本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)零組件熱處理工裝夾具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于薄壁鈦合金外涵機(jī)匣熱處理用的工裝夾具。

背景技術(shù)：

某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)外涵機(jī)匣結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，是由前后安裝邊、4個(gè)中間安裝邊、5個(gè)外罩筒體、4個(gè)縱向安裝邊及15個(gè)安裝座通過氬弧焊接而成。由于焊接完成后，該航空發(fā)動(dòng)機(jī)外涵機(jī)匣中包含10條環(huán)形焊縫、4條縱向焊縫、16個(gè)座子的環(huán)形焊縫，焊縫總長(zhǎng)逾30米(其中筒體環(huán)焊縫逾22米)，因而焊接后應(yīng)力很大，加之筒體零件壁較薄，一般只有1.2mm，且在筒體上除安裝座位置處外，還幾乎都開有化銑槽，而化銑槽處筒體壁更薄，只有0.65mm，這就使得整個(gè)筒體剛性也較差。該外涵機(jī)匣焊接完后必須進(jìn)行熱處理，如果直接將其進(jìn)行熱處理，焊接后形成的應(yīng)力就會(huì)自由釋放，使各零件發(fā)生徑向變形，不能保證安裝邊之間的同軸度，輕則不能滿足最終的裝配要求，需要進(jìn)行維修處理，延長(zhǎng)制造周期，增加生產(chǎn)成本，重則可能就直接報(bào)廢，既要形成浪費(fèi)，又要耽誤制造工期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有航空發(fā)動(dòng)機(jī)外涵機(jī)匣熱處理中出現(xiàn)的問題，提供一種外涵機(jī)匣熱處理用工裝夾具。

本發(fā)明提供的一種外涵機(jī)匣熱處理用工裝夾具，其特征在于該工裝夾具是由底盤、定位環(huán)板、立柱、壓板、吊鉤、吊鉤座和吊環(huán)構(gòu)成，定位環(huán)板分為6個(gè)，第一至第四定位環(huán)板按一定間距依次套接于第一立柱上并由固定連接件固連為一體，底盤通過連接件固連于第一定位環(huán)板下方，第五、第六定位環(huán)板按一定間距依次套接于第二立柱上并由固定連接件固連為一體后，再通過連接件按一定間距固連于第四定位環(huán)板上方，各定位環(huán)板的外徑與待處理外涵機(jī)匣的內(nèi)徑匹配；立柱分為第一立柱和第二立柱，第一立柱至少為3個(gè)，均布于第一至第四定位環(huán)板板面的通孔中，第二立柱也至少為3個(gè)，且與第一立柱錯(cuò)開一定角度同時(shí)均布于第四至第六定位環(huán)板板面的通孔中；壓板至少為4個(gè)，位于第一定位環(huán)板外側(cè)的底盤上，與待處理外涵機(jī)匣底部外壁上的固定腳匹配，以將外涵機(jī)匣固定在底盤上；吊鉤座至少為4個(gè)，每一個(gè)吊鉤座的一端通過連接件固定在第六定位環(huán)板板面上，另一端懸臂伸出，吊鉤通過連接件活動(dòng)固連于其下，以支撐待處理外涵機(jī)匣上端部外壁上水平伸出的掛邊；吊環(huán)為2個(gè)，對(duì)稱裝配位于第六定位環(huán)板板面上。

以上工裝夾具中所述的底盤為一扁平的圓環(huán)盤，盤面外側(cè)均勻開有至少4個(gè)螺紋通孔，以通過連接件固定壓板；盤面內(nèi)側(cè)均勻開有至少3個(gè)倒臺(tái)階螺紋通孔，以通過連接件與第一立柱下端部連接并固定第一定位環(huán)板于底盤上。

以上工裝夾具中所述的第一至第三定位環(huán)板板面內(nèi)側(cè)上對(duì)應(yīng)分別均勻開有至少3個(gè)與第一立柱對(duì)應(yīng)安裝位置直徑匹配的通孔；所述的定位環(huán)板Ⅳ板面內(nèi)側(cè)上也均勻開有至少3個(gè)與第一立柱端頭和連接件直徑匹配的倒臺(tái)階螺紋通孔，且在每?jī)蓚€(gè)倒臺(tái)階螺紋通孔之間還開有與第二立柱下端頭和連接件直徑匹配的臺(tái)階螺紋通孔；所述的第五定位環(huán)板板面上均勻開有至少3個(gè)與第二立柱對(duì)應(yīng)安裝位置直徑匹配的通孔；所述的第六定位環(huán)板板面上均勻開有至少3個(gè)與第二立柱對(duì)應(yīng)安裝位置和連接件直徑匹配的倒臺(tái)階螺紋通孔，且在每?jī)蓚€(gè)倒臺(tái)階螺紋通孔之間還均勻開有至少1個(gè)與安裝吊鉤座連接件匹配的螺紋通孔，同時(shí)還在板面上對(duì)稱開有2個(gè)安裝吊環(huán)的螺紋孔。

以上工裝夾具中所述的第一立柱為一圓柱體，在由下至上的柱體上，由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪巳齻€(gè)限位臺(tái)階，且在柱體下端部也由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪艘粋€(gè)反向限位臺(tái)階，每?jī)蓚€(gè)限位臺(tái)階之間的間距由下至上增大，柱體兩端面還各開有一軸向螺紋盲孔，第一至第四定位環(huán)板分別套接在這4個(gè)臺(tái)階上，并由固定連接件固定；所述的第二立柱也為一圓柱體，在由下至上的柱體上，由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪硕€(gè)限位臺(tái)階，且在柱體下端部也由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪艘粋€(gè)反向限位臺(tái)階，每?jī)蓚€(gè)限位臺(tái)階之間的間距由下至上增大，柱體兩端面還各開有一軸向螺紋盲孔，第四至第六定位環(huán)板分別套接在這三個(gè)臺(tái)階上，并由固定連接件固定。

以上工裝夾具中所述的壓板的截面呈“┎”形，在水平板體上開有一腰形孔，孔外側(cè)端頭向下延伸形成一壓頭。

以上工裝夾具中所述的吊鉤座為一長(zhǎng)方形平板，與第六定位環(huán)板連接的一側(cè)的板體開有一復(fù)合孔，該復(fù)合孔壁面是由一圓弧面、一半圓弧面以及一端與圓弧面相交，另一端與半圓弧相切的兩直面構(gòu)成，圓弧面的半徑大于半圓弧面的半徑，吊鉤座懸臂伸出另一側(cè)板體上開有一螺紋通孔，該螺紋通孔與吊鉤上的螺紋直桿匹配；所述的吊鉤由鉤體和螺紋直桿構(gòu)成，鉤體為一正方形板體，板體上開有一螺紋通孔，螺紋直桿通過螺紋通孔與其連為一體，板體內(nèi)側(cè)端頭向上延伸形成一鉤頭。

本發(fā)明提供的以上熱處理工裝夾具所有零部件均采用不銹鋼1Cr18Ni9Ti材料制造。

本發(fā)明具有以下積極效果：

1、本發(fā)明根據(jù)需要進(jìn)行熱處理的航空發(fā)動(dòng)機(jī)外涵機(jī)匣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了與之匹配度極高的工裝夾具，因而不僅可防止外涵機(jī)匣在600±10℃左右熱處理時(shí)，因應(yīng)力釋放導(dǎo)致的零件發(fā)生變形所帶來的問題，且填補(bǔ)了該類外涵機(jī)匣熱處理工裝夾具的空白。

2、本發(fā)明提供的工裝夾具中不僅設(shè)計(jì)了由立柱支撐連接多個(gè)定位環(huán)板形成的主體機(jī)架，可為外涵機(jī)匣熱處理時(shí)起支撐和防止零件發(fā)生徑向收縮變形的作用，且還在底盤上設(shè)計(jì)了多個(gè)壓板，既可為外涵機(jī)匣熱處理時(shí)發(fā)揮固定作用，又能阻止外涵機(jī)匣熱處理釋放應(yīng)力時(shí)，變形沿軸向向下進(jìn)行。

3、本發(fā)明提供的工裝夾具中設(shè)計(jì)了吊鉤、吊鉤座，并通過雙頭螺栓、螺母與第六定位環(huán)板的匹配連接，既能鉤住外涵機(jī)匣上端的安裝邊，防止上端安裝邊在熱處理時(shí)由于自身重力作用往下塌陷，引起變形，同時(shí)，又使該吊鉤座離上端安裝邊端面有一定的距離，不會(huì)阻礙零件軸向向上的變形，可避免造成零件無釋放應(yīng)力的方向和空間，造成外涵機(jī)匣筒體鼓起，導(dǎo)致報(bào)廢，保證外涵機(jī)匣安裝邊之間的同軸度，滿足最終的裝配要求。

4、本發(fā)明提供的工裝夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、省力省時(shí)、可靠性較高，既有效控制了熱處理過程中外涵機(jī)匣徑向方向的變形，又能引導(dǎo)外涵機(jī)匣變形只能沿軸向向上進(jìn)行，并避免了小端安裝邊由于自身重力的作用往下塌的現(xiàn)象，保證了零件安裝邊之間的同軸度，減少了零件廢品率，大大降低生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，具有較大實(shí)用價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的工裝夾具的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的工裝夾具中底盤的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的工裝夾具中底盤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的工裝夾具中第一定位環(huán)板的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的工裝夾具中第一定位環(huán)板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的工裝夾具中第二定位環(huán)板的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的工裝夾具中第二定位環(huán)板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的工裝夾具中第三定位環(huán)板的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖9為本發(fā)明提供的工裝夾具中第三定位環(huán)板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明提供的工裝夾具中第四定位環(huán)板的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖11為本發(fā)明提供的工裝夾具中第四定位環(huán)板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明提供的工裝夾具中第五定位環(huán)板的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖13為本發(fā)明提供的工裝夾具中第五定位環(huán)板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明提供的工裝夾具中第六定位環(huán)板的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖15為本發(fā)明提供的工裝夾具中第六定位環(huán)板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本發(fā)明提供的工裝夾具中第一立柱的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為本發(fā)明提供的工裝夾具中第二立柱的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為本發(fā)明提供的工裝夾具中壓板的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖19為本發(fā)明提供的工裝夾具中壓板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20為本發(fā)明提供的工裝夾具中吊鉤座的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖21為本發(fā)明提供的工裝夾具中吊鉤座的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22為本發(fā)明提供的工裝夾具中吊鉤的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖23為本發(fā)明提供的工裝夾具中吊鉤的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖24為本發(fā)明提供的工裝夾具中四槽螺母的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖25為待處理的外涵機(jī)匣的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖26為待處理的外涵機(jī)匣裝配在本發(fā)明提供的工裝夾具上后的主視結(jié)構(gòu)剖

面示意圖。

圖中：1—底盤，2—螺紋通孔，3—倒臺(tái)階螺紋通孔，4—螺釘，5—長(zhǎng)方形槽，6—第一定位環(huán)板，7—第二定位環(huán)板，8—第三定位環(huán)板，9—第四定位環(huán)板，10—第五定位環(huán)板，11—第六定位環(huán)板，12—通孔，13—臺(tái)階螺紋通孔，14—螺紋通孔，15—第一立柱，16—第二立柱，17—限位臺(tái)階，18—螺紋盲孔，19—底板，20—腰形孔，21—壓頭，22—吊鉤座，23—復(fù)合孔，24—螺栓，25—螺母，26—吊鉤，27—鉤體，28—螺紋直桿，29—鉤頭，30—吊環(huán)，31—四槽螺母，33—雙頭螺釘，33—外涵機(jī)匣，34—中間安裝邊，35—掛邊，36—固定腳。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出實(shí)施例，以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容和設(shè)計(jì)思想所作出的非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例

本實(shí)施例提供的一種外涵機(jī)匣熱處理用工裝夾具，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，具體是由底盤1、定位環(huán)板、立柱、壓板19、吊鉤26、吊鉤座22和吊環(huán)30構(gòu)成。

其中所述的底盤1為一扁平的圓環(huán)盤，盤面外側(cè)均勻開有至少4個(gè)螺紋通孔2，本實(shí)施例開有8個(gè)螺紋通孔2，以與壓板19匹配更穩(wěn)固的固定熱處理的外涵機(jī)匣；盤面內(nèi)側(cè)均勻開有至少3個(gè)倒臺(tái)階螺紋通孔3，本實(shí)施例為4個(gè)，以使連接件即螺釘4既能夠穿過該孔與第一立柱15下端部連接并固定第一定位環(huán)板15于底盤1上，又不會(huì)影響底盤底面的平整，如圖2、3所示。除此之外，底盤1外側(cè)還均勻開有4個(gè)沿徑向延伸的長(zhǎng)方形槽5，該槽是熱處理后取下外涵機(jī)匣之用。

定位環(huán)板分為6個(gè)，每一個(gè)定位環(huán)板均為扁平的圓環(huán)板，其中第一至第三定位環(huán)板6～8的板面內(nèi)側(cè)上對(duì)應(yīng)分別均勻開有至少3個(gè)與第一立柱15對(duì)應(yīng)安裝位置直徑匹配的通孔12，本實(shí)施例為4個(gè)，見圖4～9；第四定位環(huán)板9板面內(nèi)側(cè)上均勻開有4個(gè)與第一立柱15端頭和連接件直徑匹配的倒臺(tái)階螺紋通孔3，且在每?jī)蓚€(gè)倒臺(tái)階螺紋通孔3之間還開有與第二立柱16下端頭和連接件直徑匹配的臺(tái)階螺紋通孔13，見圖10、11；第五定位環(huán)板10板面上均勻開有至少3個(gè)與第二立柱16對(duì)應(yīng)安裝位置直徑匹配的通孔12，本實(shí)施例為4個(gè)，見圖12～13；第六定位環(huán)板11板面上均勻開有至少3個(gè)與第二立柱16對(duì)應(yīng)安裝位置和連接件直徑匹配的倒臺(tái)階螺紋通孔3，本實(shí)施例為4個(gè)，且在每?jī)蓚€(gè)倒臺(tái)階螺紋通孔3之間還均勻開有至少1個(gè)與安裝吊鉤座22連接件匹配的螺紋通孔2，本實(shí)施例為2個(gè)，同時(shí)還在板面上對(duì)稱開有2個(gè)安裝吊環(huán)的螺紋孔14，見圖14～15。第一至第四定位環(huán)板6～9按一定間距依次套接于4個(gè)第一立柱15上，第一和第四定位環(huán)板6和9分別由螺釘固定在4個(gè)第一立柱15的兩端頭上，第二、第三定位環(huán)板7、8則由四槽螺母31(見圖24)固定在4個(gè)第一立柱15中段的限位臺(tái)階17上；第五、第六定位環(huán)板10、11按一定間距依次套接于第二立柱16上，分別由四槽螺母31和螺釘4固定在4個(gè)第二立柱16中段的限位臺(tái)階17上和上端頭上；當(dāng)其固連后，再通過穿過第四定位環(huán)板9階梯螺紋通孔的螺釘固連在第二立柱16的下端頭限位臺(tái)階上并與第一至第四定位環(huán)板6～9整個(gè)連為一體，各定位環(huán)板的外徑與待處理外涵機(jī)匣32的內(nèi)徑匹配。

立柱分為第一立柱和第二立柱，第一立柱15至少為3個(gè)，本實(shí)施例為4個(gè)，每個(gè)第一立柱15都為一圓柱體，在由下至上的柱體上，由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪巳齻€(gè)限位臺(tái)階17，且在柱體下端部也由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪艘粋€(gè)反向限位臺(tái)階17，每?jī)蓚€(gè)限位臺(tái)階17之間的間距由下至上增大，柱體兩端面還各開有一軸向螺紋盲孔18，見圖16，第一至第四定位環(huán)板6～9分別套接固定在這4個(gè)臺(tái)階上。第二立柱16也至少為3個(gè)，本實(shí)施例為4個(gè)，每個(gè)第二立柱16也為一圓柱體，在由下至上的柱體上，由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪硕€(gè)限位臺(tái)階17，且在柱體下端部也由大直徑變?yōu)樾≈睆叫纬闪艘粋€(gè)反向限位臺(tái)階17，每?jī)蓚€(gè)限位臺(tái)階17之間的間距由下至上增大，柱體兩端面還各開有一軸向螺紋盲孔18，見圖17，第四至第六定位環(huán)板9～11分別套接固定在這3個(gè)臺(tái)階上。

壓板19至少為4個(gè)，本實(shí)施例為8個(gè)，每個(gè)壓板19的截面呈“┎”形，在水平板體上開有一腰形孔20，由雙頭螺釘32穿過該腰形孔20和底盤上的螺紋通孔2并與螺母25配合固定在第一定位環(huán)板6外側(cè)的底盤1上，孔外側(cè)端頭向下延伸形成一壓頭21，見圖18、19，以與待處理外涵機(jī)匣底部外壁上的固定腳36匹配，將外涵機(jī)匣固定在底盤上。

吊鉤座22至少為4個(gè)，本實(shí)施例為8個(gè)，吊鉤座22為一長(zhǎng)方形平板，與第六定位環(huán)板11連接的一側(cè)的板體開有一復(fù)合孔23，該復(fù)合孔23壁面是由一圓弧面、一半圓弧面以及一端與圓弧面相交，另一端與半圓弧相切的兩直面構(gòu)成，且圓弧面的半徑大于半圓弧面的半徑，吊鉤座22懸臂伸出另一側(cè)板體上開有一螺紋通孔2，該螺紋通孔2與吊鉤26上的螺紋直桿28匹配，見圖20、21。每一個(gè)吊鉤座22開有復(fù)合孔23的一端通過螺栓24和螺母25固定在第六定位環(huán)板11板面上，另一端懸臂伸出，吊鉤26則通過螺母25活動(dòng)固連于其下。吊鉤26由鉤體27和螺紋直桿28構(gòu)成，鉤體27為一正方形板體，板體上開有一螺紋通孔2，見圖22、23，螺紋直桿28通過螺紋通孔2與其連為一體，板體內(nèi)側(cè)端頭向上延伸形成一鉤頭29，以支撐待處理外涵機(jī)匣上端部外壁上水平伸出的掛邊35。

吊環(huán)30為2個(gè)，對(duì)稱裝配位于第六定位環(huán)板11板面上，見圖1。

由于被處理的外涵機(jī)匣33為一薄殼筒體，筒體外壁上有由焊接后形成的4個(gè)中間安裝邊34、一個(gè)掛邊35和一個(gè)固定腳36，見圖25，因而使用時(shí)，是先將外涵機(jī)匣33套在由底盤、定位環(huán)板和立柱構(gòu)成工裝夾具主體上，并使焊接后形成的4個(gè)中間安裝邊34、掛邊35和固定腳36正好位于本發(fā)明工裝夾具的定位環(huán)板外側(cè)，這樣才可對(duì)其產(chǎn)生約束作用，保證處理后的外涵機(jī)匣筒體能夠同心，然后用壓板19壓緊外涵機(jī)匣下沿伸出的固定腳36，再安裝吊鉤座22與吊鉤26，并使外涵機(jī)匣上的掛邊35剛好掛在吊鉤的鉤頭29上。安裝完畢后的結(jié)構(gòu)如圖26所示。