[發明專利]一種用于對工件激光噴丸成形的預應力夾具

無效

• 申請號: 201310037718.3
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103143597A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 陳潔;姚振強;王欣晶;胡永祥;徐正松;李昊
• 申請（專利權）人: 上海飛機制造有限公司;上海交通大學
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00;B21D43/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;徐年康

技術領域

本發明屬于制造工裝技術領域，特別是涉及一種用于對工件激光噴丸成形的預應力夾具。

背景技術

板料激光噴丸成形作為一種無模冷加工的金屬成形工藝，特別適合于航空制造業的機翼整體壁板的制造。眾所周知，在彈性預應力下進行板料激光噴丸，可以有效地克服自由狀態下激光噴丸工件呈球形現象，激光噴丸工件的成形曲率也大幅提高，預應力激光噴丸成形顯著優于自由狀態下的激光噴丸成形。然而不同的激光噴丸樣件需要的曲率各異，對預加載的柔性能力，也就是預應力適應工件的變化能力要求較高，因此工件的預應力施加是激光噴丸成形的關鍵技術之一。現有技術中常用的夾具是通過與工件成型后的形狀、曲率相吻合的多組卡板，將工件夾持固定在噴丸設備的剛性框架上，然后通過螺栓使上卡板逐漸逼近下卡板，以使卡板和工件完全壓緊。上述技術的一個顯著缺點是不能準確連續地控制預應力與工件的彈性預變形，以致當卡板松開后工件會發生回彈，同時一套卡板僅限于加工一種工件，不具有柔性。

發明內容

本發明的目的在于克服傳統預應力夾具的缺點，提供一種可以準確連續地控制預應力與工件彈性預變形量的夾具。

本發明公開了一種用于對工件激光噴九成形的預應力夾具，其包括：框架，其基本豎直地布置；兩個支撐滾柱，其基本水平地并且可轉動地固定到框架上，以線接觸地支撐工件；液壓千斤頂，其固定到框架上并使其活塞桿基本豎直地定位于兩個支撐滾柱之間的中央從而工件被壓抵在液壓千斤頂的活塞桿和兩個支撐滾柱之間；柔性墊塊，其布置在液壓千斤頂的活塞桿和工件之間；液壓驅動泵，其連接到液壓千斤頂以驅動液壓千斤頂；油壓表，其連接到液壓驅動泵上以顯示液壓驅動泵的驅動油壓；以及長度測量元件，其固定到框架上并定位于兩個支撐滾柱之間的中央以測量工件在液壓千斤頂作用下的豎直變形量。

具體地，液壓驅動泵為手動液壓驅動泵或電動液壓驅動泵。

具體地，長度測量元件為電子游標卡尺，電子游標卡尺的主尺和副尺的其中之一固定到框架上，電子游標卡尺的主尺和副尺的另一個抵到工件上。

更具體地，電子游標卡尺的主尺和副尺的其中之一是通過壓塊固定到框架上。

具體地，柔性墊塊由彈性聚氨酯材料制成。

本發明的有益效果是在對金屬板材進行激光噴丸成型時，可以對工件施加可控的預壓力，使工件在噴丸成型前產生可控的預應力以及彈性預變形量，能夠顯著提高工件噴丸成型后的加工質量。

附圖說明

圖1是本發明中用于對工件激光噴九成形的預應力夾具的結構示意圖；

圖2是本發明中液壓千斤頂、柔性墊塊以及支撐滾柱的連接示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細闡述。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。

如圖1所示，其示出了根據本發明的預應力夾具的結構示意圖。

具體地，該預應力夾具包括框架101、支撐滾柱102、壓塊103以及電子游標卡尺104等。框架101基本豎直地布置。兩個支撐滾柱102基本水平地布置并可轉動地安裝到框架101上，其中，該支撐滾柱102的橫截面呈圓筒形從而當工件300被支撐于兩支撐滾柱102上時該支撐滾柱102與工件300線接觸。通過擰緊壓塊103上的螺釘105，將電子游標卡尺104的主尺固定在框架101上，此時，由于電子游標卡尺104的副尺(游標)未被固定，故該副尺相對主尺是可活動的。為了使該工件300達到預定的彈性變形量，可以將電子游標卡尺104的副尺抵到工件300上以測得工件300的中央部位的豎直方向上的變形量，這會在下文中詳述。

可以理解，根據運動的相對性原理，可選擇地，該電子游標卡尺104的副尺(游標)可以被固定在框架101上同時將電子游標卡尺104的主尺抵到工件300的下表面。

該預應力夾具還包括手動液壓驅動泵201、油壓表202、液壓千斤頂203以及柔性墊塊204。液壓千斤頂203的缸體固定到框架101上使得其活塞桿基本豎直地定位于兩個支撐滾柱102之間的中央；作為驅動源的手動液壓驅動泵201通過快速接頭連接到液壓千斤頂203上以向液壓千斤頂203內的工作介質(如：油)提供驅動壓強；柔性墊塊204可以由彈性聚氨酯材料制成，其固定于液壓千斤頂203的活塞桿的頂端從而在液壓千斤預203的作用下抵到工件300的上表面上，油壓表202連接到手動液壓驅動泵201上以實時地顯示手動液壓驅動泵201的輸出油壓。可以理解，該液壓驅動源還可以為電動液壓驅動泵。