[实用新型]一种加工薄壁弯管端部的快速定位、装夹、防变形夹具

说明书

所属技术领域：

本发明属于机械加工工艺装备夹具领域，涉及一种加工薄壁弯管端部的快速定位、装夹、防变形夹具。

发明目的： 

解决薄壁弯管类薄壁弯管在机械加工(车削)中，定位、装夹困难，极易产生变形的问题。

背景技术：

薄壁弯管在机械加工(车削)中，定位、装夹困难，极易产生变形，且变形呈现无规律性和不可量化性。致使薄壁弯管尺寸无法得到有效保证，合格率低下，往往造成薄壁弯管批代用甚至报废。

传统夹具方案定位、压紧如图3所示，它有两个严重的技术缺陷，一是薄壁弯管欠定位：只限制了薄壁弯管五个自由度，薄壁弯管绕定心轴线的转动自由度未限制，薄壁弯管在加工中有转动的可能。二是薄壁弯管在被压紧时R处产生严重变形，导致薄壁弯管加工部位直径和圆柱度超差、中心高尺寸超差。

传统加工方法为增加薄壁弯管刚性以防受压变形，曾先后采用在薄壁弯管内腔灌填蜡和尿素的方法，但工艺效果都不理想，因为蜡性软，遇力无刚，而尿素遇机床冷却液即溶，薄壁弯管被压紧时依然变形，造成加工合格率极低。

实用新型内容：

技术方案：一种加工薄壁弯管端部的快速定位、装夹、防变形夹具，包括圆基础板1，定位角铁2，定位销3，螺栓4，螺母5，大垫圈6，带尾分度盘7，弓形卡箍8，双V形椅式定位座9，内六角螺钉10，其中，双V形椅式定位座9自身结构左右对称，中间有能容纳薄壁弯管的空间，在其左右两侧按顺序分别安装连接带尾分度盘7、定位角铁2、定位销3，并通过螺栓4、螺母5、大垫圈6进行紧固，左右两处定位角铁2通过螺栓、沉孔螺母与圆基础板1紧固为一体，弓形卡箍8通过两个内六角螺钉10连接于双V形椅式定位座9的两斜面上，用以固定薄壁弯管，拧松两处螺母5并拔出两处定位销3后，双V形椅式定位座9连同两处带尾分度盘7可绕螺栓4的轴线回转。 

针对传统夹具方案的欠定位和薄壁弯管受压变形两个严重的技术缺陷，本发明设计了双V形椅式定位座，薄壁弯管两处外圆分别“坐”“靠”于两处V形面上，使薄壁弯管圆部中心自动处于V形对称轴上，实现薄壁弯管无需找正，快速、完全定位；同时设计了柔性弓形卡箍，环形勒压于薄壁弯管“腰部”，压紧力巧妙地避开薄壁弯管易变形部位，压紧力沿薄壁弯管圆周均匀分布，利用“拱桥分力原理”，使薄壁弯管材料只受压应力，不受弯曲等其他不良应力，避免了薄壁弯管变形。保证压紧薄壁弯管简便、可靠、无变形；本发明还设计了带尾分度盘、定位角铁、定位销、螺栓、螺母、大垫圈等元件组成的翻转分度机构，可快速变换工位，实现一套夹具加工薄壁弯管两处出口端。

有益效果： 

1、快速完全定位：设计使用双V形椅式定位座实现薄壁弯管无需找正，快速、完全定位。

2、压紧简便可靠无变形：设计使用柔性弓形卡箍勒压薄壁弯管，压紧着力点避开薄壁弯管易变形部位，压紧力沿薄壁弯管圆周均匀分布。利用“拱桥分力原理”，使薄壁弯管材料只受压应力，不受弯曲等其他不良应力，避免了薄壁弯管受压变形。

3、快速翻转分度机构，一物多用：本夹具通过翻转分度90度，快速变换工位，可实现一套夹具加工薄壁弯管两处出口端。车、铣、钳多工种可共用此套夹具加工端部各结构要素尤其适用于车铣中心，缩短薄壁弯管加工周期。

4、直接车削铸件毛坯：省略传统工艺方法中的钳工划线、粗铣、灌填尿素、清洗尿素四道工序。节省大量工时和费用。

5、杜绝了因夹具定位、压紧使薄壁弯管变形而产生的加工超差情况。并极大地提高了生产效率。

附图说明：

图1为薄壁弯管立体图。

图2本发明的结构示意图，其中，1为圆基础板，2为定位角铁，3为定位销，4为螺栓，5为螺母，6为大垫圈，7为带尾分度盘，8为弓形卡箍，9为双V形椅式定位座，10为内六角螺钉。

图3为为传统夹具方案定位、压紧示意图。

具体实施方式：

一种加工薄壁弯管端部的快速定位、装夹、防变形夹具，包括圆基础板1，定位角铁2，定位销3，螺栓4，螺母5，大垫圈6，带尾分度盘7，弓形卡箍8，双V形椅式定位座9，内六角螺钉10，其中，双V形椅式定位座9自身结构左右对称，中间有能容纳薄壁弯管的空间，在其左右两侧按顺序分别安装连接带尾分度盘7、定位角铁2、定位销3，并通过螺栓4、螺母5、大垫圈6进行紧固，左右两处定位角铁2通过螺栓、沉孔螺母与圆基础板1紧固为一体，弓形卡箍8通过两个内六角螺钉10连接于双V形椅式定位座9的两斜面上，用以固定薄壁弯管，拧松两处螺母5并拔出两处定位销3后，双V形椅式定位座9连同两处带尾分度盘7可绕螺栓4的轴线回转。

整个夹具体通过圆基础板1与车床主轴连接，将薄壁弯管安装于夹具中，车削一处出口端后，拧松两处螺母5，拔出两处定位销3，此时转动安装于双V形椅式定位座9中的薄壁弯管90度，插入两处定位销3，拧紧两处螺母5，车削薄壁弯管另一处出口端。