24 點夾緊液壓夾具在加工汽車制動轂中的應用

王 帥 邱 巖 溫華棟

（沈陽第一機床廠，遼寧 沈陽 110142）

隨著世界汽車行業的不斷發展，對汽車各部件零件的加工要求也在不斷的提高。制動轂在汽車制動中可以說也是一個重要的部件，加工質量的好壞直接決定著制動的各項指標，零件加工是否能達到設計精度要求，直接影響產品質量。為了保證加工能夠達到的各項精度要求，提高成品的合格率，多年來制動轂加工中人們想了不少的辦法來滿足加工精度要求。但始終跳不出三爪自動定心夾緊的范疇。因為大批量生產中三爪卡盤卡爪與工件接觸頻繁容易磨損。磨損后定心精度下降，整套夾爪就重修或是報廢，修復較為繁瑣。另外，三爪的夾緊力都集中于三點（如圖1 所示），力小夾不緊，力大使工件變形。雖然在機床上檢測各項指標是合格的，但卸下檢測往往超差，致使廢品率降不下來。后將卡爪改進為寬爪，但寬爪始終沒有跳出三點夾壓的范疇，看是多點壓緊實際上還是三點受力。自車寬爪對工件尺寸要求很嚴，由于制動轂外圓本身是鑄造毛坯面，用自車寬爪效果也不顯著。為什么現實生產中還在使用寬爪，主要是利用卡爪和工件在夾壓中有微小變形的特點，實現多點夾緊。

從零件結構尺寸來看，制動轂屬于薄壁易夾壓變形零件。為解決上述固定寬爪在夾壓中存在的問題，我們巧妙地利用了杠桿的基本原理，將固定的寬爪改為浮動壓板，使六個壓點都能有效地和工件接觸，而六個點對工件在同一圓周上的壓力保持一致。還利用了膠皮壓縮變形的特性，設置了夾爪在松開時能自動復位機構（如圖2 所示）。將原來的一個夾緊點分為兩個夾緊點，每一個夾緊點的作用力f=F/2。式中，F 是單個卡爪的夾緊力。

同時將三點固定夾緊改為六點浮動夾緊，使六點都能有效地和工件接觸。這樣的設計取得了一定的效果，但還是沒有達到零件的尺寸精度要求。

針對較大、薄壁零件加工的需要，在六點浮動夾壓的基礎上，我們設計研制出了12 點浮動夾壓的夾具。進一步分散了單個夾壓點對工件的作用力。經使用，得到用戶的廣泛認可。汽車制動鼓零件規格繁多，絕大多數的零件是鑄件。精度技術條件要求越來越高，批量大、要求加工效率高。為了滿足加工的要求大家想了很多辦法，不斷的實踐取得到了一定成功。近年來我們在12 點浮動夾壓的基礎上進一步改造，將三爪卡盤從單層改為雙層夾壓。這種（如圖3 所示）24 點夾緊液壓夾具在加工汽車制動轂中應用后，取得了良好的效果。

1 結構特點

該卡具結構是卡盤上有三個卡爪，每個卡爪體（如圖4 所示）上安裝一個大轉臂1。每個轉臂兩端是浮動塊5，浮動塊又有上下兩個小轉臂3，每個小轉臂上有兩個夾緊點7。每個卡爪最終分為8 個夾緊點，三個爪一共分為24 個點，以30°角均布在制動轂的外圓夾持面上，工件夾緊時，各點受力均勻，很大程度地減小了工件的變形。另外，該卡具采用浮動夾緊，轉臂與浮動塊上都有轉軸2、4、6，使24 點的每一點都能有效地夾緊工件，解決了因毛坯面圓度不好面引起的受力不均問題。24 點浮動卡具結構合理，多點均勻卡壓，卡壓時虛點能有效補償，松開時各點自動復位，滿足了用戶的需要。

2 工作原理

24 點夾緊液壓夾具（以下簡稱24 點夾具）利用8點來分散單個卡爪作用力，三個爪的夾緊力將分散到24 個點來夾緊工件。例如：單個卡爪的夾壓力是10000 N 分為8 點，每點的夾壓力則是：

將制動轂裝夾在24 點浮動夾具上，當工件表面圓柱度較大時，大小轉臂將隨著轉軸旋轉一個很小的角度，使每一個夾緊點都能有效地夾緊工件，解決了因毛坯面圓柱度不好引起的受力不均問題。每個夾緊點是可以調整長度的，操作者只要根據工件外圓調整好，就不要自車了，大大增加了每個夾緊點使用壽命。

3 24 點夾緊液壓夾具的應用

多年來，此類24 點夾緊壓具已做有數百套，隨機床出廠用于生產。已應用于山東青島青特、青島海通、浩信及朝陽飛馬的汽車制動轂加工線上，對提高零件加工質量、降低廢品率發揮著應有作用。用戶及我們機床服務人員的反饋信息為：此卡具設計合理，沒有出現過大問題。近期機床訂貨為薄壁零件的用戶指明工裝要配24 點夾壓的液壓夾具。可見我們最近幾年研制的24 點（多點）夾壓的液壓夾具是成功的，得到了人們的認可。