一种用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及金属基复合材料环形件的制备，具体是一种用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置。该装置主要包括：承载平台、限位滑块、限位固定端、限位滑块导轨、限位调节螺杆、限位圆筒、下压螺杆、下压螺母、滑片和压头，采用包套承载系统、外环定位系统、内环定位系统和内环压入系统相结合，精确控制包套内外环同轴和平稳压入内环。本实用新型专利技术可以解决现有金属基复合材料环形包套装配过程中出现的低效率、包套多次装配磨损和芯材损坏等问题，用于高效、精准装配金属基复合材料环形包套。

A precise positioning and assembling device for metal matrix composite ring cladding

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置
本技术涉及金属基复合材料环形件的制备，具体是一种用于SiC纤维增强金属基复合材料环形包套组装定位装置，可以实现快速、平稳精准地装配金属基复合材料环形包套。
技术介绍
SiC纤维增强钛基复合材料沿纤维轴向具有高比强度、高比刚度和优异的抗疲劳和蠕变性能，用作压气机整体叶环结构，与整体叶盘相比，减重可达30～50％，可显著提高发动机的推重比。目前，国内外均采用先驱丝+等静压成型工艺制备复合材料整体叶环，具体工艺过程就是：将涂覆有钛合金基体的SiC纤维缠绕在钛合金内环包套上，与钛合金外环包套匹配后经电子束密封真空，利用等静压致密化得到叶环毛坯件，毛坯件再经数控精加工最终成型。上述工艺过程中，缠绕后内外环的匹配环节至关重要。匹配间隙大利于装配，但过大的匹配间隙会严重影响电子束焊接质量，出现漏真空、焊缝强度低等焊接质量问题，从而导致叶环制备失败。所以，钛合金内外环包套在加工过程中一般都留有很小的匹配间隙。由于金属包套质量大且匹配间隙小，手工装配过程会极易出现卡顿，严重影响装配效率；往复装配过程中，内环的纤维极易遭到撞击而破坏。另外，内外环来回的摩擦会在接触面产生微小的金属颗粒，这些都会影响后继电子束焊接质量。目前尚未有针对该工艺环节设计的专用工具或装置。
技术实现思路
针对手工装配的不足，本技术的目的在于提供一种用于金属基复合材料环形包套的高效、平稳精准组装定位装置，解决现有套装配过程中出现的低效率、损坏纤维等技术问题，可提高包套装配效率，保证装配质量，为复合材料整体叶环的高品质制备提供技术保障。本技术的技术方案：一种用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，包括：承载平台、限位滑块、限位固定端、限位滑块导轨、限位调节螺杆、限位圆筒、下压螺杆、下压螺母、滑片和压头，具体功能结构如下：承载平台的外围安装由限位滑块、限位固定端、限位滑块导轨和限位调节螺杆构成的四组包套外环限位装置，四个限位滑块导轨沿径向均匀辐射排布于承载平台的上表面，限位滑块设置于限位滑块导轨上，限位滑块与限位滑块导轨呈滑动配合，限位滑块的外侧通过螺栓安装限位固定端于承载平台的上表面，限位固定端的中心开设螺纹孔，限位调节螺杆的一端穿过限位固定端的螺纹孔与限位滑块连接，限位调节螺杆与限位固定端通过螺纹配合；承载平台的上表面中心固定安装内环限位圆筒，内环限位圆筒上设置由下压螺杆、下压螺母、滑片和压头构成的内环压入装置，下压螺杆设置于内环限位圆筒的上表面，压头、滑片和下压螺母自下而上依次套设于下压螺杆的外侧，压头为下凹形，其下端面与包套内环的上表面相对应，下压螺母与下压螺杆通过螺纹连接。所述的用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，承载平台的上表面沿径向均匀辐射排布四根标尺，四根标尺的中心轴线与包套外环的中心线重合。所述的用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，承载平台的底部安装可调节地脚。所述的用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，在靠近承载平台外缘处安置一枚水平仪。所述的用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，限位滑块的初始位置在限位滑块导轨的外端部。所述的用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，限位圆筒的外径尺寸与内环的内径尺寸相匹配，使包套内环与限位圆筒呈滑动配合。本技术的优点及有益效果在于：1、本技术提供一种用于金属基复合材料环形包套组装定位装置，该装置能够精准控制包套内外环相对位置，保证包套顺畅高效地完成装配。2、本技术装置具有压入功能，可提供稳定压力，确保装配过程平稳无震动，避免卡顿及内环纤维撞击损坏。3、本技术装置具有适用包套尺寸范围大的特点，能够满足大型复合材料环件的制备。4、本技术装置结构简洁，便于加工和维护。附图说明图1-图2为本技术用于金属基复合材料环形包套组装的定位装置结构示意图。其中，图1为主视图，图2为俯视图。图中：1-承载平台，2-标尺，3-水平仪，4-可调节地脚，5-限位滑块，6-限位固定端，7-限位滑块导轨，8-限位调节螺杆，9-限位圆筒，10-下压螺杆，11-下压螺母，12-滑片，13-压头，14-外环部分，15-内环部分，16-芯材。具体实施方式如图1-图2所示，本技术用于金属基复合材料环形包套组装的定位装置，主要包括：包套承载系统、外环定位系统、内环定位系统和内环压入系统，其分体结构为：承载平台1、标尺2、水平仪3、可调节地脚4、限位滑块5、限位固定端6、限位滑块导轨7、限位调节螺杆8、限位圆筒9、下压螺杆10、下压螺母11、滑片12和压头13，具体功能结构如下：1、包套承载系统该系统主要功能是承载包套工件，其结构主要由承载平台1、标尺2、水平仪3和可调节地脚4构成。2、外环定位系统该系统主要功能是定位工件的包套外环部分14，考虑到不同结构设计中，包套外环的外径尺寸变化较大，所以该系统具有大范围连续可调的定位，其结构主要由限位滑块5、限位固定端6、限位滑块导轨7和限位调节螺杆8构成。3、内环定位系统该系统的功能是定位工件的包套内环部分15，由于包套内环的内径尺寸相对固定，所以结构上仅由少数可插装的限位圆筒9构成，其中限位圆筒9的外径尺寸与内环的内径尺寸相匹配，使包套内环与限位圆筒9呈滑动配合即可。4、内环压入系统该系统的功能是压入包套内环，其结构主要由下压螺杆10、下压螺母11、滑片12和压头13构成。其中，承载平台1的底部安装可调节地脚4，承载平台1的上表面沿径向均匀辐射排布四根标尺2，四根标尺2的中心轴线与包套外环的中心线重合，在靠近承载平台1外缘处安置一枚水平仪3。承载平台1的外围是由限位滑块5、限位固定端6、限位滑块导轨7和限位调节螺杆8构成的四组包套外环限位装置，四个限位滑块导轨7沿径向均匀辐射排布于承载平台1的上表面，限位滑块5设置于限位滑块导轨7上，限位滑块5与限位滑块导轨7呈滑动配合，限位滑块5的初始位置在限位滑块导轨7的外端部，限位滑块5的外侧通过螺栓安装限位固定端6于承载平台1的上表面，限位固定端6的中心开设螺纹孔，限位调节螺杆8的一端穿过限位固定端6的螺纹孔与限位滑块5连接，限位调节螺杆8与限位固定端6通过螺纹配合。承载平台1的上表面中心固定安装内环限位圆筒9，内环限位圆筒9上设置由下压螺杆10、下压螺母11、滑片12和压头13构成的内环压入装置，下压螺杆10设置于内环限位圆筒9的上表面，压头13、滑片12和下压螺母11自下而上依次套设于下压螺杆10的外侧，压头13为下凹形，其下端面与包套内环的上表面相对应，下压螺母11与下压螺杆10通过螺纹连接。如图1-图2所示，本技术用于金属基复合材料环形包套组装的定位装置，具体工作方式如下：1、首先将该装置放在稳定硬质台面或地面上，通过观察水平仪3的指示窗，利用可调节地脚4调节承载平台1的水平度至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，其特征在于，包括：承载平台、限位滑块、限位固定端、限位滑块导轨、限位调节螺杆、限位圆筒、下压螺杆、下压螺母、滑片和压头，具体功能结构如下：/n承载平台的外围安装由限位滑块、限位固定端、限位滑块导轨和限位调节螺杆构成的四组包套外环限位装置，四个限位滑块导轨沿径向均匀辐射排布于承载平台的上表面，限位滑块设置于限位滑块导轨上，限位滑块与限位滑块导轨呈滑动配合，限位滑块的外侧通过螺栓安装限位固定端于承载平台的上表面，限位固定端的中心开设螺纹孔，限位调节螺杆的一端穿过限位固定端的螺纹孔与限位滑块连接，限位调节螺杆与限位固定端通过螺纹配合；/n承载平台的上表面中心固定安装内环限位圆筒，内环限位圆筒上设置由下压螺杆、下压螺母、滑片和压头构成的内环压入装置，下压螺杆设置于内环限位圆筒的上表面，压头、滑片和下压螺母自下而上依次套设于下压螺杆的外侧，压头为下凹形，其下端面与包套内环的上表面相对应，下压螺母与下压螺杆通过螺纹连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于金属基复合材料环形包套精准定位组装装置，其特征在于，包括：承载平台、限位滑块、限位固定端、限位滑块导轨、限位调节螺杆、限位圆筒、下压螺杆、下压螺母、滑片和压头，具体功能结构如下：
承载平台的外围安装由限位滑块、限位固定端、限位滑块导轨和限位调节螺杆构成的四组包套外环限位装置，四个限位滑块导轨沿径向均匀辐射排布于承载平台的上表面，限位滑块设置于限位滑块导轨上，限位滑块与限位滑块导轨呈滑动配合，限位滑块的外侧通过螺栓安装限位固定端于承载平台的上表面，限位固定端的中心开设螺纹孔，限位调节螺杆的一端穿过限位固定端的螺纹孔与限位滑块连接，限位调节螺杆与限位固定端通过螺纹配合；
承载平台的上表面中心固定安装内环限位圆筒，内环限位圆筒上设置由下压螺杆、下压螺母、滑片和压头构成的内环压入装置，下压螺杆设置于内环限位圆筒的上表面，压头、滑片和下压螺母自下而上依次套设于下压螺杆的外侧，压头为下凹形，其下端面与包套内环的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，王玉敏，杨锐，张国兴，张旭，杨丽娜，吴颖，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21