不銹鋼焊接框架類骨架成組夾具設計

徐坤鳳 韓智勇

（鄭州飛機裝備有限責任公司，河南鄭州 450005）

不銹鋼焊接框架類骨架成組夾具設計

徐坤鳳 韓智勇

（鄭州飛機裝備有限責任公司，河南鄭州 450005）

為解決不銹鋼焊接框架類骨架的快速換產，建立一個高生產率的柔性生產線。通過分析此系列骨架結構特點，設計滿足各骨架定位與夾緊的成組夾具，且開拓了此類產品的另一種加工手段。

不銹鋼焊接；骨架；夾具設計

成組夾具是按照成組技術基本原理設計的，在通用和專用夾具基礎上發展起來的一種先進夾具，是成組加工中廣泛采用的夾具形式。在加工完一種工件后，只需對夾具進行適當調整或更換個別元件，即可用于加工形狀、尺寸相近或加工工藝相似的多種工件，其專為某一零件組的成組加工而設計，加工對象明確，針對性強，結構緊湊［1，2］。

1 問題的提出

不銹鋼焊接框架類系列骨架是鄭州飛機裝備有限責任公司的主要產品，生產量大，生產任務急，如果為每個產品制造一套工裝，不僅需要較長的生產準備周期，花費較高的夾具費用，而且也不能滿足快速換產的需要，無法建立一個高生產率的柔性生產線。為了滿足公司生產需要，精益生產，此成組夾具應運而生。

2 工裝設計思路及原理

此系列骨架前后掛鉤及搖臂的孔徑、孔距、槽腔相同，不同之處在于各骨架接頭結構形式，以及接頭相對前掛鉤的距離有所區別。

各接頭結構特點如下：①A型骨架接頭結構特點，凹型結構，以槽腔內側定位，與H型叉耳配合（見圖1）；②B型、C型骨架接頭結構特點，凸型結構，以兩側面定位，與過渡梁配合（分別見圖2、3）。通過對以上骨架接頭結構的分析，確定各接頭與可調整部件的定位和夾緊方式如下。

A型骨架可調整部件包括固定塊、鉸制孔用螺栓、圓柱銷。固定塊兩側面與接頭槽腔配合定位，限制3個方向的自由度；通過2個圓柱銷將固定塊和接頭聯接，同時限制3個方向的自由度。可調整部件與主體夾具的聯接采用鉸制孔用螺栓聯接，這種聯接既能精確定位被聯接件的相對位置，又能承受橫向載荷。

B型骨架可調整部件包括左右墊塊、鉸制孔用螺栓、螺母。左右墊塊與接頭兩側面通過鉸制孔用螺栓聯接，一端擰上螺母，將左右墊塊與接頭夾緊。在左右墊塊上4個孔中，一個孔作為定位孔，其余只作為螺紋孔，墊塊與主體夾具通過定位孔精確定位，通過螺紋聯接將墊塊與夾具夾緊。

C型骨架可調整部件包括叉耳、圓柱銷、鉸制孔用螺栓。接頭和叉耳通過圓柱銷聯接，同時限制一個方向的自由度。叉耳與接頭配合限制5個方向的自由度。圓柱銷與叉耳通過螺紋聯接夾緊，同時也將叉耳與接頭定位夾緊。叉耳與主體夾具通過鉸制孔用螺栓聯接，定位和夾緊整個骨架。

圖1 A型骨架接頭結構

圖2 B型骨架接頭結構

圖3 C型骨架接頭結構

根據各骨架吊距以及前接頭對前掛鉤的距離，確定可調整部件在主體部件上的位置。通過查閱各骨架產品圖，可知各骨架吊距以及前接頭對前掛鉤的距離如表1所示。根據表1數據，確定各骨架的定位孔和定位面相對距離，以及用于螺栓連接的通孔在夾具底板上的位置。

表1 各骨架吊距以及前接頭對前掛鉤的距離

經過以上的技術準備，反復研究計算，設計出此系列骨架成組夾具，示意圖如圖4所示。

圖4 骨架成組夾具示意圖

3 結語

此成組夾具實現了此系列骨架的成組加工，加工質量穩定，生產效率高，為公司節約了資源和工裝制造成本。

從生產的全過程來說，通過將企業的多種產品、零部件，按其性能、規格、形狀、尺寸和制造過程等多方面的相似性進行分類，設計制造成組夾具，實現了產品設計、生產準備、加工制造和生產管理等領域工作的合理化、現代化和科學化。

此夾具的成功設計和應用，引領了成組夾具使用的新思路，對成組夾具在系列產品制造上的應用進行了有益的探索，獲得了寶貴的設計制造經驗，開拓了此類產品的另一種加工手段。

［1］徐鴻本.機床夾具設計手冊［M］.沈陽：遼寧科學技術出版社，2004.

［2］劉守勇.機械制造工藝與機床夾具［M］.北京：機械工藝出版社，1994.

Design of Group Fixture for Welding Frame of Stainless Steel

Xu KunfengHan Zhiyong
（Zhengzhou Aircraft Equipment Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 450005）

In order to solve the rapid change of the framework of stainless steel welded frame,a high productivity of the flexible production line was established.Through the analysis of this series of skeleton structure,the design can meet the positioning and clamping of the framework of the group fixture,and has opened up another kind of processing method of this kind of product.

stainless steel welding；skeleton；fixture design

TG754

A

1003-5168（2016）11-0078-02

2016-10-17

徐坤鳳（1988-），男，本科，助理工程師，研究方向：機械加工。