平衡軸支架鏜孔液壓夾具設(shè)計

任曉娟，趙小軍

（1.陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408；2.寶鈦集團有限公司，陜西 寶雞 721014）

平衡軸支架鏜孔液壓夾具設(shè)計

任曉娟1，趙小軍2

（1.陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408；2.寶鈦集團有限公司，陜西 寶雞 721014）

通過對鏜床鏜孔工序的加工特點分析研究，設(shè)計一套穩(wěn)定而實用的專用夾具。此夾具的主要設(shè)計內(nèi)容有定位元件、夾緊機構(gòu)、輔助支撐、夾具體的設(shè)計及外購件的選型，該夾具在實際應(yīng)用中，既保證了產(chǎn)品的加工工藝要求，又大大降低了勞動強度。

鏜孔；夾具；定位；夾緊；設(shè)計

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.060

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-187-02

引言

我公司現(xiàn)提出品質(zhì)提升，為了更好的保證平衡軸支架質(zhì)量，平衡軸支架鏜工序孔原在立車上粗車、精車，現(xiàn)改為臥鏜進(jìn)行精鏜孔，需設(shè)計一套精度高，穩(wěn)定性可靠的夾具。在傳統(tǒng)機加行業(yè)中產(chǎn)品的加工主要是靠手動夾具進(jìn)行生產(chǎn)，手動夾具，不但裝夾效率低下，且工人操作的勞動強度高。自動化夾具的應(yīng)用能大幅度提升裝夾效率，人員在裝夾過程中的勞動強度明顯減弱。自動化夾具目前常用的主要有液壓夾具、氣動夾具，通過液壓和氣動元件來實現(xiàn)產(chǎn)品的定位、夾緊及加工完成后產(chǎn)品推出等系列動作。本文主要敘述支架鏜孔工序液壓工裝的設(shè)計。

1、產(chǎn)品的工藝要

如圖1所示為零件的加工內(nèi)容及定位原理圖。從圖1中可知，零件的加工內(nèi)容為鏜內(nèi)孔及銑端面，保證尺寸φA、B及H。工件的定位方式為：大底面限制3個自由度，側(cè)底面限制2個自由度，內(nèi)孔限制1個自由度。

2、夾具結(jié)構(gòu)及工作原理

本夾具的結(jié)構(gòu)如圖2所示，工件采用一圓孔及兩垂直平面為定位基準(zhǔn)。夾具的動作原理：首先將工件放在底面定位板上，自制直線油缸4進(jìn)油推動定位銷5定位支架中心 ，其次，轉(zhuǎn)角油缸3動作旋轉(zhuǎn)夾緊支架貼實定位底板10，推拉式夾緊器8進(jìn)油推動支架貼實端面定位板 ，然后自制直線油缸4回油拉回定位銷5，產(chǎn)品定位夾緊完成開始加工工件，最終系統(tǒng)回油，轉(zhuǎn)角油缸和推拉式夾緊器縮回，卸工件。

因該工裝選用油缸數(shù)量和種類較多，且工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外置油管布置較混亂，為使工裝外觀整潔、質(zhì)量可靠、維護(hù)簡便，設(shè)計夾具油路全為內(nèi)置。

3、夾具設(shè)計

3.1 定位銷的設(shè)計

定位銷的設(shè)計是利用工件上預(yù)留精鏜量φB作為定位基準(zhǔn)，定位銷與定位孔采用間隙配合，由于工件選用一圓柱孔及兩垂直面為定位基準(zhǔn)，為補償工件定位孔徑和定位孔到定位端面的距離誤差及夾具定位銷的直徑和定位銷到定位端面的距離誤差，避免工件不能套入定位銷、夾具定位銷應(yīng)采用菱形銷，菱形銷的尺寸及定位誤差的計算見可通過機械設(shè)計手冊計算出本夾具所用菱形銷的寬度為B-5、b=8m，菱形銷的定位尺寸為φB（-0.03/-0.05）。定位銷中心設(shè)計螺紋孔將自制油缸與定位銷連接；定位銷上方開有10mm寬8mm通槽，配裝有螺釘在導(dǎo)向槽中滑動，是防止定位銷在運動過程中轉(zhuǎn)動，定位產(chǎn)生誤差；設(shè)計2-φ10通孔是為了排氣。

3.2 夾緊缸支座的設(shè)計

由于本工裝采用兩面一銷，為了保證側(cè)面定位準(zhǔn)確，端面采用推拉式夾緊器推動工件與定位面貼實，根據(jù)頂緊的位置和刀具的外形尺寸，確定夾緊缸支座的外形，油路從底面引入推拉式夾緊器中來實現(xiàn)油缸動作。

3.3 自制直線油缸的設(shè)計

首先確定所有負(fù)載力，即活塞桿在工作時所承受的力的總和，再根據(jù)使用的工作壓力，確定設(shè)計油缸的推力、拉力大小從而確定油缸的缸徑，此直線油缸所承受的載荷為定位銷的重量，確定缸徑為φ40mm，在工作壓力為3.5MPa時，它所輸出的推力為F=P*A=440N，拉力F=P（A-a）=268N；（A：活塞受力面積；a活塞桿徑面積）；第二確定油缸的行程：油缸的行程與使用的場合和機構(gòu)的行程有關(guān)，但一般不選用滿行程，防止活塞和缸蓋相碰。在確定活塞桿工作實際移動距離后，把超過實際移動距離的最小標(biāo)準(zhǔn)行程，作為油缸的行程來選擇，根據(jù)此工裝的使用原理，直線油缸推動定位銷定位產(chǎn)品，確定此油缸的行程為50mm；第三選擇合適的密封圈，根據(jù)油缸缸徑，及活塞桿直徑確定此油所需防塵圈、孔用格來圈、軸用格來圈及密封圈的尺寸；第四確定油缸的安裝形式：根據(jù)油的安裝位置及不同的用途等因素來選擇安裝方式最終確定為前法蘭式；最后根據(jù)此液壓夾具的整個布置確定此油缸為內(nèi)置油路；最終確定設(shè)計油缸外形如下圖：

4、結(jié)論

此夾具現(xiàn)場使用效果良好。通過此液壓夾具及自制油缸的設(shè)計應(yīng)用，即滿足了生產(chǎn)需要又大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量，且實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率 ，效益明顯。為我們在以后設(shè)計改進(jìn)液壓夾具中積累了豐富的經(jīng)驗。

[1] 艾興.肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1994.

[2] 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2001.

[3] 趙如福主編.金屬機械加工工藝人員手冊(第三版).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1990.

[4] 吳岳琨.金屬切削原理與刀具.北京:機械工業(yè)出版社.1979.

[5] 陳秀寧主編.機械設(shè)計基礎(chǔ).杭州:浙江大學(xué)出版社,1993.

[6] 王先逵主編. 機械制造工藝學(xué)[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

Design of Hydraulic Boring Fixture Balance Shaft Bracket

Ren Xiaojuan, Zhao Xiaojun
（Shannxi Hande axle Co. Ltd., Shaanxi Baoji 722408）

The processing characteristics of the boring process analysis, Design a set of stable and used special fixture, The main content of the design of the fixture, Clamping Positioning device, auxiliary support.clip specific design and outsourcing.The fixture in the practical of the product not only guarantee the processing technology requirements there is a greatly reduced labor intensity.

Boring; Fixture; Location; Clamping; Design

U462.1

A

1671-7988(2016)10-187-02

任曉娟，(1983 .10-)，女，本科學(xué)歷，助理工程師，就職于陜西漢德車橋有限公司。主要從事工裝設(shè)計的工作。