低成本通用型液壓夾具的設計及推廣

葉莉　韓利

摘 要 大批量零件在立式加工生產中，手動夾具勞動強度大，生產率低下，外購全套液壓夾具成本高，通過借用精車夾具，自主設計液壓底座，有效地改善了生產弊端，極大地節約了加工時間，通過更換漲套，使得夾具適用范圍更廣，降低了換產時間。

關鍵詞 批量生產；勞動強度；生產效率；低成本；液壓夾具

中圖分類號 TG7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2015）09-0025-02

我公司現有設備中，大多采用手動夾緊，每加工一個零件，需夾緊松開各一次，勞動強度很大。截止目前，液壓夾具全部委托專業廠家來設計制造，外購費用非常大，一套立加夾具約需7-8萬元。采用液壓夾具是一種趨勢，尤其適合我公司的大批量生產，并滿足KTJ的

需要。

1 問題的提出

法蘭盤零件，年產80萬件，批量非常大，在立式加工中心加工時存在下列問題：1）采用立加專用夾具手動夾緊，每班的夾緊松開操作達五六百次，最嚴重時，一個月用壞7-8把扳手。2）換產很慢。3）換產時，若更換專用夾具，更換后需重新找正、調試夾具，費時費力。4）換產時，若更換漲套，由于漲套厚度的變化，手動無法夾緊，導致撞刀。效率低下，無形中需要增加人員和設備，增加了成本。

針對此狀況，急需采用液壓夾具，減輕勞動強度，提高生產效率，降低成本，從而滿足生產線的需要。

2 方案設想及確定

1）采用液壓底座，定位夾緊采用成熟的漲套芯軸夾具，對于孔徑尺寸不同的零件可直接更換漲套，克服原來手動夾緊時，因漲套尺寸變化較大而無法夾緊的

問題。

2）通用性強，因一般零件在加工中心加工時，前一道工序一般為車工序，故加工中心工序可利用原有車夾具，要求將車夾具裝到液壓底座上即可加工，提高夾具的通用性，減少夾具品種，縮短換產時間。

3）低成本，采用國產件，不需委托專業廠家設計制作，節省設計費用，可大幅度降低成本。

基于以上設想，理論上就能夠實現液壓夾具的功能。為降低制造成本，設計時考慮采用標準液壓元器件，直接采購國內廠家成熟產品。對于本身不配備液壓工作站的設備，液壓工作站由夾具承制廠家選用。

控制和操作方法：1）液壓工作站和機床電源串聯，達到機床啟動，液壓工作站啟動的目的。2）如圖1所示（同時加工三件），為防止幾個液壓缸同時夾緊松開引起的誤動作，每個液壓缸前面帶各自的換向閥。3）為增加液壓部分的通用性，決定設計一過渡連接盤，裝在所選油缸上，可以直接使現有車夾具。這樣，不僅使一套夾具能夠更換漲套，而且可隨時更換其他的車夾具，既增加了互換性，又有效的利用了現有夾具，極大地降低了成本。

3 夾具的工作原理及安裝、實踐

工作時，將工件11裝在車夾具上，扳動操作裝置12，通過換向閥，液壓管路內的液壓油進入上油腔4，推動活塞3向下運動，而拉桿8又通過接頭6與活塞3連接在一起，從而活塞3的下移帶動拉桿8向下運動，拉桿向下的作用力作用在漲套10上，這樣，漲套10沿著車夾具的本體向錐面大的一端移動，從而實現將工件漲緊，實現定位夾緊功能；當對工件完成加工后，扳動操作裝置12，通過換向閥，管路內的液壓油進入下油腔1，推動活塞3向上運動，帶動拉桿8跟著向上運動，漲套10上的力得以解除，工件得以松開，將工件取下卻可。

圖3為該液壓夾具的三維效果圖，安裝時，將夾具底座放置在工作臺上，連接好液壓管路，將夾具底座固定，把螺堵5擰到與油缸2相邊的接頭6上，安裝連接盤7，然后將車夾具裝在連接盤上，用專用六方扳手反復調整螺堵5，直到裝上拉桿8后，拉桿在自由狀態時，其端面距離漲套約1mm時為止，夾具安裝結束。

以一臺立加和一套車夾具做實驗，驗證，改進，再實驗，再驗證，然后定型。改進前后的夾具對比如圖4、圖5所示。

此解決方案取得了極大的成功，達到了預期的效果，操作方便、省力，節約了大量外購液壓夾具的費用及人力成本。

4 經濟效益

1）每套液壓夾具只需1萬元，價格便宜，安裝方便。

2）由于采用自動夾緊與松開，所以大大減少了裝卸時間。

3）可實現一人多機，直接減少人工成本。

4）可實現快速換產。

5 可實現全面推廣

結合我公司實際情況，此方案可實現全面推廣。

1）所有以孔定位的采用漲套夾緊的零件都可使用此液壓夾具。

2）原來設計好的車夾具可直接與液壓底座配用，不需再設計專用夾具。

3）帶有液壓工作站的機床均可采用此液壓夾具。

6 結論

此類型液壓夾具的設計，在我公司還是第一次，沒有先例可循，技術難度比較大，我們也是邊思考、邊討論、邊設計，最終才取得了成功，為以后此類型液壓夾具的應用及設計奠定了堅實的基礎，是一次技術上的創新，具有很強的挑戰性。