某夾具設計及應用*
——以某重型汽車橋殼為例

丁 艷

（柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州 545616）

橋殼是汽車上重要的零部件之一，起著支承保護主減速器，并支撐車架及各總成的重量的作用。汽車行駛時，作用在驅動輪上的牽引力、制動力、側向力和垂向力也是經過橋殼傳到懸掛及車架上。橋殼既是承載件又是傳力件，其加工質量影響了橋殼的剛性、強度、承載能力和使用壽命[1-3]。某型號重型汽車橋殼生產存在關鍵尺寸加工精度不穩定和生產效率難以實現最大化的問題，該橋殼結構如圖1所示，跟其他型號橋殼不同的是大肚子背面有凸平面，且無裝配搭子面。對比分析多品種橋殼總成與現有橋殼的加工工藝，對加工方案和工裝夾具的結構進行了優化設計。

圖1 某汽車橋殼

1 加工工藝

根據該橋殼結構的特點，確定其加工工藝和定位裝夾方案如表1所示。

表1 橋殼加工工藝和定位裝夾方案

為保證加工精度和減少安裝調整時間，工序1鏜兩頭孔、工序3車大肚子孔、工序4銑后支承面、工序5和工序6加工孔使用了專用夾具。工序2車軸頸外圓中，以兩端孔及錐面定位，由于工件不對稱，為避免旋轉后晃動和變形，需要在工件大肚上安裝并夾緊平衡塊，并檢查上道工序60°頂尖孔是否有碰傷現象，注意前后頂針磨損情況，以保證工件錐面與頂針錐面接觸良好。

2 夾具設計

2.1 鏜夾具

該道工序的主要加工表面為兩頭軸頸端面和軸頸孔，關鍵尺寸為軸頸兩端面總長和軸頸孔直徑[4-7]。工件的定位和安裝方式如圖2所示。以大肚子孔中心和兩端軸頸中心線作為水平方向的定位基準，以橋殼后支承面作為高度方向的定位基準。加工時將橋殼后支承底面平貼置于墊板上，調節左右2個千斤頂使其自然接觸橋殼軸頸，通過軸頸找正裝置和中心孔找正裝置調整工件在水平方向的位置，并檢查調整兩端軸頸中心高度是否一致，軸頸找正裝置工作時可旋轉90°，調整好后用壓板壓緊工件即可加工。

圖2 鏜夾具示意圖

2.2 車夾具

本道工序的主要加工表面為大肚子孔平面和大肚子孔，因大肚子孔平面是下一道工序的定位基準，所以精度要求較高，橋殼的定位安裝方式如圖3所示。以兩端軸頸和一側軸頸端面作為定位基準，安裝工件前需要先清除接觸面上鐵屑，保證工件貼平夾具定位基準面。由于車橋中部較重，僅靠兩端軸頸支承，會因自重影響而造成變形，因此設計一底座支承車橋后支承面，底座結構如圖4所示。底座上蓋板在壓縮彈簧作用下可小范圍上下移動，以保證加工時橋殼后支承面與底座耐磨板面貼平。調節底座上的可調節螺釘，可調整底座的預調高度，以適應不同尺寸橋殼的裝夾[8]。

圖3 車夾具示意圖

圖4 底座結構簡圖

2.3 銑夾具

該工序主要加工尺寸為后支承面到軸頸中心線的距離，且與大肚子孔平面有較高的平行度要求，因此以大肚子孔平面作為定位基準，工件安裝和定位方式如圖5所示。加工時大肚子孔平面需緊貼在底座的墊板上，橋殼緊靠定位板，兩側千斤頂頂住兩端軸頸，U型壓板壓緊工件即可加工。

圖5 銑夾具示意圖

2.4 鉆夾具1

本道工序的主要加工內容是鉆、鉸大肚子端面孔，夾具以后支承面和大肚子孔作為定位基準，工件的定位和安裝如圖6所示。安裝工件時，橋殼后支承面貼平放置在底座耐磨塊上，軸頸兩端用支承座上的螺栓擰緊固定。鉆模與工件貼平放置，并注意耐磨塊磨損情況，保證其與軸頸外圓始終貼平，采用弓形夾夾緊鉆模后即可鉆孔加工，鉆孔后更換鉆套可進行鉸孔[9-10]。

圖6 鉆夾具1示意圖

2.5 鉆夾具2

因本道工序加工的孔分布在兩個相互垂直的平面，為了減少裝夾次數和重復定位誤差，采用翻轉架鉆夾具定位和裝夾工件，鉆夾具2的結構和工件安裝方法如圖7所示，夾具以大肚子孔端面和大肚子孔作為定位基準。安裝工件時，將工件放入鉆模板1內，一側軸頸外圓靠平定位座的耐磨塊，旋轉螺桿壓緊軸頸；鉆模板2按方向放入定位柱，使其端面貼平橋殼后支承面，U型壓板壓緊工件后即可鉆孔加工。鉆模夾具底板固定在機床的翻轉支架上，翻轉支架的旋轉圓盤上有均布的四個圓孔，將支架翻轉90°，用插銷插入圓孔固定住支架，即可完成另一個方向孔的加工。

圖7 鉆夾具2示意圖

3 結論

經生產驗證，對該型號橋殼工藝和工裝夾具進行優化設計后，不僅保證了重要尺寸的加工精度，改善了整條生產線的節拍，提高了生產效率，而且橋殼產量明顯增加，同時具有工藝簡單、工裝投入少、互換性好和生產周期短等優點，較好地解決了關鍵尺寸加工精度不穩定和生產效率難以實現最大化的問題，為企業創造了良好的經濟價值。