一种薄壁异形件法兰面加工固定装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种薄壁异形件法兰面加工固定装置，包括基座、设置在所述基座后部的支撑墙板、设置在所述基座上且在支撑板前部的压紧机构以及设置在所述基座中部的定位支架，所述支撑墙板处设置与压紧机构相连通的驱动机构；本发明为了确保夹紧的稳定性，在支撑墙板处设置夹紧块而为了确保压紧力，在大压板上设置水平限位板，而水平限位板内侧设置摩擦面，能够确保在提供适宜压力的同时确保对工件的夹紧，使得单次装夹工件的时间由原来的3?10分钟缩短至现在的20?30秒，且产品的合格率由原来的90%变为现在的99.99%使得产品生产效率大大提升，值得应用与推广。
【专利说明】
一种薄壁异形件法兰面加工固定装置
技术领域
[0001]本发明属于汽车零部件加工装置技术领域，具体涉及一种薄壁异形件法兰面加工固定装置。
【背景技术】
[0002]随着技术进步，行业发展，产品质量要求越来越高。作为内燃机发动机的核心零件之一的排气歧管，其进气法兰平面度(图纸)要求不断提升，特别是国外的一些图纸，早期的图纸要求平面度在0.3mm^0.25mm，后发展为0.2mm^0.15mm，近期很多图纸都标注0.1mm^
0.05平面度;有的甚至更小。随着产品精度要求的不断提升，加工设备的不断更新，产品的加工效率逐步降低、质量成本逐步上升，带来的产品的利润空间越来越小;加上国内整体行业下滑的大环境，企业面临着生存危机。
[0003]在CN 103831571 B中公开了一种薄壁铝合金封头法兰盘环缝激光焊接夹具，它涉及一种焊接夹具。本发明为解决目前没有薄壁铝合金封头法兰盘环缝激光焊接的专用夹具，导致焊接变形大，焊缝精度不能满足焊接要求的问题。内压盘位于内压盘座的上端面上，第一圆形中心凹槽与第二圆形中心凹槽上下对应设置，内压盘座外沿的上端面上沿圆周方向加工有第一环形坡口 ；外压盘内环的下端面上沿圆周方向加工有第二环形坡口，夕卜压盘的第二环形坡口压合在第一环形坡口，外压盘与内压盘之间留有环形间隙，多个铰接座沿圆周方向均布固装在下圆盘的外沿上，每个螺杆的下端与相应的一个铰接座铰接，每个螺杆的上端穿过外压盘的外沿与一个第二螺母螺纹连接；
在CN 204935184 U中公开了一种薄壁圆锥零件的数控铣工装，包括一个法兰盘，法兰盘的边缘有一台阶，台阶和圆锥零件的圆柱上口相配合，法兰盘上部有一个圆柱，圆柱上部为一个圆平板，法兰盘、圆柱和圆平板是同心的，在法兰盘下部有若干个均匀布置的L形支撑块，每个L形支撑块上固定有螺杆，通过螺母和螺杆使L形支撑块与法兰盘相连，L形支撑块的前端和法兰盘边缘的台阶通过螺杆和螺母可以将圆锥零件的圆柱上口夹紧。但上述两种方案均不具备较强的通用性，不能满足
【申请人】对产品进气法兰平面度要求:整体平面度为0.06mm，在50x50范围内的平面度为0.03mm。由于产品属于薄壁异形件，工件定位、装夹困难。根据现有的加工装置及加工工艺是不能满足产品质量要求，急需一个既能满足产品质量要求，又能降低产品质量成本的解决方案。
[0004]通过对现有装置的分析，得到问题的根本原因是:
a.固定装置对工件作用力过大，造成工件变形，使工件去除材料后，平面度超差。
[0005]b.固定装置对工件固定的作用力过小，工件在去除材料时，由于作用力大，造成工件松动，使工件去除材料后平面度超差。
[0006]c.由于工件出现变差，形成固定装置对于工件固定的受力点的力不均衡，使工件产生受力集中变形或受力不均过小松动;去除材料后，工件平面度超差。
[0007]d.系统操作复杂，生产率低下。
[0008]通过了以上的分析确立发明问题的关键点: a.工件在固定装置中被固定时，固定装置对工件的作用力可控性；
b.工件在固定装置中被固定时，固定装置对工件的固定，需要消除由于工件变差.带来的作用力集中和作用力不足问题；
c.工件在固定装置中被固定时，操作便捷性。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种结构简单、操作简便且能够在很短时间内实现对毛坯工件完成装夹、加工、拆卸的固定装置。
[0010]实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种薄壁异形件法兰面加工固定装置，包括基座、设置在所述基座后部的支撑墙板、设置在所述基座上且在支撑板前部的压紧机构以及设置在所述基座中部的定位支架，所述支撑墙板处设置与压紧机构相连通的驱动机构。
[0011]所述压紧机构包括设置在所述基座两侧且在所述支撑墙板前部的垫块、设置在所述垫块上的支撑模块、与所述基座活动连接且上部与驱动机构相配合的锁紧模块。
[0012]所述支撑模块包括设置在所述定位支架上部设置滑轨、设置在所述滑轨上的V型支撑板以及设置在所述支撑板与滑轨之间的用于固定的紧固单元。
[0013]所述锁紧模块包括下部与所述基座铰接且呈门型的大压板，设置在大压板内侧且与所述大压板活动连接的过度链板，所述过度链板与所述驱动机构处设置的连板配合连接。
[0014]所述驱动机构包括设置在支撑墙板内侧且与连板支架之间相互配合的伸缩杆，所述伸缩杆前部与所述连接支架处设置的连板相配合，所述连板上部通过转轴设置连接支架上。
[0015]所述驱动机构包括设置在支撑墙板外侧且与连板支架相互配合的气缸，所述气缸的伸出杆与所述连接支架处凹槽内设置的所述连板相配合，所述连板上部通过转轴设置在凹糟内。
[0016]所述连板支架与所述垫块外侧固定连接。
[0017]所述过度链板后部开设与所述连板宽度相配合的切槽，所述切槽的前端设置夹紧销。
[0018]紧固单元为电磁铁或顶紧螺栓或销块中的任意一种或任意两种组合。
[0019]所述大压板上设置水平限位板，所述水平限位板内侧壁设置摩擦面。
[0020]所述支撑墙板上设置夹紧块。
[0021]所述定位支架上的横截面为L型，所述定位支架的倾斜面处设置定位螺栓，所述定位螺栓与倾斜面之间设置定位螺母。
[0022]本发明针对现有技术中，加工异形件时由于夹具的原因造成压力过大或夹具过于复杂造成将工件夹伤或装夹时间过长造成成本攀升的现象，通过设置基座，即，用于固定在机床面上的基板，而在基板的后部设置支撑墙板，从而在基础上组成了基础框架，而在支撑墙板前部设置压紧机构以及设置在所述基座中部的定位支架，从而能够根据工件毛坯的形状进行调整，保证在大尺寸不发生变化的情况下，实现允许范围内的局部调整，实现对加工工件的准确性的保证;而为了实现快速开合，在压紧机构与支撑墙板之间处设置驱动机构。
[0023]另外，采用的压紧机构包括设置在所述基座两侧且在所述支撑墙板前部的垫块、设置在所述垫块上的支撑模块、与所述基座活动连接且上部与驱动机构相配合的锁紧模块;在该机构中的基座两侧且在支撑墙板前部分别设置一块垫块，其通过螺栓固定在基座上以此来增加支撑模块高度的同时对其进行很好的支撑，而支撑模块包括设置在垫块上的滑轨，采用的滑轨可采用T型或三角或燕尾或矩形，在滑轨上设置V型支撑板，将排气歧管左右两侧卡在在V型支撑板内，从而获得竖直向上的支撑力;而由于毛坯件误差的存在，将V型支撑板设计为可滑动式，而为了确保加工的稳定性，在V型支撑板与滑轨之间设置紧固单元，而为了获得快速固定与稳定，可采用电磁铁和/或顶紧螺栓和/或销块，其任意一种或两种相结合的方式，实现V型支撑板与滑轨的快速固定;而在获得向上支撑的同时为了确保其快速实现各个方向自由度的限定，而在基座上设置与其活动连接且上部与驱动机构相配合的锁紧模块，采用的锁紧模块包括下部与基座铰接的呈门型的大压板，能够实现当大压板抬起后向后压紧工件时能与支撑墙板构成稳定的夹紧力，从而确保加工的稳定进行，而为了获得稳定的夹紧力以及实现快速开合，在大压板相对支撑墙板方向设置过度链板，并且过度链板前端设置竖直切槽，在竖直切槽的前端设置夹紧销，并在其形成的空腔内设置连板进行开启，而为了确保连板的支撑，将其设置在垫块外侧的连板支架上，而为了确保采用很小力以及夹紧的稳定性，在连板靠近上部的地方通过转轴与连板支架活动连接，而在连板前后方向的支撑墙板处设置伸缩杆，而伸缩杆通过持续按压连板下部，从而实现连板上部向支撑墙板方向倾斜，从而使得其对过度链板的夹紧销施压，从而将大压板紧紧的压在工件上，实现其夹紧工作。
[0024]另外，为了确保加工的快速性，采用的伸缩杆可设计为设置在支撑墙板后部的气缸，而气缸伸出杆的前端与连板相配合，同时支撑墙板后部设置气动开关，实现伸出杆的快速伸缩，同时也可采用电磁铁的方式，可将电磁铁设置在大压板处，也可通过杠杆的原理设置其他结构，然后在完成装夹后，由于铣端面时需要对该装置进行一个初步定位，从而实现其加工的端面偏差不会很大，由于排气歧管顶部有一个弧型转角，且其属于精铸范畴，因此在基座上的相对位置设置定位支架，从而为了确保在其处实现微小调整，将其设计为横截面为呈120°左右夹角的定位支架，并在定位支架的倾斜面设置定位螺栓，而在定位螺栓与倾斜面之间设置定位螺母，用于对其进行锁紧，获得稳定的定位，从而确保加工的稳定性。
[0025]本发明为了确保夹紧的稳定性，在支撑墙板处设置夹紧块而为了确保压紧力，在大压板上设置水平限位板，而水平限位板内侧设置摩擦面，能够确保在提供适宜压力的同时确保对工件的夹紧，使得单次装夹工件的时间由原来的3-10分钟缩短至现在的20-30秒，且产品的合格率由原来的90%变为现在的99.99%使得产品生产效率大大提升，值得应用与推广。
【附图说明】
[0026]下面结合附图对本发明作进一步描述:
图1是本发明的正面结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图；
图3是本发明的A-A处结构示意图；
图4是本发明异形件的结构示意图； 图5是本发明V型支撑板的立体机构示意图；
图6是本发明连板支架的立体结构示意图；
图7是本发明加工工件的立体结构示意图；
图8是本发明去除部分够件的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图1-8对本发明进行进一步的说明:
实施例一:一种薄壁异形件法兰面加工固定装置，包括基座1、设置在所述基座I后部的支撑墙板2、设置在所述基座I上且在支撑墙板2前部的压紧机构以及设置在所述基座I中部的定位支架3，所述支撑墙板2处设置与压紧机构相连通的驱动机构。
[0028]所述压紧机构包括设置在所述基座I两侧且在所述支撑墙板2前部的垫块4、设置在所述垫块4上的支撑模块、与所述基座I活动连接且上部与驱动机构相配合的锁紧模块。
[0029]所述支撑模块包括设置在所述定位支架上部设置滑轨21、设置在所述滑轨21上的V型支撑板22以及设置在所述V型支撑板22与滑轨21之间的用于固定的紧固单元。
[0030]所述锁紧模块包括下部与所述基座I铰接且呈门型的大压板13，设置在大压板13内侧且与所述大压板13活动连接的过度链板10，所述过度链板10与所述驱动机构处设置的连板8配合连接。
[0031]所述驱动机构包括设置在支撑墙板2外侧且与连板8支架相互配合的气缸18，所述气缸18的伸出杆6与所述连接支架7处凹槽内设置的所述连板8相配合，所述连板8上部通过转轴9设置在凹糟内。
[0032]所述连板支架7与所述垫块4外侧固定连接。
[0033]所述过度链板10后部开设与所述连板8宽度相配合的切槽23，所述切槽23的前端设置夹紧销12。
[0034]所述紧固单元为顶紧螺栓19。
[0035]所述定位支架3上的横截面为L型，所述定位支架3的倾斜面处设置定位螺栓14，所述定位螺栓14与倾斜面之间设置定位螺母。
[0036]实施例二:其与实施例一的区别在于:所述大压板13上设置水平限位板11，所述水平限位板11内侧壁设置摩擦面。
[0037]所述支撑墙板2上设置夹紧块20。
[0038]实施例三:其与实施例一的区别在于:所述紧固单元为电磁铁。
[0039]实施例四:其与实施例一的区别在于:所述驱动机构包括设置在支撑墙板2外侧且与连板8支架相互配合的液压缸，所述液压缸的伸出杆与所述连接支架7处凹槽内设置的所述连板8相配合，所述连板8上部通过转轴9设置在凹糟内。
[0040]实施例五:其与实施例一的区别在于:所述驱动机构包括设置在大压板处的高强磁力座25，而采用的连板为钢制制件，其与高强磁力座连接的为不锈钢制件，确保不会吸附其他材质，采用的高强磁力座的结构形式，能够确保不会因为停电造成工件装夹松动，且由于其通过其上的把手即可解除，确保了装夹的速度。
[0041]实施例六:其与实施例一的区别在于:所述大压板处用于限制大压板的限位螺钉16。其能够对大压板进行限位，避免其下落角度过大造成超出机床工作面且可能与机床箱体碰撞的现象，也确保了开合不大便于快速装卡的现象，极大的提高了工作效率。
[0042]实施例七，其与实施例一的区别在于:所述支撑墙板后部设置与所述气缸相连接的气缸阀门26。
[0043]本发明的使用方法:在使用时，松开控制机构的气缸开关或高强磁力座的把手，然后使得连板失去紧固力，进而使得过度链板10脱离连板7，然后将过度链板抬起一定角度，使得过度链板脱离连板，然后将大压板沿着与基座的转轴旋转至限位螺钉16，此时可以自由的将工件取下，换上下一个未加工的工件24，使得工件24与各个定位点接触，然后将大压板向上抬起，旋转至将过度链板套在连板上，然后启动高强磁力座或气缸开关，从而实现对工件24的锁紧，然后进行加工，从而完成一个工件的装卸循环；同时为了确保工件受力的情况在夹紧块与水平限位板处设置压力开关，从而能够将受力的情况传递给数控机床的控制器或将其传递给其他控制器，而控制器通过预先设定的参数自动完成对工件24夹紧力大小的控制。
[0044]本装置可采用多种控制系统，可采用液压、气压、电磁以及机械推杆的机构形式实现对快速开合，而为了降低成本，可采用粗加工与精加工两种结构形式，其在形式上的区别在于精加工设置传感器而粗加工不设置传感器。
[0045]本发明为了确保夹紧的稳定性，在支撑墙板处设置夹紧块而为了确保压紧力，在大压板上设置水平限位板，而水平限位板内侧设置摩擦面，能够确保在提供适宜压力的同时确保对工件的夹紧，使得单次装夹工件的时间由原来的3-10分钟缩短至现在的20-30秒，且产品的合格率由原来的90%变为现在的99.99%使得产品生产效率大大提升，值得应用与推广。
[0046]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种薄壁异形件法兰面加工固定装置，包括基座、设置在所述基座后部的支撑墙板、设置在所述基座上且在支撑板前部的压紧机构以及设置在所述基座中部的定位支架，所述支撑墙板处设置与压紧机构相连通的驱动机构。2.根据权利要求1所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述压紧机构包括设置在所述基座两侧且在所述支撑墙板前部的垫块、设置在所述垫块上的支撑模块、与所述基座活动连接且上部与驱动机构相配合的锁紧模块。3.根据权利要求2所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述支撑模块包括设置在所述定位支架上部设置滑轨、设置在所述滑轨上的V型支撑板以及设置在所述支撑板与滑轨之间的用于固定的紧固单元。4.根据权利要求2所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述锁紧模块包括下部与所述基座铰接且呈门型的大压板，设置在大压板内侧且与所述大压板活动连接的过度链板，所述过度链板与所述驱动机构处设置的连板配合连接。5.根据权利要求4所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述驱动机构包括设置在支撑墙板内侧且与连板支架之间相互配合的伸缩杆，所述伸缩杆前部与所述连接支架处设置的连板相配合，所述连板上部通过转轴设置连接支架上。6.根据权利要求4所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述驱动机构包括设置在支撑墙板外侧且与连板支架相互配合的气缸，所述气缸的伸出杆与所述连接支架处凹槽内设置的所述连板相配合，所述连板上部通过转轴设置在凹糟内。7.根据权利要求5或6所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述连板支架与所述垫块外侧固定连接。8.根据权利要求1所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述过度链板后部开设与所述连板宽度相配合的切槽，所述切槽的前端设置夹紧销。9.根据权利要求3所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述紧固单元为电磁铁或顶紧螺栓或销块中的任意一种或任意两种组合。10.根据权利要求1所述的薄壁异形件法兰面加工固定装置，其特征在于:所述定位支架上的横截面为L型，所述定位支架的倾斜面处设置定位螺栓，所述定位螺栓与倾斜面之间设置定位螺母。
【文档编号】B23Q3/00GK105855929SQ201610432533
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】史玉锋, 石光明, 张保仓
【申请人】西峡县内燃机进排气管有限责任公司