[发明专利]波形弹簧加工夹具及方法

说明书

本发明公开了一种波形弹簧加工夹具及方法，加工夹具包括波形弹簧外径定位面、波形弹簧放置底面、波形弹簧内径避让面、波形弹簧压紧凸起和凹槽，上述特征面形成了一个环形件。当需要加工波形弹簧时，将波形弹簧放入加工夹具中，使得波形弹簧的上、下端、外周向被波形弹簧压紧凸起、波形弹簧放置底面和波形弹簧外径定位面限制在一个空间内，仅留出波形弹簧待加工的内径圆c，当需要加工多个波形弹簧时，将多个加工夹具同轴叠放，将波形弹簧夹持在相邻的加工夹具之间，然后采用线切割的方式切割波形弹簧待加工的内径圆c。本发明同时兼备高加工效率和高精度。

技术领域

本发明属于特种加工技术领域，具体涉及端面波形弹簧加工过程中使用的夹具以及采用该夹具的加工方法

背景技术

在航空发动机上使用的一种波形弹簧,零件主体为环状波簧类零件，零件厚度仅为0.35mm,零件自由状态展开剖面图为类余弦函数曲线。波形弹簧的主要尺寸为外径尺寸C、内径尺寸c和高度H。其中，外径尺寸C、内径尺寸c与零件型面相关联。零件型面复杂，尺寸形状精度高。由于零件直径尺寸公差仅为ΦQ0-0.25，使用冲切难以保证零件加工精度。

传统加工方法中，一般使用磨加工对零件的直径进行加工，但使用磨加工需考虑零件定位夹紧装置，结构复杂，且一次只能加工1件零件，同时为人工加工，人力成本高，加工效率低。因此，研究一种高效，简洁的加工夹具和方法是批量加工类似零件的必然选择。

发明内容

针对这类尺寸精度高的波形弹簧零件，一方面，零件的厚度较薄无法使用冲切加工，另一方面，若使用磨加工则成本高、劳动强度大、效率低。于是，本发明旨在提供一种波形弹簧加工夹具及方法，解决该类波形弹簧零件无法冲切而磨加工又存在加工效率低、成本高的问题，准确加工出波形弹簧的内径圆尺寸，加工精度高，加工效率高。

具体来说，本发明采用了以下技术方案：

波形弹簧加工夹具，包括环形金属胚体，所述环形金属胚体主要由以下部分组成：

波形弹簧外径定位面，所述波形弹簧外径定位面为一条与环形金属胚体同轴的圆柱面，且圆柱面的高度等于波形弹簧的轴向高度，圆柱面的外径等于波形弹簧在前述轴向高度下的外径；

波形弹簧放置底面，所述波形弹簧放置底面为一条与波形弹簧外径定位面垂直连接并与环形金属胚体同轴的圆环面，圆环面的外环直径等于波形弹簧外径定位面的直径；

波形弹簧内径避让面，所述波形弹簧内径避让面为一条与环形金属胚体同轴并与波形弹簧放置底面垂直连接的圆柱面，圆柱面的直径等于波形弹簧放置底面的内环直径；

波形弹簧压紧凸起，所述波形弹簧压紧凸起为一个与环形金属胚体同轴并与波形弹簧内径避让面连接的圆环体，圆环体的内环直径等于波形弹簧内径避让面的直径，圆环体的外环直径大于波形弹簧外径定位面的外径；

凹槽，所述凹槽为一个与环形金属胚体同轴的圆环形凹槽，圆环形凹槽的环形底面与波形弹簧外径定位面垂直连接，圆环形凹槽的轴向深度等于波形弹簧压紧凸起的轴向高度，圆环形凹槽的环形底面的内环直径等于波形弹簧外径定位面的外径，圆环形凹槽的环形底面的外环直径等于波形弹簧压紧凸起的外环直径。

作为一种选择，所述环形金属胚体为耐腐蚀且硬度小于波形弹簧的金属导体。

进一步，所述环形金属胚体为不锈钢。

作为一种选择，所述波形弹簧的轴向高度为波形弹簧自由状态下的轴向高度。

作为一种选择，所述波形弹簧外径定位面、波形弹簧放置底面、波形弹簧内径避让面、波形弹簧压紧凸起和凹槽为铣削面。

作为一种选择，所述环形金属胚体为拉伸成型。

一种前述加工夹具的波形弹簧加工方法，包括波形弹簧内径圆的加工步骤：