图；图16为本专利技术提供的工装夹具中第一立柱的主视结构示意图；图17为本专利技术提供的工装夹具中第二立柱的主视结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外涵机匣热处理用工装夹具，其特征在于该工装夹具是由底盘(1)、定位环板(7～11)、立柱(15、16)、压板(19)、吊钩(26)、吊钩座(22)和吊环(30)构成，定位环板分为6个，第一至第四定位环板(6～9)按一定间距依次套接于第一立柱(15)上并由固定连接件固连为一体，底盘(1)通过连接件固连于第一定位环板(6)下方，第五、第六定位环板(10、11)按一定间距依次套接于第二立柱(16)上并由固定连接件固连为一体后，再通过连接件按一定间距固连于第四定位环板(9)上方，各定位环板的外径与待处理外涵机匣(32)的内径匹配；立柱分为第一立柱(15)和第二立柱(16)，第一立柱(15)至少为3个，均布于第一至第四定位环板(6～9)板面的通孔(12)中，第二立柱(16)也至少为3个，且与第一立柱(15)错开一定角度同时均布于第四至第六定位环板板面的通孔(12)中；压板(19)至少为4个，位于第一定位环板(6)外侧的底盘(1)上，与待处理外涵机匣(32)底部外壁上的固定脚(35)匹配，以将外涵机匣(32)固定在底盘(1)上；吊钩座(22)至少为4个，每一个吊钩座(22)的一端通过连接件固定在第六定位环板(11)板面上，另一端悬臂伸出，吊钩(26)通过连接件活动固连于其下，以支撑待处理外涵机匣(32)上端部外壁上水平伸出的挂边(34)；吊环(30)为2个，对称装配位于第六定位环板(11)板面上。...

【技术特征摘要】
1.一种外涵机匣热处理用工装夹具，其特征在于该工装夹具是由底盘(1)、定位环板(7～11)、立柱(15、16)、压板(19)、吊钩(26)、吊钩座(22)和吊环(30)构成，定位环板分为6个，第一至第四定位环板(6～9)按一定间距依次套接于第一立柱(15)上并由固定连接件固连为一体，底盘(1)通过连接件固连于第一定位环板(6)下方，第五、第六定位环板(10、11)按一定间距依次套接于第二立柱(16)上并由固定连接件固连为一体后，再通过连接件按一定间距固连于第四定位环板(9)上方，各定位环板的外径与待处理外涵机匣(32)的内径匹配；立柱分为第一立柱(15)和第二立柱(16)，第一立柱(15)至少为3个，均布于第一至第四定位环板(6～9)板面的通孔(12)中，第二立柱(16)也至少为3个，且与第一立柱(15)错开一定角度同时均布于第四至第六定位环板板面的通孔(12)中；压板(19)至少为4个，位于第一定位环板(6)外侧的底盘(1)上，与待处理外涵机匣(32)底部外壁上的固定脚(35)匹配，以将外涵机匣(32)固定在底盘(1)上；吊钩座(22)至少为4个，每一个吊钩座(22)的一端通过连接件固定在第六定位环板(11)板面上，另一端悬臂伸出，吊钩(26)通过连接件活动固连于其下，以支撑待处理外涵机匣(32)上端部外壁上水平伸出的挂边(34)；吊环(30)为2个，对称装配位于第六定位环板(11)板面上。2.根据权利要求1所述的外涵机匣热处理用工装夹具，其特征在于该工装夹具中所述的底盘(1)为一扁平的圆环盘，盘面外侧均匀开有至少4个螺纹通孔(2)，以通过连接件固定压板(19)；盘面内侧均匀开有至少3个倒台阶螺纹通孔(3)，以通过连接件与第一立柱(15)下端部连接并固定第一定位环板(15)于底盘(1)上。3.根据权利要求1或2所述的外涵机匣热处理用工装夹具，其特征在于该工装夹具中所述的第一至第三定位环板(6～8)板面内侧上对应分别均匀开有至少3个与第一立柱(15)对应安装位置直径匹配的通孔(12)；所述的定位环板Ⅳ(9)板面内侧上也均匀开有至少3个与第一立柱(15)端头和连接件直径匹配的倒台阶螺纹通孔(3)，且在每两个倒台阶螺纹通孔(3)之间还开有与第二立柱(16)下端头和连接件直径匹配的台阶螺纹通孔(13)；所述的第五定位环板(10)板面上均匀开有至少3个与第二立柱(16)对应安装位置直径匹配的通孔(12)；所述的第六定位环板(11)板面上均匀开有至少3个与第二立柱(16)对应安装位置和连接件直径匹配的倒台阶螺纹通孔(3)，且在每两个倒台阶螺纹通孔(3)之间还均匀开有至少1个与安装吊钩座连接件匹配的螺纹通孔(2)，同时还在板面上对称开有2个安装吊环的螺纹孔(14)。4.根据权利要求1或2所述的外涵机匣热处理用工装夹具，其特征在于该工装夹具中所述的第一立柱(15)为一圆柱体，在由下至上的柱体上，由大直径变为小直径形成了三个限位台阶(17)，且在柱体下端部也由大直径变为小直径形成了一个反向限位台阶(17)，每两个限位台阶之间的间距由下至上增大，柱体两端面还各开有一轴向螺纹盲孔(18)，第一至第四定位环板(6～9)分别套接在这4个台阶上，并由固定连接件固定；所述的第二立柱(16)也为一圆柱体，在由下至上的柱体上，由大直径变为小直径形成了二个限位台阶(17)，且在柱体下端部也由大直径变为小直径形成了一个反向限位台阶(17)，每两个限位台阶(17)之间的间距由下至上增大，柱体两端面还各开有一轴向螺纹盲孔(18)，第四至第六定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓华，李福英，唐保，陈海筠，杨春蓉，
申请(专利权)人：四川成发航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51