[发明专利]一种异形截面薄壁腔类零件喷丸强化用柔性夹具

说明书

本发明提供了一种异形截面薄壁腔类零件喷丸变形用柔性夹具，用于所述异形截面薄壁腔类零件的喷丸加工，该柔性夹具包括拉杆、橡胶涨圈、压紧螺母、第一压板、第二压板和支撑块；所述的橡胶涨圈、第一压板和第二压板的截面形状与所述异形截面相同；橡胶涨圈、第一压板和第二压板与所述异形截面薄壁腔间隙配合，在橡胶涨圈膨胀后能够对所述异形截面薄壁腔内壁面施加均匀压力；能够快速装夹，装夹后放入待喷丸零件内腔后通过调节螺栓联结实现了对内腔的全表面的贴合和向外张力，有效抵消了外表面喷丸时产生的冲击力，防止了喷丸变形，省去了对喷丸变形进行校正的工序，提高了加工效率，降低了加工成本。

技术领域

本发明属于工装设计技术，用于铝合金薄壁异形内腔类零件进行喷丸强化，具体涉及一种异形截面薄壁腔类零件喷丸强化用柔性夹具。

背景技术

喷丸强化是以压缩空气或机械离心力为动力，丸粒高速运动形成的弹丸流对金属表面进行撞击而使材料表面层发生循环塑性变形，表面材料因塑性变化而产生径向延伸逐步形成一层均匀的塑性变形层，进而表层的金属组织结构发生有利的变化和使表层引入残余压应力场，从而提高了金属零件的抗疲劳和抗应力腐蚀的能力。喷丸强化作为一种提高金属零件的疲劳强度、改善工件表面机械性能的加工工艺,已经有几十年的历史了。在实际生产过程中，高速运动的弹丸流反复多次撞击零件表面，零件会产生翘起、卷边和凹陷等变形，造成零件外形尺寸超差。值得注意的是：喷丸强化与喷丸成型是不同的工艺，喷丸强化主要是提高疲劳性能，属于表面处理技术领域，而喷丸成型目的是形成一定的形状，属于成型技术领域。

由于高速运动的弹丸流在冲击零件金属表面时，对于内腔形状复杂、壁厚小于3mm的铝合金管类零件(如图2)在喷丸时，零件外表面要求的喷丸效果完全相同，而零件壁厚不均，各部位所能承受的冲击力不一致，会出现凹陷和扭曲的变形。另外，喷丸后不允许采用机械方法进行校形(详见HB/Z 26-2011《航空零件喷丸强化工艺》的第8.4条)。

目前，采用往零件内腔放置金属堵塞的方法防止喷丸变形，由于这种复杂的内腔常采用模锻的制造方法加工而成，表面光洁度精度较低，金属堵塞难于与内腔壁完全贴合，无法完全控制喷丸变形。后续辅助校形采用补喷丸的方法进行喷丸校形，时间长、难度大，严重影响了加工效率和产品质量。

发明内容：

本发明的目的是：提出一种能够快速装夹、且能够对薄壁异形内腔类零件的腔壁准确贴合的装置，控制喷丸变形，提高加工效率，降低加工成本，提高产品质量。

本发明的技术方案是：提供一种异形截面薄壁腔类零件喷丸强化用柔性夹具，用于所述异形截面薄壁腔类零件的喷丸加工，该柔性夹具包括拉杆、橡胶涨圈、压紧螺母、第一压板、第二压板和支撑块；

所述的橡胶涨圈、第一压板和第二压板的截面形状与所述异形截面相同；

所述拉杆一端与第一压板固定连接或一体联动，所述拉杆另一端穿过支撑块和第二压板并与压紧螺母螺纹配合；

所述支撑块和橡胶涨圈位于第一压板和第二压板之间；

所述橡胶涨圈套在支撑块上，且所述橡胶涨圈的长度大于支撑块的长度；

旋转压紧螺母能够使得第一压板和第二压板夹持并挤压橡胶涨圈膨胀；

橡胶涨圈、第一压板和第二压板与所述异形截面薄壁腔间隙配合，在橡胶涨圈膨胀后能够对所述异形截面薄壁腔内壁面施加压力；

进一步的，所述橡胶涨圈由一组橡胶圈排列构成。

进一步的，所述的第二压板厚度大于第一压板。

进一步的，所述的第二压板上设置有连接端，用于与支撑机构、吊挂机构或牵引机构联接。优选的，所述连接端为通孔、挂钩或耳片。

进一步的，第二压板与支撑块固定连接或一体成型。