專利名稱：一種防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)械加工夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工的工裝夾具加工制作和組裝領(lǐng)域，涉及一種機(jī)械加工夾具， 尤其是特別涉及一種防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)械加工夾具。
背景技術(shù)：
對大口徑彎頭的端口進(jìn)行機(jī)械加工，由于受車床自身的加工條件及彎頭端面坡口 高精度的要求，需在銑鏜床上進(jìn)行。由于彎頭的外形輪廓為圓弧形，彎頭的裝夾定位比較困 難。特別是對于大口徑彎頭，由于彎頭外形尺寸較大，按照傳統(tǒng)的機(jī)械加工裝夾方法，加工 成型后的彎頭端面很難保證平整，加工角度難以滿足要求，都達(dá)不到比較理想的結(jié)果。針對大口徑彎頭機(jī)加工特點(diǎn)，中國專利20102(^899372公開了一種大口徑彎頭機(jī) 械加工夾具，采用面接觸的裝夾方式，用三塊帶有直徑與彎頭外管徑相等的圓弧形表面的 彎頭定位塊進(jìn)行裝夾定位，其中兩塊固定定位塊定位彎頭的外弧側(cè)，另一塊可調(diào)節(jié)定位塊 可在定位槽中移動，從彎頭的內(nèi)弧側(cè)限制彎頭的徑向、軸向移動，達(dá)到調(diào)整、固定工件以及 拆卸工件的目的，其裝夾方式如圖Ia和圖Ib所示。對于材料壁厚較大，加工精度要求低的 彎頭，采用圖示的裝夾方式，依靠兩固定定位塊21、23和可調(diào)節(jié)定位塊22，來固定待加工彎 頭，裝夾方便快捷。但是，對于壁厚較薄，加工精度較高的彎頭的端部加工，其弊端將顯而易 見，三塊定位塊21、23、22夾持固定彎頭，機(jī)加工時需要很大的夾持壓緊力，對于薄壁彎頭 很容易產(chǎn)生裝夾變形，機(jī)加工結(jié)束后松開可調(diào)節(jié)定位塊22時，彎頭金屬材料彈、塑性變形 將得到恢復(fù)，加工精度得不到保證。較大規(guī)格彎頭的端部機(jī)加工存在的問題是，在銑鏜床上進(jìn)行機(jī)加工時，現(xiàn)有的裝 夾具容易使薄壁彎頭產(chǎn)生變形，不能保證機(jī)加工精度；特別是核電站用管件等需要高精度 加工，現(xiàn)有的裝夾具已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)械加工夾具，能夠克服現(xiàn) 有彎頭機(jī)加工裝夾具夾持或壓緊力過大，容易使彎頭，特別是薄壁彎頭產(chǎn)生形變的問題，達(dá) 到防止機(jī)加工過程中彎頭裝夾所產(chǎn)生的形變，從而保證機(jī)加工精度的技術(shù)效果。本發(fā)明的夾具采用對稱布置的多個組合夾塊對彎頭進(jìn)行裝夾定位，組合夾塊的 上、下夾塊形成與待加工彎頭的口徑、曲率一致的弧面，直接夾持彎頭的管坯，避免利用彎 頭徑向的壓緊力來固定彎頭，使彎頭產(chǎn)生徑向的壓迫變形和扭矩。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)械加工夾具，包括裝夾底板(1 )，其特征在于裝夾底 板(1)上設(shè)置三個組合夾塊，所述的組合夾塊由上夾塊(31、32、33)、下夾塊(21、22、23)、底 板和連接螺栓(4)組成，上、下夾塊內(nèi)側(cè)為圓弧形缺口，閉合后形成與待加工彎頭(6)外徑 一致的圓形，上、下夾塊由連接螺栓(4)連接緊固，底板位于下夾塊(21、22、23)的底部，底 板上帶有滑槽；鎖緊螺栓(5)穿過組合夾塊底板上的滑槽，緊固后將所述的組合夾塊固定在裝夾底板(1)上。所述的組合夾塊在裝夾底板上沿待加工彎頭管坯成交角分布，且分別垂直于加工 彎頭的曲率半徑圓，即所述的組合夾塊間形成夾角，并分別指向彎頭的曲率中心。所述的組合夾塊優(yōu)選在彎頭管坯上對稱分布。所述的組合夾塊間的最大夾角優(yōu)選與彎頭角度相同或略小于彎頭角度。所述的裝夾底板上根據(jù)下夾塊底板上滑槽的位置設(shè)置一組螺紋孔，用于鎖緊螺栓 的緊固。所述的螺紋孔優(yōu)選12個，分為3組，每組4個用于1個組合夾塊的固定。所述的組合夾塊由上夾塊、下夾塊、底板和連接螺栓組成。上、下夾塊的內(nèi)側(cè)為直 徑與彎頭外管徑相等的圓弧形缺口，優(yōu)選半圓形缺口，上、下夾塊由連接螺栓連接閉合，緊 固后組合夾塊中形成與待加工彎頭的外徑一致的圓形孔道。組合夾塊帶有的底板，底板位于下夾塊的底部，底板上帶有滑槽，滑槽寬度稍大于 鎖緊螺栓的外徑?；鄣囊环N設(shè)置方式如具體實施方式
所描述，在所述的底板上開設(shè)四個 長條形滑槽，對稱分布于下夾塊的兩側(cè)，兩側(cè)各2條。所述的組合夾塊可采用相同形狀設(shè)計加工。本發(fā)明通過帶有圓弧形表面的一組組合夾塊與彎頭面接觸的方式進(jìn)行彎頭裝夾 定位，將裝夾底板與銑鏜床加工平臺連接，三個組合夾塊的弧面與待加工彎頭的口徑、曲率 一致，成一定角度安裝在同一底板上(三組夾塊均勻布置，成一定的交角)，上、下夾塊直接 夾持彎頭的管坯。彎頭的裝夾過程是，松開裝夾底板上的裝夾螺栓和連接螺栓，將待加工彎 頭放置到組合夾塊下夾塊的圓弧形缺口中，校正組合夾塊的位置后，固定鎖緊螺栓和連接 螺栓，大口徑彎頭直接穿進(jìn)組合夾塊的圓形缺口之間，上、下夾塊通過連接螺栓緊固后定位 彎頭。通過鎖緊螺栓可調(diào)節(jié)組合夾塊在滑槽中移動，定位組合夾塊的位置，連接螺栓緊固 上、下夾塊，從而限制彎頭的徑向、軸向移動，達(dá)到調(diào)整、固定工件以及拆卸工件的目的。本發(fā)明通過三組組合夾塊對彎頭進(jìn)行裝夾定位，組合夾塊通過底部的滑槽在裝夾 底板上移動，這樣便于組合夾塊沿著彎頭作徑向調(diào)節(jié)。三組組合夾塊調(diào)節(jié)位置后，緊固鎖緊 螺栓后將組合夾塊固定在裝夾底板上，再分別緊固連接螺栓，組合夾塊的上、下夾塊形成與 彎頭口徑、曲率相一致的弧面，直接夾持彎頭的管坯。這樣實現(xiàn)了彎頭的裝夾定位，同時也 避免現(xiàn)有夾具在裝夾中產(chǎn)生的彎頭徑向的壓緊力，彎頭機(jī)加工過程中不易產(chǎn)生的形變，從 而保證了機(jī)加工精度。本發(fā)明各組成部分的全部零部件都可用45 #鋼或20 #鋼及鋼板進(jìn)行機(jī)加工得 到，資源豐富，機(jī)加工簡單便捷。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，用面接觸直接夾持管坯的方式裝夾大口徑彎頭， 避免了利用彎頭徑向的壓緊力來達(dá)到固定彎頭的弊端，不易使彎頭產(chǎn)生徑向的壓迫變形和 扭矩。利用三個組合夾塊能夠起到平衡的作用，能夠最大程度的控制了彎頭裝夾過程的變 形，特別是對于大口徑薄壁的彎頭，該夾具的裝夾效果尤為突出。本發(fā)明具有適用性，運(yùn)用于大口徑薄壁彎頭，特別是核電站用彎頭加工生產(chǎn)，能夠 保證彎頭的機(jī)加工精度，具有很好的市場前景。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不以具體實施方式
為限，而是由權(quán)利要求加以限定。


圖Ia大口徑彎頭機(jī)械加工夾具的主視圖。
圖Ib圖Ia夾具的俯視圖。
圖加防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)加工夾具的結(jié)構(gòu)示意圖
圖北組合夾塊的剖面圖。
圖3帶有螺紋孔的裝夾底板的俯視圖。
圖4a組合夾塊的正面視圖。
圖4b組合夾塊的俯視圖。
圖如組合夾塊的側(cè)視圖。
具體實施例方式本發(fā)明的防裝夾變形的彎頭機(jī)械加工夾具，通過組合夾塊的方式進(jìn)行大口徑彎頭 的裝夾定位。如圖加和圖2b所示，一種90 °大口徑彎頭防裝夾變形的機(jī)械加工夾具，包括裝夾 底板1，裝夾底板1上三個形狀相同的呈45°夾角分布的組合夾塊，6只上、下夾塊連接螺栓 4，固定組合夾塊并起滑動導(dǎo)向作用的12只鎖緊螺栓5。如圖3所示，所述的裝夾底板1與銑鏜床加工平臺連接，該裝夾底板1上對應(yīng)組合 夾塊的相應(yīng)位置加工有十二只螺紋孔，用于鎖緊螺栓5固定組合夾塊。參見圖2b和圖4a、圖4b和圖4c，組合夾塊由上夾塊31、32、33、下夾塊21、22、23、 底板和連接螺栓4組成。上、下夾塊內(nèi)側(cè)為直徑與彎頭外管徑相等的半圓形缺口，閉合后形 成與待加工彎頭6外徑一致的圓弧面，上、下夾塊的兩端分別由連接螺栓4連接。底板位于 下夾塊21、22、23的底部，底板上帶有滑槽，滑槽寬度稍大于鎖緊螺栓5的外徑，便于組合夾 塊運(yùn)動自如，便于鎖緊螺栓5鎖緊定位。在每一個組合夾塊的底板上分別開設(shè)有四個長條 形滑槽，對稱分布于下夾塊21、22、23的兩側(cè)，兩側(cè)各2條。底板可在加工好滑槽后與下夾 塊21、22、23焊接固定。根據(jù)設(shè)計，上夾塊31、32、33可以由鋼板卷制而成，并在相應(yīng)的位置加工好螺紋通 孔?？上燃庸そM合夾塊底板的滑槽(夾塊一側(cè)加工兩滑槽，便于加工切削時起平衡作用)，下 夾快21、22、23在制作時先根據(jù)待加工彎頭6的口徑加工下夾塊21、22、23的曲面圓弧，使 其與彎頭的口徑和曲率保持基本一致，再加工好下夾塊21、22、23的螺紋孔，然后將下夾塊 21、22、23與底板焊接好，并將焊縫打磨修理。在組合夾塊相應(yīng)的位置加工好螺紋盲孔。3個組合夾塊在裝夾底板1上沿待加工彎頭6管坯成45°交角分布，且分別垂直 于加工彎頭6的曲率半徑圓。兩側(cè)的組合夾塊之間的夾角為90°，與加工彎頭6角度相同。 將組合夾塊與裝夾底板1通過鎖緊螺栓5連接，組合夾塊可沿滑槽自由滑動。將待加工的大口徑彎頭6，放置于下夾塊21、22、23的弧面上，將組合夾塊在滑槽 上移動進(jìn)行調(diào)整，直到位置合適為止；覆上上夾塊31、32、33，用連接螺栓4緊固固定上、下 夾塊，后進(jìn)行機(jī)加工。本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)，在加工大口徑薄壁彎頭時，幾乎不會產(chǎn)生裝夾變形，使彎頭加工時，保持彎頭的原始狀態(tài)，不會因裝夾的壓緊力產(chǎn)生扭矩或彎曲變形，對于口徑大、薄壁 的高精度加工要求的彎頭裝夾優(yōu)點(diǎn)尤為明顯。所述夾具可采用普通的45 #鋼或20 #鋼及鋼板制作，期間零部件進(jìn)行了熱處理 以提高材料的力學(xué)性能。本發(fā)明的原材料易得，加工方便。本發(fā)明的防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)械加工夾具，裝夾結(jié)構(gòu)合理，實用方便。根據(jù) 所述的技術(shù)方案和構(gòu)思同樣可進(jìn)行60°等其它角度的大口徑彎頭夾具的設(shè)計和制作。
權(quán)利要求
1.一種防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)械加工夾具，包括裝夾底板(1)，其特征在于裝 夾底板(1)上設(shè)置三個組合夾塊，所述的組合夾塊由上夾塊(31、32、33)、下夾塊(21、22、 23)、底板和連接螺栓(4)組成，上、下夾塊內(nèi)側(cè)為圓弧形缺口，閉合后形成與待加工彎頭 (6)外徑一致的圓形，上、下夾塊由連接螺栓(4)連接緊固，底板位于下夾塊(21、22、23)的 底部，底板上帶有滑槽；鎖緊螺栓(5)穿過組合夾塊底板上的滑槽，緊固后將所述的組合夾 塊固定在裝夾底板(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工夾具，其特征在于所述的組合夾塊在裝夾底板(1) 成夾角分布，且分別垂直于待加工彎頭(6)的曲率半徑圓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工夾具，其特征在于所述的組合夾塊在待加工彎頭 (6)管坯上對稱分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工夾具，其特征在于所述的組合夾塊間的最大夾角 與待加工彎頭(6)角度相同或略小于待加工彎頭(6)角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工夾具，其特征在于所述的裝夾底板(1)上根據(jù)組合 夾塊的底板上滑槽的位置設(shè)置3組、每組4個螺紋孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工夾具，其特征在于所述的圓弧形缺口為半圓形缺□。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工夾具，其特征在于所述的滑槽寬度稍大于鎖緊螺 栓(5)的外徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工夾具，其特征在于所述的底板上開設(shè)四個長條形 滑槽，對稱分布于下夾塊(21、22、23)的兩側(cè)，每側(cè)各二條。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防裝夾變形的大口徑彎頭機(jī)械加工夾具，在裝夾底板上設(shè)置三個組合夾塊，組合夾塊由上夾塊、下夾塊、底板和連接螺栓組成，上、下夾塊內(nèi)側(cè)為圓弧形缺口，閉合后形成與待加工彎頭外徑一致的圓形，上、下夾塊由連接螺栓連接緊固，底板位于下夾塊的底部，底板上帶有滑槽；鎖緊螺栓穿過組合夾塊底板上的滑槽，緊固后將所述的組合夾塊固定在裝夾底板上。本發(fā)明采用面接觸直接夾持管坯的方式裝夾大口徑彎頭，裝夾過程中彎頭不產(chǎn)生徑向壓緊力，不易使彎頭產(chǎn)生徑向的壓迫變形和扭矩；運(yùn)用于大口徑薄壁彎頭機(jī)加工，能夠保證彎頭的機(jī)加工精度。
文檔編號B23Q3/06GK102139457SQ20111008827
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月9日
發(fā)明者何廣熟, 林恒龍, 蒯堯山 申請人:揚(yáng)州華宇管件有限公司