研制新型實用活扳手

伍小建

（梅州市技師學院，廣東梅州514071）

研制新型實用活扳手

伍小建

（梅州市技師學院，廣東梅州514071）

針對常用活扳手在使用過程中的局限性和不足之處，研制了一種新型實用活扳手。新扳手結構獨特，鉗口調節范圍大，適用場合廣，使用手感好，而且容易制造。

活扳手；結構；適用場合；手感

在各行各業和日常生活中，扳手經常被用來擰緊或旋松螺母（或螺栓）。活扳手由于其通用性比死板手好，用途更廣泛。目前最常用的傳統活扳手如圖1左起第二至四（左起第一個則為筆者研制的新扳手）。

圖1 新活扳手與傳統活扳手對比

這種常用活扳手固然有其長處，但也存在一些局限性和不足之處：

（1）活動鉗腳和調節機構集中設置在活扳手頭部，且鉗腳移動方向為橫向，致使扳手頭部比較粗大，這就帶來兩個問題：

一是，如果工作對象周圍有障礙物，連小扳手頭部都進不去，故無法使用（如圖2所示）。

圖2 傳統活扳手無法使用的情況

二是，基于這種結構，調節范圍越大的活扳手，其頭部就越大、越笨重，以致使用和攜帶不方便。

（2）鉗口采用絲桿機構調節，絲杠暴露在外面，通過手指直接旋轉絲杠來調節鉗口大小。由于絲杠表面凹凸明顯，凸面狹小，調節時會印壓手指，手感比較差。

市面上也有其它結構的活扳手，分別適用于不同場合，也各有不足之處，比如：通用性不強，卡口調節范圍不大，使用過程中活動卡腳不便于固定等[1]。

1 設計與制造

針對常用活扳手的局限性和不足之處，筆者進行技術攻關，從實用、輕便、耐用、防銹、造價等方面進行綜合考慮，研制了一種新型實用活扳手。

本扳手由主體、活動鉗塊、定位桿、調節螺栓和固定塊組成（設計圖為圖3，實物為圖1左起第一個）。圖3中各結構說明及作用如下：

圖3 新扳手設計圖

（1）為主體，其上端為固定鉗腳，在工作時和活動鉗塊一起將螺母（或螺栓）夾住；接近上端有一個M8內螺紋，與定位桿聯接；主體中部有一個凹槽，用于安裝固定塊；下部為手柄。從頭至尾總長為240 mm，便于發揮其杠桿作用。

（2）為活動鉗塊，可上下移動，從而調節鉗口大小。其正面寬度為18d10，側面有一個8 mm寬的長槽，下部有一個M10內螺紋。

（3）為定位桿，其頭部（左端）對活動鉗塊左右方向起限位作用；中間有一個φ8 mm外圓，穿過活動鉗塊的8 mm通槽，對活動鉗塊的上下移動起導向作用；右端有一個M8螺紋，與主體聯接。

（4）為調節螺栓，其上端有M10外螺紋，與活動鉗塊的M10內螺紋配合；其中間有一個φ18 mm滾花表面，下端有φ6d8外圓。

（5）為固定塊，其外形為長方體；里面有φ6H9內孔，與調節螺栓下端φ6d8外圓配合，起定位作用。

裝配時，先把活動鉗塊、調節螺栓和固定塊三個零件裝配好，然后整體裝入主體內。采取點焊方式將固定塊固定在主體內，使調節螺栓就只能繞軸線轉動而不能移動。再讓定位桿穿過活動鉗塊的通槽與主體聯接，將定位桿頭部內側至主體左內側的距離調整至18H10，即保證活動鉗塊在左右方向有0.05～0.163 mm的游隙，使其能靈活地上下移動。采取點焊方式把定位桿固定在主體上。用手指旋轉調節螺栓φ18 mm滾花表面，就能使活動鉗塊上下移動，從而夾住各種規格的螺母（或螺栓）：向左轉時，活動鉗塊向上移動，鉗口變小；向右轉時，活動鉗塊向下移動，鉗口變大。

本扳手在工作時靠主體和活動鉗塊夾住螺母（或螺栓），通過扭矩使其鎖緊或松開，所以主體和活動鉗塊要有足夠的強度、硬度、剛性和韌性。首先要選擇合適的材料。合金結構鋼20CrMnTi是性能良好的滲碳鋼，具有比較好的機械性能和工藝性能，其強度和韌性等綜合性能優于碳鋼，淬透性較高，經滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面、堅韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性和良好的抗疲勞性能，而且價格適中，用來制造主體和活動鉗塊是比較適合的。先把20CrMnTi毛坯正火，接著機加工成型，然后滲碳淬火，滲碳層深0.8～1.2mm，表面硬度56～62HRC，心部硬度40～48HR，就能滿足主體和活動鉗塊的性能要求。其它零件（定位桿、調節螺栓和固定塊）均采用40 Cr制造，調質處理，硬度為28～34HRC，即可滿足性能要求。

在滿足正常使用強度和剛性要求的前提下，活扳手應盡量輕便、小巧。所以設計時綜合考慮了各部分結構和尺寸。制造工藝也是設計考慮的重點，尤其是主體。主體比較長，形狀和結構有其特殊性。采用245 mm×45 mm×16 mm毛坯。制造工藝如下：（1）毛坯正火，硬度為84～92 HRB.（2）用線切割機床把主體各側邊切割出來。（3）加φ工主體正面。使用設備為數控銑床，用臺鉗裝夾主體柄部已切割的兩對邊（30 mm寬），裝夾深度6 mm，用φ12 mm立銑刀加工主體正面及各邊圓弧。（4）加工主體背面。使用設備為數控銑床，用臺鉗裝夾主體柄部，裝夾深度6 mm，用φ12 mm立銑刀加工主體背面及各邊圓弧。（5）熱處理：滲碳淬火，滲碳層深0.8～1.2 mm，表面硬度56～62 HRC，心部硬度40～48HRC；螺紋防滲碳。（6）表面鍍硬鉻。為了防銹并保持表面硬度，各零件表面都要鍍硬鉻，鍍層厚度為100～150 μm.以上工藝不復雜，容易實現。其它零件更容易制造。本扳手比傳統扳手容易制造，工藝性、經濟性比較好。

2 實際應用效果

本扳手在工廠零部件裝配、汽車維修、辦公居家等各種場合進行實際應用，均達到了比較理想的效果。

（1）由于把活扳手鉗口調節方向改為縱向，與手柄方向一致，減少了約束因素，鉗口調節范圍大大增加，但又不笨重。如圖1所示，本扳手可代替常用的三種規格活扳手（300×36、250×30、200×24）.常用的300×36大扳手最大開口量為36 mm，本扳手最大開口量超過36 mm.本扳手實際重量是0.5 kg，而常用的300×36大扳手重量是0.6 kg.

（2）本扳手通過調節螺栓的M10螺紋調節鉗口大小。調節螺栓中間設了一個φ18 mm滾花表面。調節時用手指旋轉滾花表面即可，而不用接觸M10螺紋。滾花表面的凹凸起伏適度，既便于旋轉又不會印壓手指，與使用普通活扳手時直接旋轉絲杠表面相比，使用本扳手時手感好得多，調節靈活方便（見圖4，左邊為本扳手調節機構，右邊為常用傳統活扳手調節機構）。

圖4 新扳手與傳統扳手調節機構對比

（3）常用傳統活扳手頭部比較粗大，在周圍有障礙物的情況下，頭部進不去。如圖2所示，熱水器腳架上的螺母，由于旁邊有加強筋和支架阻礙，連200 ×24的小活扳手頭部都進不去，故無法使用。而在同樣的情況下，本扳手因為頭部結構適宜，大小適中，所以能順利使用（如圖5所示）。

圖5 傳統扳手用不了而新扳手能用的情況

（4）本扳手比傳統扳手容易制造，工藝性和經濟性好。

4 結束語

本扳手形狀結構獨特，實用性強，手感好，工藝性和經濟性好，適用于工廠零部件裝配、汽車維修、辦公居家等各種場合，在一些方面具有普通活扳手不具備的優勢。

[1]陳積偉.工程材料[M].北京：機械工業出版社，2006.

Designing and Developing of a New Kind of Practical Adjustable Spanner

WU Xiao-jian
（Meizhou Technician College，Meizhou Guangdong 514071，China）

Due to the limitations and shortages of common adjustable spanner，a new kind of practical adjustable spanner is designed and developed.The structure of spanner is unique.The adjustment range is large.It has more applications.Touch feeling is better.It’s easy to manufacture.

adjustable spanner；structure；application scope；touch feeling

TH122

A < class="emphasis_bold">文章編號：1

1672-545X（2017）05-0085-03

2017-02-21

伍小建（1966-），男，廣東梅州人，本科，工程師，數控車工高級技師，研究方向：機械設計與制造。