一、工裝夾具設(shè)計(jì)的基本方法與步驟


設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工裝夾具設(shè)計(jì)的原始資料包括以下內(nèi)容：


a)設(shè)計(jì)通知單，零件成品圖，毛坯圖和工藝路線等技術(shù)資料，了解各工序的加工技術(shù)要求，定位和夾緊方案，前工序的加工內(nèi)容，毛坯情況，加工中所使用的機(jī)床、刀具、檢驗(yàn)量具，加工余量和切削用量等;


b)了解生產(chǎn)批量和對(duì)夾具的需用情況;


c)了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等;


d)夾具的標(biāo)準(zhǔn)料庫(kù)存情況。


二、工裝夾具設(shè)計(jì)考慮的問(wèn)題


夾具設(shè)計(jì)一般結(jié)構(gòu)單一，給人的感覺(jué)結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，尤其現(xiàn)在液壓夾具的大行其道，使其原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，但是如果設(shè)計(jì)過(guò)程中不加以詳細(xì)考慮必然會(huì)出現(xiàn)不必要的麻煩：


a)被加工件的毛坯余量。造成毛坯尺寸過(guò)大，產(chǎn)生干涉。所以在設(shè)計(jì)之前一定要準(zhǔn)備毛坯圖。留出足夠的空間。


b)夾具的排屑暢通性。設(shè)計(jì)時(shí)由于機(jī)床的加工空間的有限性，夾具往往被設(shè)計(jì)的空間比較緊湊，這時(shí)往往就會(huì)忽略在加工過(guò)程產(chǎn)生的鐵屑在夾具死角處存積，包括切屑液的流出不暢，給以后加工帶來(lái)很多麻煩。所以在實(shí)際之初就應(yīng)考慮加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，畢竟夾具是以提高效率，方便操作為本的。


c)夾具的整體敞開(kāi)性。忽略敞開(kāi)性，造成操作者裝卡困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，設(shè)計(jì)大忌。


d)夾具設(shè)計(jì)的基本理論原則。每套夾具都要經(jīng)歷無(wú)數(shù)次的夾緊，松開(kāi)動(dòng)作，所以可能在開(kāi)始都能達(dá)到用戶要求，但是加具應(yīng)該有它的精度保持性，所以不要設(shè)計(jì)一些有悖原理的東西。即使僥幸當(dāng)下可以，也不會(huì)有長(zhǎng)久的持續(xù)性。一個(gè)好的設(shè)計(jì)應(yīng)該經(jīng)的起時(shí)間的錘煉的。


e)定位元件的可更換性。定位元件磨損嚴(yán)重，所以應(yīng)考慮更換快捷和方便。最好不要設(shè)計(jì)成較大的零件。


夾具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累很重要，有時(shí)設(shè)計(jì)是一回事，在實(shí)際應(yīng)用中又是一回事，所以好的設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷積累和總結(jié)的過(guò)程。


常用的工裝夾具按照功能性主要分為以下幾種：


01、夾模


定義：用產(chǎn)品外形定位裝夾的工具

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：


1、此類(lèi)夾模主要用于虎鉗上，其長(zhǎng)度可以根據(jù)需要截取;


2、夾模上可以設(shè)計(jì)其他輔助定位裝置，一般采用焊接方式連接夾模;


3、上圖為簡(jiǎn)圖，模腔結(jié)構(gòu)尺寸由具體情況確定;


4、在動(dòng)模上的適當(dāng)位置緊配直徑12的定位銷(xiāo)，定模相應(yīng)位置的定位孔滑動(dòng)配合定位銷(xiāo);


5、裝配型腔在設(shè)計(jì)時(shí)需在無(wú)收縮的毛坯圖檔的外形面基礎(chǔ)上偏移放大0.1mm。


02、鉆孔、銑面工裝

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：


1、如有必要，可在固定芯及其固定板上設(shè)計(jì)一些輔助定位裝置;


2、上圖為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，實(shí)際情況需根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)做相應(yīng)設(shè)計(jì);


3、汽缸根據(jù)產(chǎn)品大小和加工時(shí)受力情況而定，常用SDA50X50;


03、數(shù)控、儀表夾頭


A數(shù)控夾頭


內(nèi)束夾頭

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：


1、上圖未標(biāo)識(shí)尺寸依據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的內(nèi)孔尺寸結(jié)構(gòu)而定;


2、與產(chǎn)品內(nèi)孔定位接觸的外圓在制作時(shí)需留單邊0.5mm的余量，最后裝到數(shù)控機(jī)床上在精車(chē)到尺寸，防止淬火過(guò)程導(dǎo)致的變形和偏心;


3、裝配部分的材料推薦使用彈簧鋼，拉桿部分45#;


4、拉桿部分的螺紋M20為常用螺紋，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整該螺紋


儀表內(nèi)束夾頭

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：


1、上圖為參考圖示，裝配尺寸和結(jié)構(gòu)依據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的外形尺寸結(jié)構(gòu)而定;


2、材料使用45#，淬火處理。


儀表外束夾頭

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：


1、上圖為參考圖示，實(shí)際尺寸依據(jù)產(chǎn)品的內(nèi)孔尺寸結(jié)構(gòu)而定;


2、與產(chǎn)品內(nèi)孔定位接觸的外圓在制作時(shí)需留單邊0.5mm的余量，最后裝到儀表車(chē)床上在精車(chē)到尺寸，防止淬火過(guò)程導(dǎo)致的變形和偏心;


3、材料使用45#，淬火處理。


04、試氣工裝

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：


1、上圖是試氣工裝的參考圖，具體結(jié)構(gòu)需依據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)，思路就是用盡可能簡(jiǎn)單的方式密封產(chǎn)品，讓需檢測(cè)密封的部分充滿氣體來(lái)確認(rèn)其密封性;


2、汽缸的大小可根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際大小來(lái)調(diào)整，同時(shí)也需考慮汽缸的行程是否能滿足取放產(chǎn)品的便捷;


3、與產(chǎn)品接觸的密封面一般采用優(yōu)力膠，NBR膠圈之類(lèi)具有良好壓縮量的材料，同時(shí)注意如有與產(chǎn)品外觀面接觸的定位塊盡量使用白膠類(lèi)的塑料塊并且在使用過(guò)程中蓋上棉布防止碰傷產(chǎn)品外觀;


4、設(shè)計(jì)時(shí)需考慮產(chǎn)品的定位方向，防止內(nèi)漏的氣體憋在產(chǎn)品型腔內(nèi)部而誤檢的情況出現(xiàn)。


05、沖孔工裝

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：上圖為沖孔工裝的常用結(jié)構(gòu)。底板作用為方便固定在沖床的工作臺(tái);定位塊作用為固定產(chǎn)品，具體結(jié)構(gòu)按產(chǎn)品的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)，中心點(diǎn)圍繞能方便安全的取放產(chǎn)品;擋板作用在方便產(chǎn)品從沖刀上脫離;支柱起固定擋板的作用。上述幾個(gè)部位的裝配位置和尺寸可按產(chǎn)品的實(shí)際情況設(shè)計(jì)。


06、焊接工裝

焊接工裝主要起固定焊接組件中各零部件的位置，控制焊接組件中各零部件的相對(duì)尺寸，其結(jié)構(gòu)主要是定位塊，需根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)。值得注意的情況在產(chǎn)品放置在焊接工裝上不得用工裝之間產(chǎn)生密封空間，防止焊接加熱過(guò)程中導(dǎo)致密封空間壓力過(guò)大影響零部件焊接后的尺寸。


07、拋光治具

08、裝配工裝


裝配工裝主要應(yīng)用在組件的裝配過(guò)程中輔助定位的裝置。其設(shè)計(jì)思路為根據(jù)組件裝配的結(jié)構(gòu)能便捷的取放產(chǎn)品，在裝配過(guò)程中不能損壞產(chǎn)品的外觀表面，在使用過(guò)程中能蓋上棉布來(lái)保護(hù)產(chǎn)品。在材料的選用上面盡量用白膠等非金屬材料。


09、移印，激光刻字工裝

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際情況的刻字要求來(lái)設(shè)計(jì)工裝的定位結(jié)構(gòu)，需注意產(chǎn)品取放的便捷性，和產(chǎn)品外觀的保護(hù)，定位塊和與產(chǎn)品接觸的輔助定位裝置盡量采用白膠等非金屬材料。


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