一种结构件通用的填充增刚装置及填充增刚方法与流程

1.本技术涉及机械加工领域，尤其涉及一种结构件通用的填充增刚装置及填充增刚方法。


背景技术：

2.在常规结构件的机械加工中，被加工零件通常需要进行固持增刚，以保证加工过程的稳定性与可靠性。而传统机械加工对于零件的固持增刚，一般依据零件结构的不同特征，设计相应专用铣夹工装用于固定定位。此类铣夹工装专用性强，即传统零件的固持增刚设备不具备通用使用价值。
3.上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种结构件通用的填充增刚装置及填充增刚方法，旨在解决传统零件的固持增刚设备通用性低的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术提供一种结构件通用的填充增刚装置，包括用于容纳结构件的容器、用于支撑所述结构件的支撑装置、用于将所述容器内加热的加热装置、溢流阀、注流阀和泵站；
6.所述支撑装置和所述加热装置均设置在所述容器内；
7.所述泵站内设置有可凝固硬化的液体，所述泵站包括液体输出端和液体输入端；
8.所述液体输出端通过所述注流阀与所述容器连通，所述液体输入端通过所述溢流阀与所述容器连通。
9.可选地，所述支撑装置包括至少一个用于支撑所述结构件的支撑板。
10.可选地，所述支撑装置还包括用于将所述结构件固定在所述支撑装置上的固定件。
11.可选地，还包括调节所述支撑装置在所述容器内高度的高度调节装置。
12.可选地，所述支撑装置设置在所述容器的底面中部。
13.可选地，所述液体的熔点为t0，常温为t1，所述结构件的熔点为t2，
14.其中满足：
15.t1《t0《t2。
16.可选地，所述常温为t1为-10℃～40℃，所述t2大于200℃，所述t0为100℃～200℃。
17.可选地，所述液体中包括环氧树脂材料。
18.可选地，所述溢流阀和所述注流阀均设置在所述容器底部。
19.此外，为实现上述目的，本技术还提供一种结构件通用的填充增刚方法，使用一种结构件通用的填充增刚装置，所述方法以下步骤：
20.将结构件固定在所述支撑装置上；
21.打开所述泵站，控制所述注流阀开启，将所述泵站内的液体压入所述容器内，使所述液体填实所述结构件；
22.常温下静置，使所述液体凝结硬化为固体状态；
23.开展所述结构件的机加流程；
24.所述机加流程结束后，调节所述加热装置，使所述液体融化为液体状态；
25.打开所述泵站，控制所述溢流阀开启，将所述液体回流入泵站内；
26.取下所述结构件，完成所述结构件的填充增刚。
27.本技术所能实现的有益效果：
28.通过使用本技术的一种结构件通用的填充增刚装置及填充增刚方法，由于在容器内填充液体，然后固化液体，并且固化后的液体完全贴合包裹结构件，使得本技术能够适用于任何形状的结构件，可用于任何结构件的增刚，解决了传统零件的固持增刚设备通用性低的技术问题；能够在结构件出现加工变形与加工误差的情况下，实现结构件的自适应快速装夹；且本技术能够在不影响结构件装夹稳定性的同时，有效地提高装置的通用性，降低工装成本；同时本技术不仅结构简单，而且成本低廉、易于加工制造定，适合推广使用。
29.本技术实施例提出的一种结构件通用的填充增刚装置及填充增刚方法，通过在容器内填充液体，然后固化液体，使得固化后的液体完全贴合包裹结构件，解决了传统零件的固持增刚设备不具备通用使用价值的技术问题，实现了可用于任何结构件的增刚的技术效果。
附图说明
30.图1为本技术的实施例提供的一种结构件通用的填充增刚装置的结构示意图；
31.图2为本技术的实施例提供的一种结构件通用的填充增刚装置的灌注液体过程的结构示意图；
32.图3为本技术的实施例提供的一种结构件通用的填充增刚装置的装夹完成的结构示意图；
33.1-容器，2-结构件，3-支撑装置，4-加热装置，5-溢流阀，6-注流阀，7-泵站，8-液体。
34.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是
电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
39.在常规结构件的机械加工中，被加工零件通常需要进行固持增刚，以保证加工过程的稳定性与可靠性。而传统机械加工对于零件的固持增刚，一般依据零件结构的不同特征，设计相应专用铣夹工装用于固定定位。此类铣夹工装专用性强，不具备通用使用价值。同时此类铣夹定位方法一般采用全型面支撑定位，零件结构尺寸越大，所需工装结构尺寸也越大，极大地耗费加工成本。面向当前结构件加工批产批量的市场需求，如何在保证机械加工过程稳定性地前提下，降低加工成本，提高工装设备应用场景的通用性已成为夹具设计与应用的一个重要课题。本技术针对此类场景，设计了一种结构件通用的填充增刚装置及填充增刚方法。
40.参照图1、图2和图3，本技术的一种结构件2通用的填充增刚装置，包括用于容纳结构件2的容器1、用于支撑所述结构件2的支撑装置3、用于将所述容器1内加热的加热装置4、溢流阀5、注流阀6和泵站7；
41.所述支撑装置3和所述加热装置4均设置在所述容器1内；
42.所述泵站7内设置有可凝固硬化的液体8，所述泵站7包括液体8输出端和液体8输入端；
43.所述液体8输出端通过所述注流阀6与所述容器1连通，所述液体8输入端通过所述溢流阀5与所述容器1连通。
44.泵站7是能提供有一定压力和流量的液压动力和气压动力的装置，为现有已知技术，可用于输送液体8；可以通过保持泵站7内温度的方式保证液体8在泵站7内具有流动性，使得液体8能够通过泵站7进行输送，液体8随着温度降低从而凝固硬化为固态，液体8在泵站7内为液态状态，保证液体8能够正常的在泵站7内流动输送，液体8进入到容器1内时，容器1内的温度降低为常温，使得液体8凝固硬化为固态，加热装置4可以通过调控温度控制液体8的凝固或熔化，为现有已知技术，加热装置4可以为电加热器，热风加热，微波加热器等等，本实施例中，采用电加热器，比如加热管等等；容器1用于容纳结构件2和容纳液体8，为容器，类似锅炉；支撑装置3用于支撑所述结构件2，将结构件2支撑固定在容器1内，支撑装置3可以为支撑杆，支撑板，支撑平台等等，使得结构件2能够设置在容器1内；溢流阀5为现有技术，用于将容器1内的液体8排出到容器1外，溢流阀5可手动开启，或电动开启；同样的注流阀6为现有技术，用于将液体8注流到容器1内，溢流阀5可手动开启，或电动开启；液体8为可凝固硬化的液体，温度高液化，温度低固化，为现有已知液体，例如，本实施例使用环氧树脂材料。
45.使用本技术的方法，首先将结构件2固定在所述支撑装置3上；然后打开泵站7，控制注流阀6开启，将泵站7内提前存贮的液体8压入填充到容器1内，填实结构件2。当液体8填满间隙且未溢出容器1外时，关闭注流阀6，形成密闭空间；常温下静置，使液体8凝结硬化为固体；由于液体8填充到容器1内后，此时液体8完全贴合包裹结构件2，当液体8凝结硬化为固体时，使得结构件2与凝结硬化为固体的液体8形成一个具有一定刚性的待加工零件，完成对结构件2的增刚，此时即可对结构件2进行后续的机械加工，以保证结构件2后续加工过程的稳定性与可靠性，使得后续的结构件2能够正常加工，结构件2采用通用的压板、螺钉等压紧机构进行固定，开展相应结构件2的机加流程；调节加热装置4，使容器1内的环境温度达到液体8熔点以上，且容器1内的环境温度处于结构件2与装置其余机构的熔点以下，保证填充固体的液体8融化为液态状态，且不会伤及结构件2与装置其余机构；打开泵站7，控制溢流阀5开启，液体8回流入泵站7中，作为下次装夹使用。取下零件，此时完成对结构件2加工，完成所述结构件2的填充增刚。
46.本技术通过将结构件2设置在容器1内，然后在容器1内填充可凝固硬化的液体8，使得液体8处于硬化状态，然后即可对结构件2的机加流程；最后通过加热装置4将凝固硬化的液体8从新变回液体8状态，即完成结构件2增刚，通过使用本技术的结构件2通用的填充增刚装置，由于在容器1内填充液体8，然后固化液体8，并且固化后的液体8完全贴合包裹结构件2，使得本技术能够适用于任何形状的结构件2，可用于任何结构件2的增刚，解决了传统零件的固持增刚设备不具备通用使用价值的技术问题；能够在结构件2出现加工变形与加工误差的情况下，实现结构件2的自适应快速装夹；且本技术能够在不影响结构件2装夹稳定性的同时，有效地提高装置的通用性，降低工装成本；同时本技术不仅结构简单，而且成本低廉、易于加工制造定，适合推广使用。
47.支撑装置3的作用为支撑结构件2，将结构件2支撑在容器1内，便于液体8填充满结构件2，根据结构件2的具体形状设置不同结构的支撑装置3，保证能够将支撑装置3支撑在容器1内即可，本实施例中，所述支撑装置3包括至少一个用于支撑所述结构件2的支撑板。支撑板贴合在结构件2的表面，比如当结构件2只需要一个面就可将其支撑起时，支撑板此时就设置一个，比如当结构件2需要两个支撑板才能将其支撑起时，此时支撑板就设置两个，根据结构件2的具体情况设置支撑板的个数，从而保证结构件2能够稳定的支撑在容器1内，从而提高填充质量，进一步保证增刚效果和增刚质量。
48.所述支撑装置3还包括用于将所述结构件2固定在所述支撑装置3上的固定件。通过增设固定件，从而将结构件2稳定的固定支撑装置3，防止结构件2在支撑装置3上晃动或掉落，进一步的提高了填充质量，保证了增刚效果和增刚质量。
49.还包括调节所述支撑装置3在所述容器1内高度的高度调节装置。高度调节装置的作用为条件所述支撑装置3在所述容器1内的高度，比如伸缩杆，曲柄结构等等现有已知结构，通过高度调节装置可改变支撑装置3与容器1内腔底部之间的距离，从而使得可根据不同的结构件2，做出适应性的调整，保证结构件2能调整到容器1内合适的位置，从而保证填充的质量，保证填充的液体8能够充满整个结构件2，从而保证填充增刚的质量。
50.所述液体8的熔点为t0，常温为t1，所述结构件2的熔点为t2，
51.其中满足：
52.t1《t0《t2。
53.液体8其熔点t0需高于常温t1，低于一般金属结构件2与装置其余机构的熔点t2，保证加热至熔点时只会发生液体8的熔化，不会发生零结构件2与装置其余机构的熔化；同时常温下液体8在静置一段时间后可以凝结硬化为固体。
54.所述常温为t1为-10℃～40℃，所述t2大于200℃，所述t0为100℃～200℃。
55.一般而言，常温t1认为为-10～40℃，一般金属结构件2与装置其余机构的熔点t2＞200℃，认为所述液体8其熔点t0选取为100～200℃区间的较为合适。加上需具备一定可加工性能，推荐使用环氧树脂材料作为所述液体8的主体材料。
56.液体8的作用为可根据温度的不同从而固化或者液化，从而保证结构件2填充增刚的正常进行，液体8均可采用现有已知的液体8，即保证温度升高液体8液化，温度降低液体8固化，本实施例中，根据结构件2材料的特性，为了便于填充增刚，所述液体中包括环氧树脂材料，即液体8的主体材料为环氧树脂材料。保证液体8在常温状态下为固态，通过加热装置4加热时，使得液体8能够液化。
57.所述溢流阀5和所述注流阀6的作用为将液体8排出或者流入到容器1内，具有开关的作用，所述溢流阀5和所述注流阀6可设置在容器1侧壁或者底部，本实施例中，为了使得液体8能够从容器1内排出干净，使得填充液体8时，防止液体8飞溅，保证液体8层层递进的填充容器1，所述溢流阀5和所述注流阀6均设置在所述容器1底部。
58.支撑装置3可设置在容器1底部或者侧壁上，本实施例中，为了提高容器1内空间的利用率，保证结构件2能够放置在容器1内，同时提高填充质量，所述支撑装置3设置在所述容器1的底面中部。
59.此外，为实现上述目的，本技术还提供一种结构件2通用的填充增刚方法，使用一种结构件2通用的填充增刚装置，所述方法以下步骤：
60.将结构件2固定在所述支撑装置3上；
61.打开所述泵站7，控制所述注流阀6开启，将所述泵站7内的液体8压入所述容器1内，使所述液体8填实所述结构件2；
62.常温下静置一段时间，使所述液体8凝结硬化为固体状态；
63.开展所述结构件2的机加流程；
64.所述机加流程结束后，调节所述加热装置4，使所述液体8融化为液体8状态；
65.打开所述泵站7，控制所述溢流阀5开启，将所述液体8回流入泵站7内；
66.取下所述结构件2，完成所述结构件2的填充增刚。
67.本技术一种结构件2通用的填充增刚方法，具体的步骤为：
68.s1：将需要夹持的结构件2在悬空放置，然后通过所述支撑装置3设置在容器1内；
69.s2：将结构件2调整到合适的位置，保证填充的液体8能够填充满整个结构件2；
70.s3：打开泵站7，控制注流阀6开启，将泵站7内提前存贮的液体8压入填充到容器1内，填实零件结构件2。当液体8填满间隙且未溢出容器1外时，关闭注流阀6，形成密闭空间。
71.s4：常温下静置一段时间，使液体8凝结硬化为固体；
72.s5：结构件2采用通用的压板、螺钉等压紧机构进行固定，开展相应结构件2的机加流程；
73.s6：调节加热装置4，使容器1内的环境温度达到液体8熔点以上，结构件2与装置其余机构的熔点以下，使液体8变成液态，且不会伤及结构件2与装置其余机构；
74.s7：打开泵站7，控制溢流阀5开启，液体8回流入泵站7中，作为下次装夹使用。取下结构件2，完成填充增刚。
75.通过使用本技术的结构件2通用的填充增刚装置和结构件2通用的填充增刚方法，由于在容器1内填充液体8，然后固化液体8，并且固化后的液体8完全贴合包裹结构件2，使得本技术能够适用于任何形状的结构件2，可用于任何结构件2的增刚，解决了传统零件的固持增刚设备不具备通用使用价值的技术问题；能够在结构件2出现加工变形与加工误差的情况下，实现结构件2的自适应快速装夹；且本技术能够在不影响结构件2装夹稳定性的同时，有效地提高装置的通用性，降低工装成本；同时本技术不仅结构简单，而且成本低廉、易于加工制造定，适合推广使用。
76.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。