模鍛件毛坯隨形夾具設計

張會珍， 王宏宇

（中航工業鄭州飛機裝備有限責任公司，鄭州 450005）

0 引言

我公司零件模鍛件毛坯種類較多，結構各異。其主要特點是與零件結構極其接近，加工余量很小，而在模鍛件加工時又存在一些問題：1）基準的確定較為麻煩，通常要反復劃線找出零件的粗基準，通過銑削、磨削得到精基準進行后續加工；2）工序繁瑣，生產效率低，加工過程中毛坯需要多次周轉，長、寬、高各方向均要通過劃線→銑平面→磨平面三個工序確定創建零件加工基準；3）產品質量不穩定，零件加工過程多次裝夾和找正，會存在一定誤差。以上問題已成為制約產品生產進度的瓶頸，因此，如果在減少零件工序和裝夾次數的情況下，快速創建毛坯基準，將可以有效地縮短工序加工時間和提高產品質量。

1 工裝設計思路及原理

由于模鍛件毛坯結構的特殊性，毛坯狀態在裝夾定位上有很大的局限性，常規的定位（虎鉗、組夾）很難實現快速創建精基準。為了解決這個問題，我們對模鍛件零件的毛坯進行分析，發現模鍛件兩端的拔模斜度基本相同，且同一種零件的毛坯狀態穩定一致，因此考慮改變傳統的定位方式（如以孔、軸、大面為基準），設計隨形夾具用毛坯的外形進行定位。對原來的工藝方案進行改進。

隨形夾具以模鍛件毛坯的外形定位，主要利用外形的的拔模斜度，夾具塊上增加與拔模斜度同角度的坡度，制作工裝以毛坯兩斜面（拔模斜度）卡在夾具塊槽內，夾具槽內含坡口，固定X、Y方向，再配合虎鉗、基礎板、夾具體等使用，解決不規則毛坯的裝夾問題。

以圖1中零件為例，此零件結構不規則，傳統的工藝流程：毛坯→劃厚度線→銑厚度→磨厚度→劃軸中心線→粗車外圓→銑外形→銑鉤口及槽……，為確定軸的位置和毛坯余量分配，劃線過程復雜，且整個加工過程難度大、效率低、資源浪費。改進方案后工藝流程：先銑毛坯的兩側的圓臺端面，將同側圓臺銑為同一高度，把零件裝在隨形夾具上（圖2），零件外形與隨形夾具通過拔模斜度固定，再用虎鉗裝夾（夾持面為兩側圓臺）銑平面1，作為后續加工的精基準。改進方案后，取消了傳統的劃線工序和磨工工序，減少裝夾次數的同時，大大地提高了生產效率。

圖4

圖5

圖1

圖2

圖3

圖6

2 推廣應用

圖2中隨形夾具雖然結構簡單，但比較實用。在實際生產過程中，為提高生產效率，保證產品質量穩定，我們依據隨形夾具的原理，根據零件結構，設計了系列隨形夾具（圖3、圖4、圖5、圖6等），這類夾具的共同點是：用外形定位；針對性較強，實現零件在毛坯狀態穩定裝夾；可直接將外形基準轉變為零件精基準，減少劃線工序和裝夾次數。

3 結語

隨形夾具可以根據零件外形特點，通過工裝轉化為外形定位，可以適應復雜外形模鍛件毛坯的裝夾，并且能夠一次定位加工出精基準，減少反復劃線和來回周轉，加工效率高。其設計原理適用于所有不規則外形毛坯的夾具設計，有廣泛的推廣價值，解決了不規則毛坯裝夾困難的瓶頸。