單作用雙夾緊夾具設(shè)計(jì)

齊齊哈爾北方華安工業(yè)集團(tuán)有限公司（黑龍江 161006）李金富 薛志馨

隨著數(shù)控車床的普遍應(yīng)用，在大批量異形件生產(chǎn)過(guò)程中專用夾具也隨之產(chǎn)生并廣泛應(yīng)用。下面介紹一種利用單活塞液壓缸實(shí)現(xiàn)雙點(diǎn)夾緊專用夾具，以便于同仁在類似結(jié)構(gòu)零件加工中參考應(yīng)用。

1.零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

我公司有一種零件（見(jiàn)圖1），該零件結(jié)構(gòu)形式如同一個(gè)圓錐體。加工外形時(shí)存在一定困難，為保證零件尺寸精度的一致性，我們對(duì)精車外形夾具進(jìn)行了設(shè)計(jì) 。

圖1 工件

2.夾具結(jié)構(gòu)構(gòu)思

如圖1如示，加工外形時(shí)最好的夾緊方案是以E端面定位，在內(nèi)腔的圓柱部和圓錐部?jī)商帄A緊。設(shè)想應(yīng)用夾緊方式為夾塊和拉桿斜面配合，通過(guò)拉桿的前后運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變成夾塊的上下運(yùn)動(dòng)來(lái)完成夾緊。這樣若實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)夾緊的話，需用到兩套拉桿和夾塊的夾緊系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，要雙活塞液壓缸工作才能完成零件的裝夾。而目前我公司雙活塞夾緊液壓缸數(shù)控機(jī)床PNE480僅有2臺(tái)，另有8臺(tái)M J－520機(jī)床為單活塞夾緊液壓缸設(shè)備。如將8臺(tái)機(jī)床更換成雙活塞液壓缸，不僅需要大量的采購(gòu)資金，還需要加工聯(lián)接盤以及等待較長(zhǎng)的采購(gòu)周期。為了保證生產(chǎn)進(jìn)度，并最大限度地?cái)U(kuò)大機(jī)床加工范圍，提高機(jī)床的使用效率，我們決定對(duì)精車外形夾具進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，利用單活塞液缸實(shí)現(xiàn)雙夾緊功能。半成品如圖2所示。

圖2 精車外形前半成品

3.夾具的設(shè)計(jì)

通過(guò)查閱大量資料，我們?cè)诮梃b了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，決定采用碟簧來(lái)解決由雙活塞夾緊液壓缸到單活塞夾緊液壓缸的轉(zhuǎn)變。如圖3所示，該結(jié)構(gòu)是由機(jī)床液壓缸直接帶動(dòng)連桿1與拉芯2實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)圓錐面帶動(dòng)夾爪3實(shí)現(xiàn)夾緊；同時(shí)拉芯2壓縮碟形彈簧6，靠彈簧力來(lái)拉動(dòng)拉芯5實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)圓錐面帶動(dòng)夾爪4實(shí)現(xiàn)夾緊。 從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)位置的夾緊，保證加工中定位夾緊可靠。

圖3 夾具結(jié)構(gòu)

考慮到所加工的零件材料為鍛造鋁合金，為了盡可能地減小應(yīng)力變形，在螺紋部位夾爪的個(gè)數(shù)上我們采取同一圓周方向用六個(gè)夾爪，加大接觸面積，分散夾緊力。經(jīng)計(jì)算出總的夾緊力為16kN，前后兩點(diǎn)夾緊，共有9個(gè)夾爪，每個(gè)夾爪分擔(dān)1.8kN，如果要保證前面的夾爪也達(dá)到夾緊的要求，因此碟簧的預(yù)緊力必須在1.5kN以上。

4.結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用此夾具進(jìn)行大批量生產(chǎn)加工，該夾具安裝精度徑向圓跳動(dòng)為0.02mm，端面圓跳動(dòng)為0.03mm，能夠滿足工藝要求，經(jīng)檢測(cè)零件尺寸全部符合圖樣要求；且相對(duì)于螺紋基準(zhǔn)距彈口端面62mm和207mm兩處測(cè)量壁厚差均小于0.2mm，距小口端面前100mm處測(cè)螺紋樣柱小于0.1mm，完全能夠達(dá)到產(chǎn)品形位精度要求；且充分利用了數(shù)控機(jī)床M J－520，擴(kuò)大了機(jī)床使用范圍，提高了機(jī)床設(shè)備利用率。