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筒形钣金件铣削加工夹具设计

2018/2/15    来源:互联网    作者:张智森      
关键字:筒形钣金件  铣削加工  工艺定位  
针对筒体钣金类零件,在铣削加工中出现的定位误差大、装夹不稳定易变形等问题。专门设计了一种内涨式定位夹紧夹具,以此来解决零件制作公差较大而引起的定位夹紧问题。通过实际加工改进,最终设计出通用性强的筒形钣金件机械加工夹具,为同类型零件加工夹具的设计提供了探索。

0 引言

    随着航空技术的快速发展,对产品的装配精度提出了更高的要求。这就直接体现到对单个零件加工精度的提升,尤其是制造公差较大的钣金类零件,对其机械切削加工精度的提升要求尤其严格。

    以往在该类型零件的加工中,多采用修补法、填充石蜡法等加工方法。该方法在加工过程中效率较为低,且加工精度不易得到保证。

    本文以某型产品上的典型零件一筒形钣金件为例,从其加工工艺安排出发,结合该零件的最终装配要求。结合产品的定位方式、装夹位置等因素对产品变形的影响,对该钣金件的铣削加工夹具进行了设计分析。

1 简形钣金件铣削加工工艺分析

    本文涉及的筒形钣金零件为某型换热器装置上的外罩,为航空铝合金板料经冲压制成毛坯件,见图1。钣金件壁厚为0.9mm,初始加工为铣削尺寸为C×e的,成90°分布的三处矩形孔;后续加工端面缺口,尺寸为b×L。该缺口与矩形槽有角向要求。

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    图1 筒形钣金件示意图

    该钣金件的铣削加工,是以零件内腔与端面作为定位面。初步以定位面的对立端面或者外圆面作为压紧面。由于产品厚度较小,这种压紧方式会导致产品顶部变形。剩下的只有以钣金件的内腔圆弧面作为压紧面,可以采用内涨式固定方式。

2 夹具设计

2.1 夹具设计分析

    根据工艺分析,该产品加工难点主要体现在:①零件压紧变形问题;②产品定位偏差过大问题;③ 产品端面开槽与侧面矩形槽的角向定位问题。

    由于该钣金件尺寸较大且壁厚较小,装夹时容易产生静态变形,从而导致产品的加工误差很大。以往对类似产品的加工,会依据钣金件的内孔冲压模具尺寸,制作若干个圆柱体作为产品的内衬,同虎钳配合使用对产品进行夹紧。由于钣金件在冲压过程中受模具制作以及使用中的磨损、板材的质量、操作人员的技术水平等不利因素的影响,造成产品的尺寸误差较大。这导致装夹时钣金件内腔与作为内衬的圆柱体之间的间隙大小不均。在间隙较大时,会导致钣金件在装夹时因刚度不够用而出现外力变形的情况,同时也导致产品的定位出现较大偏差。

2.2 夹具设计步骤

    该夹具设计从工艺技术要求出发,将夹具设计分为四个阶段:① 收集整理以往加工工艺方案;② 综合对比分析其中的优劣,结合产品的工艺属性设计若干种方案;⑧ 对比各个方案的工艺效果,选取最优方案;④针对该方案进行夹具设计,同时考虑到夹具的互换性,最大限度使用标准件,扩展其适用范围。⑤ 优化夹具结构,使夹具结构简单,使用便捷,加工精度高。

责任编辑:张纯子
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