[發明專利]一種大型球冠類薄壁件陣列式內撐夾具及柔性裝夾方法

有效

• 申請號: 202110429519.1
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN112917205B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 劉海波;張發亮;陳勇;薄其樂;李特;王永青;郭東明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23Q3/06
• 分類號: B23Q3/06;B23Q3/08;B23Q3/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮

1.一種大型球冠類薄壁件陣列式內撐夾具，其特征在于，該夾具包括定位夾緊裝置、輔助裝置和液壓驅動系統；

所述的定位夾緊裝置包括芯軸(6)、內胎膜(7)、液壓缸(19)和橡膠板(3)；所述內胎膜(7)支撐面的設計廓形與球冠類薄壁件內壁的定位面幾何廓形一致；所述芯軸(6)安裝于內胎膜(7)中心處；所述液壓缸(19)連接在內胎膜(7)中，3個液壓缸(19)作為一組自動支撐沿內胎膜母線均勻分布；在內胎膜環向方向，陣列式均布8組自動支撐，每組自動支撐均由一個減壓閥控制；每個液壓缸(19)活塞末端均裝有橡膠板(3)，活塞桿處于初始位置時，橡膠板(3)上表面與內胎膜表面在同一曲面上；夾緊時，活塞推動橡膠板(3)運動，使球冠類薄壁件與內胎膜緊密貼合；

所述的輔助裝置包括壓環(15)、壓板(8)、壓盤(4)、轉接工裝(2)、上定位盤(22)和下定位盤(23)；待球冠類薄壁件撐漲完畢后，在球冠類薄壁件下端用壓環(15)及壓板(8)加以固定，在球冠類薄壁件上端用壓盤(4)固定，并通過鎖緊螺母(5)與芯軸(6)螺紋連接，完成球冠型薄壁件的完全定位，實現可靠裝夾；所述轉接工裝(2)連接在內胎膜(7)和轉臺(1)之間，轉接工裝(2)上部及下部分別安裝上定位盤(22)和下定位盤(23)，上定位盤(22)和下定位盤(23)分別與內胎膜(7)底部的定位孔及轉臺(1)中心孔配合，實現“一面一銷”定位；

所述的液壓驅動系統中包括儲液箱(25)、雙向液壓泵(26)、溢流閥(27)、減壓閥(9)、聯接閥(12)、壓力表(13)和蓄能器(14)；其中，儲液箱(25)與雙向液壓泵(26)相連，雙向液壓泵(26)將液壓油輸送給聯接閥(12)；溢流閥(27)接于雙向液壓泵(26)與聯接閥(12)之間；所述減壓閥(9)、聯接閥(12)、壓力表(13)、蓄能器(14)均安裝于內胎膜(7)上，液壓油依次流入聯接閥(12)、壓力表(13)、蓄能器(14)、減壓閥(9)中，經減壓閥(9)變壓控制后，再通過內胎膜內部液壓管路(18)輸送至液壓缸(19)中。

2.根據權利要求1所述的一種大型球冠類薄壁件陣列式內撐夾具，其特征在于，所述壓環(15)為分瓣式，由兩瓣通過螺栓連接；壓環(15)底部設有橡膠墊，用于減小與球冠類薄壁件的接觸變形。

3.根據權利要求1或2所述的一種大型球冠類薄壁件陣列式內撐夾具，其特征在于，轉接工裝(2)與內胎膜(7)通過轉接工裝內螺栓(17)固連；轉接工裝(2)與轉臺(1)通過轉臺內螺栓(10)和T型塊(11)連接。

4.一種利用如權利要求1所述的大型球冠類薄壁件陣列式內撐夾具進行柔性裝夾的方法，其特征在于，該方法具體步驟如下：

第一步：吊裝球冠類薄壁件，啟動液壓驅動系統

首先，將球冠類薄壁件(16)吊裝在陣列式內撐夾具上，以球冠類薄壁件(16)下表面為定位面；接著，啟動液壓驅動系統，儲液箱(25)提供動力驅動所需的液壓油，液壓油經油管依次通過雙向液壓泵(26)、三通(28)、聯接閥(12)；

第二步：液壓缸運動，與球冠類薄壁件內表面緊密接觸

打開聯接閥(12)的A閥，液壓油依次流入壓力表(13)、蓄能器(14)中，蓄能器(14)儲存能量，在系統低壓時進行補壓，保證系統穩定；隨后，液壓油流入減壓閥(9)中，每組自動支撐均由一個減壓閥(9)控制，單獨動作，通過操作減壓閥控制流入不同組液壓缸的壓力，實現變壓控制；之后，液壓油通過夾具體內部液壓管路(18)流入液壓缸(19)進油口中，使無桿腔增大，帶動活塞向前運動，使橡膠板與球冠類薄壁件內表面接觸間隙減小，貼合緊密，實現內撐效果；

第三步：輔助裝置運動

待內撐完畢，將壓環(15)置于球冠類薄壁件(16)底部，用壓板(8)將其固定；此外，將壓盤(4)置于球冠類薄壁件上部未加工區域，旋緊鎖緊螺母(5)，使壓盤(4)與球冠類薄壁件(16)上表面緊密接觸，實現壓緊；

第四步：實現保壓功能

關閉聯接閥(12)，切斷油路，實現保壓功能；泄壓時，打開聯接閥(12)的B閥，液壓油從液壓缸有桿腔中經出油口排出，液壓缸(19)活塞向后運動，使橡膠板與球冠類薄壁件內表面脫離，實現松開效果。