《【工装夹具】工装夹具设计过程中不可忽视的几个细节.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【工装夹具】工装夹具设计过程中不可忽视的几个细节.pdf（2页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、工装夹具设计过 程 中不 可忽视 的几个细节 山东时风集团(高唐2 5 2 8 0 o)董天毅高鹏穆玉青 在工装夹具设计过程中，除首要保证工件的加工精 度外，还要在提高生产效率，降低劳动强度，减少制造 成本，保证职工安全等方面注意几个易于忽视的细节。1 夹紧、支撑元件的统一性 在一套较为复杂的工装夹具中，往往设有多处压 紧、辅助支撑、调节支撑等元件，像常用的靠螺旋压紧 的螺母、螺旋调节的螺栓等部件，由于受空间位置、夹 紧力大小等因素的影响，不同部位所用的螺纹大小会不 尽相同。如果按理论设计这些元件的外形操作部位也会 不尽相同，不同的外形尺寸(或结构)需要操作者用多 种工具才能完成夹紧、调节等内
2、容，加工极不方便，效 率大大降低。如对不同的螺纹采用相 同的外形尺寸(或结构)，见图 1，M 2 0螺母、M1 2螺母、M1 6螺栓等操作部位外 形皆设计为宽度为 的外六方，使用时同一种工具就能 完成所有的夹紧、调节等工序，从而减少了辅助时间，提高了生产效率。可见，在工装夹具设计过程中注意夹 紧、支撑元件外形操作部位的统一性对于提高生产效 率，降低劳动强度有着非常重要的作用。留 l l 自 M 1 6 (a)M2 O 螺母(b)M1 2 螺母(c)Ml 6 螺栓 图l 同一外形尺寸的夹紧、支撑元件 2 夹紧元件的安全性 开 口压板在许多工装夹具 中是 比较常见的压紧部 件，由于其螺母大径小于工
3、件孔径，只要稍松螺母，取 _呈 笪 塑 www m e t a|wor k i n g1 95 o com 参磊 加工冷 加 工 下开口压板，工件即可方便地穿过螺母而取出，是一种 比较实用的快速夹紧结构，但这种结构在回转体压紧装 置中存在着一定的弊端。当螺母因意外原因松动时，开 口压板极易在离心力的作用下由开口处从夹具 中飞出，存在很大安全隐患。如设计为图2 a 这种结构的压紧装置可有效改变这一 状况。图2 b 开口压板上车削盲孔，J+1，深度(以 1 2 一 为宜，便于装卸)。压紧用带肩螺母(见图 2 c)肩 径加工为D。当工作时，旋紧的带肩螺母其肩部进入开 口压板的盲孔内，一旦带肩螺母稍有
4、松动，由于其肩部 已嵌在盲孑 L 内，所以压板不会立即飞出，而此时操作者 能明显地感知工件的松动，停车再次旋紧即可，从而保 证了压紧的安全性。卸下工件时，只需将带肩螺母的肩 部旋出开口压板盲孑 L 深度，就能轻而易举地卸下工件。；f f D+1 L兰 l l (a)回转压紧装置(b)开口压板(c)带肩螺母 图2 回转体夹紧装置部件 3 夹紧元件的耐用性 同样一件压紧部件，由于设计结构不同，其使用寿 命也不同(当然与材料、热处理关系亦非常重要)。如 图3所示，图3 a 侧面开口压板与图 3 b中间开口压板虽 然在工作时受力的大小和方向是相同的，但由于结构不 同其受力的作用点是不同的，侧面开口压板
5、受力处在开 口的右侧，属单边受力；中间开 口压板受力处在开口的 两侧，属两侧受力。很明显中间开 口压板的刚性胜过侧 面开口压板，所以从耐用性上看，中间开口压板的结构 要优于侧面开口压板，即中间开 口压板的使用寿命长，岛 从而能够有效减少工装费用，降低制造成本。为了操作 方便及压紧可靠，工装夹具设计时，中间开 口压板中|j =一6 5 m m为宜。2 一，1、F 、-蛊 ，、1 _ _ J L(a)侧面开 口压板(b)中间开口压板 图3 不同结构的压板 4 定位元件的灵活性 定位基准在最初的工序中是铸造、锻造或轧制等得 到的表面，因为表面未经加工可能存有大小不一的情 况，我们称为粗基准。所以，在
6、利用其外形定位时需将 定位元件设计为可调式，以应对毛坯外形的变化。根据具体使用场合一般采用以下三种结构形式即可 得到解决。图4 a 调整块适用于工件较大，操作空间较 大，需要调整范围较大的场合。图 4 b偏心螺栓与六角 头螺母配合使用，用于工件外形极不规范，需要随时人 工调整的场合。图4 c偏心销与内六角圆柱头螺钉配合 使用，用于不同批次、毛坯外形不同需要调整的场合。臂 嚼 西(a)调 整 块(b)倔 心螺 栓(c)偏 心 销 图4 常用的三种定位元件 5 操作元件的实用性 图5为生产中常见的用一面两销定位的盖板式钻模 结构，其操作部件手把的设置体现了设计者在工装夹具 设计过程中“以人为本”理
7、念的充分运用。在实际生产 中对于大型工件及孔系位置度要求较严的工件，当钻模 板上两定位销置于工件孔内定位加工完成后，由于定位 销设计公差、孔系位置度公差和孔系尺寸的影响，钻模 板在工件上是很不容易折卸的。这时通过均匀旋转事先 置于顶丝螺母内的两侧手把即可轻易地将钻模板顶起，起到事半功倍的作用。如间隙得当，直接用手把将钻模 板提起也很方便，从而避免了无拆卸装置人工敲打钻模 板的现象。所以设计科学合理的操作元件会在生产一线 起到非常方便实效的作用，对于减轻职工劳动强度、优 化文明生产也有很大好处。拿 、十 图5 盖板式钻模结构图 1 顶丝螺母2 手把3 圆形定位销 4 钻模板5 钻套6 菱形定位销
8、 6 对刀、对定元件的必要性 在设计铣夹具、镗孔夹具时，一定注意要有对刀装 置，如对刀块、定向元件，如定向键等，同时设置必要 的找正基面、找正基孑 L 等。这一点虽然在许多夹具设计 手册上都有详细的说明，但工艺工程师真正在设计工装 夹具时往往被忽略，由此给生产现场带来极大不便，故 在此再赘述一下。上述只是我们工装夹具设计过程中的几点切身体 会，愿以上这些设计小结能起到抛砖引玉的作用。惠普 公司的创始人戴维 帕卡德说：“小事成就大事，细节 成就完美”。在今后的工装夹具设计过程中，愿我们所 有从事机械加工工艺的同仁能从细节做起，使我们设计 的工装夹具更具人性化、更贴近生产现场、更实用、更 完美。MW(收稿 日期：2 o o 9 0 l 2 0)j l-l 。l _。-l-Il-l。1 。I 。，_-I _-r“-“_ 提 示 作者 向本刊投稿 时请 切记 留下 自己的联 系方 式，以 免耽误您的稿件发表时间。本刊编辑部 参磊 工冷 加 工 2 0 0 9 年 第 9 期 www m et ai wo r ki ng1 9 5o c om