剪切銷釘槽銑削夾具的設計

劉永恒 章惠中 倪崇熙

長慶油田公司機械制造總廠 西安 710201

1 設計背景

剪切銷釘為某井下工具產品上的零件,如圖1所示。通過該銷釘將滑套定位在井下工具的內孔中某一特定位置。在井下作業施工過程中,通過向管柱中投入鋼球或飛鏢,并加壓給予鋼球向下的作用力,推動滑套從φ7.6 mm處將剪切銷釘剪斷,這時滑套繼續向下運動,進而實現井下作業過程的正常進行。

▲圖1 剪切銷釘

剪切銷釘車削完成后,需要銑削寬度為2 mm,深度為2.8 mm的槽。就剪切銷釘單件而言,銑削槽時剪切銷釘常用彈性套來夾持,在臥式銑床上銑削槽。因剪切銷釘數量較大,用這樣的方法來加工槽,顯然效率太低。為此,設計了剪切銷釘槽銑削夾具。

2 夾具結構

剪切銷釘槽銑削夾具如圖2所示。它由夾板Ⅰ、螺栓、彈簧、夾板Ⅱ組成。自然狀態下夾板Ⅰ和夾板Ⅱ之間通過兩邊的螺栓連接,中間有4 mm的間隙,夾板Ⅰ和夾板Ⅱ之間的夾口處分別有11個半臺階孔,相對應的兩個半臺階孔的中心距為2 mm。在兩邊兩個螺栓上裝有兩個彈簧,使剪切銷釘槽銑削工裝夾板Ⅰ和夾板Ⅱ在自然狀態下,夾板Ⅰ和夾板Ⅱ的間隙保持在4 mm,方便剪切銷釘放入半臺階孔中,也方便取出。

▲圖2 剪切銷釘槽銑削夾具

3 夾具制作及組裝

夾板Ⅰ和夾板Ⅱ在加工成成品之前,先制作成一體,毛坯加工成220 mm×62 mm×38 mm的長方體,再加工11個臺階孔,其中大孔尺寸為φ12 mm,深度為11 mm,小孔尺寸為φ8 mm,每個臺階孔同心,之后加工兩邊的螺栓孔,以及用4 mm的銑刀從中間銑成兩半,也可用線切割的方法加工。最后將夾板Ⅰ和夾板Ⅱ彈簧座孔分別加工至零件圖紙要求的尺寸。

將夾板Ⅰ、螺栓、彈簧、夾板Ⅱ零件準備齊全,要求每個零件清理干凈,不得有毛刺等。剪切銷釘槽銑削夾具組裝如圖2所示,組裝時可在夾板Ⅰ和夾板Ⅱ墊4 mm的墊板,組裝完后去掉墊板,這樣能夠保證夾板Ⅰ和夾板Ⅱ之間的間隙為4 mm。

4 剪切銷釘在夾具中定位

剪切銷釘在夾具中采用φ12 mm孔及該孔的底面定位,剪切銷釘在夾具夾緊后,限制了剪切銷釘的五個自由度,滿足剪切銷釘槽銑削的工藝要求。

5 夾具使用

將剪切銷釘槽銑削夾具放置于臥式銑床工作臺虎鉗鉗口中,再將剪切銷釘放在夾板Ⅰ和夾板Ⅱ之間對應的孔中,每次放11件,然后夾緊鉗口,鉗口通過夾緊兩夾板夾緊剪切銷釘,同時壓縮了彈簧,這時兩夾板之間間隙為2 mm。

夾緊剪切銷釘后,用厚度為2 mm的鋸片銑刀,采用順銑方式銑削槽。銑完槽后,松開鉗口。在彈簧力的作用下,夾板Ⅰ和夾板Ⅱ的間隙恢復到4 mm,方便剪切銷釘取出,也方便未加工槽的剪切銷釘放入。

6 結束語

使用剪切銷釘槽銑削夾具,一次可以裝夾11件剪切銷釘進行槽銑削,效率高。夾具兩邊設置了壓縮彈簧,在使用過程中,通過夾緊虎鉗鉗口來夾緊夾板Ⅰ和夾板Ⅱ來夾緊剪切銷釘。松開鉗口,在彈簧力的作用下,兩夾板間隙自然增大,便于剪切銷釘的放入和取出。通過剪切銷釘槽銑削夾具的設計應用,大大方便了剪切銷釘槽的銑削加工,提高了生產效率。