數控液壓板料沖孔機新式液壓夾鉗的設計與應用

常記芳 遲志波

(濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司，山東濟南250306)

濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司生產的數控液壓板料沖孔機原有液壓夾鉗構造如圖1所示。

壓塊1通過兩件螺釘2與固定鉗座3連接在一起，通過螺釘2的旋入把壓塊1和床身上的橫梁固定在一起，使固定鉗座3與床身橫梁固定。在工作時，油缸下腔通油使油缸4的活塞上移帶動鉗臂7圍繞銷軸8旋轉，鉗臂7的后部上移，鉗臂7的前部下移使鉗口閉合夾緊板料，完成板料的裝載工作。在卸板料的時候，油缸4的上腔通油活塞下移，帶動鉗臂7的旋轉，鉗口松開，卸下板料，完成板料的卸載工作，完成一個工作過程。該過程中主要缺陷是夾鉗夾緊時上鉗口板9與板的接觸為線接觸，前端受力大，且受力面積小，很容易造成上鉗口板的斷裂，維修率高，夾鉗的尺寸過大，比較笨重。

針對現有技術存在的不足，結合用戶需求對液壓夾鉗進行了改進。改進后的液壓夾鉗的工作效率高，故障率低，維護簡單，夾鉗的尺寸小，重量輕。

1 新式液壓夾鉗機械結構

1.1 整體構造

如圖2所示，整個夾鉗由固定部分和浮動部分組成。固定部分由固定把手3、固定鉗座4、壓塊5組成，通過固定把手3的旋入把壓塊5和床身上的橫梁固定在一起，使固定鉗座4與床身橫梁固定;浮動部分由浮動頂板2、上鉗口座6、浮動底板7、定位塊8等組成。在沖孔過程中，夾鉗浮動部分在沖裁力和彈簧力的作用下相對于固定鉗座4上下浮動。

1.2 上下運動導向機構

如圖3所示，在固定鉗座1和上鉗口座10上均開有關于夾鉗中心線對稱的2個通孔，每個通孔中安裝有2個往復運動軸承4，4個空心軸6分別穿過4個通孔中的往復運動軸承，且上端安裝在浮動頂板5的卡槽內，下端安裝在浮動底板10的卡槽內，并由穿過空心軸6的螺釘7將浮動頂板5、空心軸6和浮動底板10剛性連接。夾鉗浮動部分相對于固定部分浮動時，整個浮動部分以4個空心軸作為導向軸上下浮動。當夾鉗口夾緊或者張開時，上鉗口座8以安裝在上鉗口座中的2個空心軸作為導向軸上下平動。

1.3 浮動量調節機構

如圖3、4所示，在固定鉗座中關于夾鉗中心線對稱安裝兩套浮動量調節機構，螺釘2擰入固定鉗座中的螺紋孔中，彈簧3壓制在螺釘2和浮動頂板5之間。夾鉗浮動部分相對于固定部分的總浮動量=A+B，其中A(圖4)是工作過程中浮動部分相對于固定部分向下浮動的最大值，B是工作過程中浮動部分相對于固定部分向上浮動的最大值。如圖4所示，調節螺釘1的旋入量可以調節夾鉗浮動部分相對于固定部分的浮動量。從開在浮動頂板上正對彈簧的通孔(圖3)伸入內六角扳手，向下擰入螺釘2，則A減小B增大;反之，向上擰出螺釘2，則A增大B減小。松開圖4中頂絲2，向下擰入螺釘1，即螺釘1下表面與浮動頂板下表面距離L值增大，夾鉗浮動部分相對于固定部分的總浮動量即A、B之和減小;向上擰出螺釘1，即螺釘1下表面與浮動頂板下表面間距離L值減小，夾鉗浮動部分相對于固定部分的總浮動量即A、B之和增大。調節完畢，擰緊頂絲2，防止工作過程中因為撞擊引起螺釘1旋入量的變化。

2 新式液壓夾鉗工作原理

如圖1至圖4所示，使用過程中，首先根據實際需要調節夾鉗浮動部分相對于固定部分的總浮動量，松開圖4中頂絲2，向下擰入螺釘1為減小總浮動量，向上擰出螺釘1為增大總浮動量，調節完畢頂緊頂絲2。然后再調節A、B的大小。工作過程中，要求未夾持板料時夾鉗口下表面略低于加工工件的下表面，當夾鉗下鉗口面高于加工工件的下表面時，增大圖3中螺釘2的擰入量，則A值減小，B值增大，所述夾鉗浮動部分相對于固定鉗座1向下浮動，使未夾持板料時夾鉗口下表面略低于加工工件的下表面;當夾鉗下鉗口面大幅低于加工工件的下表面時，減小螺釘2的擰入量，則A值增大，B值減小，所述夾鉗浮動部分相對于固定鉗座1向上浮動，使未夾持板料時夾鉗口下表面略低于加工工件的下表面。上述各項參數調節完畢就可以啟動機床進行板件的加工。在裝載板料的時候，圖2中油缸1的上腔通油，在油壓的作用下油缸活塞下移，帶動上鉗口座6平動下移，使鉗口閉合，夾緊板料，完成板料的裝載工作;在卸板料的時候，油缸1下腔通油，在油壓的作用下油缸活塞上移，帶動上鉗口座6平動上移，使夾鉗口張開，卸下板料，完成板料的卸載工作，完成一個工作過程。

3 結語

新式液壓夾鉗仍然采用整體式燕尾溜板聯接，剛性好、夾鉗移動比較方便。將原有的擺動式夾緊方式改為平動式夾緊方式，鉗口受力面大且受力均勻，有效降低了故障率，提高了設備生產效率，后期維護更簡單。因為夾緊方式的改變使得鉗臂尺寸大幅減小，再加上選用更為小巧的油缸，而且油缸安裝位置由原來的安裝在浮動鉗體之上改為安裝在浮動頂板之下，使得夾鉗整體外觀尺寸大幅減小，重量大幅降低。較原有夾鉗夾緊時油缸下腔即有活塞桿腔供油。該夾鉗夾緊時通過油缸上腔即無活塞桿腔供油，能更有效地利用液壓系統壓力能。