一种薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备的制作方法

1.本实用新型属于航空铝合金铸件生产技术领域，具体涉及一种薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备。


背景技术：

2.在现在的飞机构件中，大约会有1600到2100种铝铸件，伴随着国内航天航空整体水平的不断提高，对于铝铸件的要求也不断向高精度，高性能，复杂化，整体化的方向发展，而大型铝铸件的轻量薄壁化是现代铸造技术发展的重要方向。但是这类大型铸件由于其本身的尺寸较大，形状比较复杂，要求高的原因，在铸造过程中会经常的在铸件外观质量，铸件尺寸精度和铸件局部补缩上出现问题，影响着产品铸造完成后的使用质量。而当代铸造业为了提高大型轻量薄壁铝铸件的铸造，基本上都已采用以低压铸造为主的形式来进行精密铸造。
3.薄壁航空铝合金管形铸件的材料可选用zll14a-t6，此合金流动性、抗热裂倾向、抗缩松倾向和气密性等工艺性能较好，是一种较理想的铸造铝合金。
4.现有的薄壁航空铝合金管形铸件常需要开孔，传统的开孔设备在使用过程中存在不足之处，一是该薄壁航空铝合金管形铸件由于壁体较薄，导致其在开孔过程中容易于开孔边缘处出现局部变形，影响薄壁航空铝合金管形铸件的加工质量；二是无法实现对单一铸件快速连续开孔作业，开孔的位置不能根据需要快速调整，开孔效率较为低下。因此，需要对其进行优化改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的至少一个上述问题，提供一种薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现：
7.本实用新型提供一种薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备，包括底座，所述底座上安装有转台式上料机构、移动式钻孔机构和防变形内支撑机构，所述转台式上料机构能够将薄壁航空铝合金管形铸件连续转移至靠近移动式钻孔机构的加工位置，所述防变形内支撑机构能够在移动式钻孔机构钻孔作业时为薄壁航空铝合金管形铸件的开孔处边缘区域提供局部支撑。
8.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述薄壁航空铝合金管形铸件包括薄壁管体，所述薄壁管体的两端设有加厚安装环，所述加厚安装环的内壁设有凸键。
9.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述薄壁管体的外径为400-500mm，轴向长度为600-800mm，所述薄壁管体的典型壁厚为3-5mm，所述加厚安装环处的壁厚为8-15mm。
10.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述转台式上料机构包
括上料电机、托板、周向旋转电机和定位转板，所述上料电机固定在底座中，其输出轴伸出底座，所述上料电机的输出轴外端固定有至少两个托板，每个所述托板中嵌入固定有周向旋转电机，所述周向旋转电机的输出轴固定有定位转板。
11.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述定位转板的外径等于薄壁航空铝合金管形铸件中加厚安装环的内径，所述定位转板的外壁开设有与凸键配合的键槽。
12.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述移动式钻孔机构包括钻孔电机、横向传动丝杆、竖向活动基座、导轨、滑块和钻机，所述钻孔电机固定在底座上，其输出轴连接有横向传动丝杆，所述横向传动丝杆的外侧套设有与其配合的竖向活动基座，所述竖向活动基座靠近转台式上料机构的一侧设有由导轨、滑块构成的直线导轨副，所述滑块上安装有钻机，且钻机的钻杆轴线与上料电机的输出轴轴线垂直相交。
13.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述底座的上端向内开设有滚槽，所述竖向活动基座的底端安装有能够沿滚槽进行滚动的支撑滚轮。
14.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述防变形内支撑机构包括竖向支撑板，所述竖向支撑板的一侧固定有升降推杆，另一侧开设有导向竖槽，所述升降推杆的活动端固定有横向安装板，所述横向安装板的下侧固定有与导向竖槽配合的限位条，所述横向安装板的外端部安装有升降电机，所述升降电机的输出轴连接有竖向传动丝杆，所述竖向传动丝杆的外侧套设有升降座，所述升降座的上侧固定有贯穿横向安装板的竖导向杆，所述升降座靠近竖向支撑板的一侧安装有支撑推杆，所述支撑推杆的活动端安装有防变形内支撑块。
15.进一步地，上述薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备中，所述防变形内支撑块的外侧面为与薄壁航空铝合金管形铸件中薄壁管体内壁形状配合的弧形面，且其外侧面向内开设有与钻杆配合的避让凹槽。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型提供的薄薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备结构设计合理，一方面通过防变形内支撑机构在移动式钻孔机构钻孔作业时为薄壁航空铝合金管形铸件的开孔处边缘区域提供局部支撑，有效避免出现开孔形变，保障薄壁航空铝合金管形铸件的加工质量；另一方面能够实现对单一铸件快速连续开孔作业，开孔的位置可以根据需要快速调整，开孔效率较高。
18.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型整体的结构示意图；
21.图2为本实用新型中薄壁航空铝合金管形铸件的主视结构示意图；
22.图3为本实用新型中薄壁航空铝合金管形铸件的俯视结构示意图；
23.图4为本实用新型中转台式上料机构的结构示意图；
24.图5为本实用新型中移动式钻孔机构的结构示意图；
25.图6为本实用新型中防变形内支撑机构的结构示意图；
26.图7为本实用新型中限位条的结构示意图；
27.图8为本实用新型中升降座的结构示意图；
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1-底座，2-转台式上料机构，201-上料电机，202-托板，203-周向旋转电机，204-定位转板，3-移动式钻孔机构，301-钻孔电机，302-横向传动丝杆，303-竖向活动基座，304-导轨，305-滑块，306-钻机，4-防变形内支撑机构，401-竖向支撑板，402-升降推杆，403-横向安装板，404-限位条，405-升降电机，406-竖向传动丝杆，407-升降座，408-竖导向杆，409-支撑推杆，410-防变形内支撑块，411-避让凹槽，5-薄壁航空铝合金管形铸件，501-薄壁管体，502-加厚安装环，503-凸键。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.本实施例为一种薄壁航空铝合金管形铸件用开孔设备，如图1所示，包括底座1，底座1上安装有转台式上料机构2、移动式钻孔机构3和防变形内支撑机构4，转台式上料机构2能够将薄壁航空铝合金管形铸件5连续转移至靠近移动式钻孔机构3的加工位置，防变形内支撑机构4能够在移动式钻孔机构3钻孔作业时为薄壁航空铝合金管形铸件5的开孔处边缘区域提供局部支撑。
32.如图2-图3所示，薄壁航空铝合金管形铸件5包括薄壁管体501，薄壁管体501的两端设有加厚安装环502，加厚安装环502的内壁设有凸键503。薄壁管体501的外径为400-500mm，轴向长度为600-800mm，薄壁管体501的典型壁厚为3-5mm，加厚安装环处502的壁厚为8-15mm。
33.如图4所示，转台式上料机构2包括上料电机201、托板202、周向旋转电机203和定位转板204，上料电机201固定在底座1中，其输出轴伸出底座1。上料电机201的输出轴外端固定有至少两个托板202，每个托板202中嵌入固定有周向旋转电机203，周向旋转电机203的输出轴固定有定位转板204。定位转板204的外径等于薄壁航空铝合金管形铸件5中加厚安装环502的内径，定位转板204的外壁开设有与凸键503配合的键槽。为了提高定位转板204的旋转流畅度，还可在其与下方的托板之间安装滚动支撑轴承。
34.如图5所示，移动式钻孔机构3包括钻孔电机301、横向传动丝杆302、竖向活动基座303、导轨304、滑块305和钻机306，钻孔电机301固定在底座1上，其输出轴连接有横向传动丝杆302。横向传动丝杆302的外侧套设有与其配合的竖向活动基座303，竖向活动基座303靠近转台式上料机构2的一侧设有由导轨304、滑块305构成的直线导轨副，滑块305上安装有钻机306，且钻机306的钻杆轴线与上料电机201的输出轴轴线垂直相交。底座1的上端向内开设有滚槽，竖向活动基座303的底端安装有能够沿滚槽进行滚动的支撑滚轮。
35.如图6所示，防变形内支撑机构4包括竖向支撑板401，竖向支撑板401的一侧固定有升降推杆402，另一侧开设有导向竖槽。升降推杆402的活动端固定有横向安装板403，横向安装板403的下侧固定有与导向竖槽配合的限位条404。如图7所示，限位条404的横截面为内宽外窄的t形结构。横向安装板403的外端部安装有升降电机405，升降电机405的输出轴连接有竖向传动丝杆406，竖向传动丝杆406的外侧套设有升降座407，如图8所示。升降座407的上侧固定有贯穿横向安装板403的竖导向杆408，升降座407靠近竖向支撑板401的一侧安装有支撑推杆409，支撑推杆409的活动端安装有防变形内支撑块410。防变形内支撑块410的外侧面为与薄壁航空铝合金管形铸件5中薄壁管体501内壁形状配合的弧形面，且其外侧面向内开设有与钻杆配合的避让凹槽411。
36.本实施例的一个具体应用，包括如下步骤：
37.1)将薄壁航空铝合金管形铸件5安装在转台式上料机构2的托板202上，安装时使得薄壁航空铝合金管形铸件5的内壁凸键503与定位转板204的键槽相互卡合；转台式上料机构2通过上料电机201带动载料的托板202旋转，将薄壁航空铝合金管形铸件5转移至加工位，托板202中周向旋转电机203根据需要带动薄壁航空铝合金管形铸件5旋转至待开孔位置正对移动式钻孔机构3的钻机306；
38.2)防变形内支撑机构4利用升降推杆402带动横向安装板403下移，防变形内支撑块410进入薄壁航空铝合金管形铸件5的内腔，再利用竖向传动丝杆的传动作用调整其高度位置，高度位置调整完毕后利用支撑推杆409带动其与薄壁航空铝合金管形铸件5内壁紧密贴合；
39.3)移动式钻孔机构3先调整钻机306中钻杆的高度位置，再利用横向传动丝杆的传动作用带动其向薄壁航空铝合金管形铸件6移动，完成开孔。
40.当需要对单一铸件连续开孔时，每完成一次开孔后，防变形内支撑机构4先将防变形内支撑块410与薄壁航空铝合金管形铸件5分离，转台式上料机构2的托板202中周向旋转电机203根据需要带动薄壁航空铝合金管形铸件5旋转至待开孔位置正对移动式钻孔机构3的钻机306，而后防变形内支撑机构4再将防变形内支撑块410与薄壁航空铝合金管形铸件5抵紧，即可进行再次开孔。重复上述步骤，即可完成对单一铸件的连续开孔。
41.以上公开的本实用新型优选实施例只是利于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。