探讨多孔复杂零件综合钻孔夹具的设计

2014-02-10曾远新

机电工程技术 2014年1期

关键词：装夹夹具尺寸

曾远新

（广东柳菱宏通实业有限公司，广东梅州 514016）

探讨多孔复杂零件综合钻孔夹具的设计

曾远新

（广东柳菱宏通实业有限公司，广东梅州 514016）

用实例探讨多孔复杂零件综合钻孔夹具的设计方案。

综合钻孔夹具；设计；应用

产品的加工都需要车、刨、铣、钻、镗削等，在机械行业加工中遇到小批量或批量生产的有孔或多孔复杂的产品时选择铣孔、钻孔或镗孔，应根据不同的产品来确定不同的加工方法。对于外形结构比较复杂产品较重不便于装夹，需靠压板固定时可选择使用铣孔和镗孔的方法。对于不太重的产品，装夹比较方便的一般采用钻孔夹具的方法最为普遍。使用钻孔夹具钻孔其优点是：能够节省时间、降低劳动强度、保证产品质量、提高生产效率等。通常钻孔夹具大致可分固定式钻模、移动式钻模、翻转式钻模、复盖式钻模等[1]。

下面就以笔者公司生产的赛车零件-壳体的综合钻孔夹具（见图1）设计为例作一探讨。

从夹具体中可以看出；产品先将12-M8螺孔已用复盖式钻孔夹具把螺孔加工好，并利用钻出的孔作内定位孔。再用产品内孔ϕ36通过定位轴，大端面的M8×25°夹角的螺孔与定位板上的定位销定位，使产品不发生位移，确保产品钻孔后达到图纸中的要求。

图1 钻孔夹具

1 产品结构分析

设计前应根据壳体的主要关键尺寸来考虑设计钻模板的定位基准，不能盲目的选择定位基准，否则设计的钻孔夹具不能达到图纸要求。见图2，分析如下：壳体的内孔尺寸ϕ90+0.10、ϕ36+0.025 0及外圆尺寸 ϕ120--00..00

145都可作为钻模板的定位尺寸。但考虑到钻孔时产品装夹的方便，不影响操作，为此优先选择大外圆尺寸ϕ120-0.01及内孔ϕ36+0.025 0尺寸为钻模板

-0.045的定位尺寸[2]。同时，考虑到本钻模板的尺寸不是很大，重量也不是很重。因此本例采用固定式钻模板钻孔夹具，这种钻孔夹具的钻模板是不可卸的，是利用工件的ϕ120外圆作定位面和工件的内孔ϕ36作基准孔定位，将产品装夹在夹具的定位板上。其结构简单、制造成本低、装卸产品方便适用于小批量或批量生产的产品。

图2 赛车零件-壳体

2 夹具的设计

本钻孔夹具选用固定式钻模钻孔夹具，其主要是由：钻模板、钻套、插销、定位板、定位轴、开口垫圈和螺母等组成。夹具体由钻模板、定位板、定位轴、底板组装为一体，钻模板采用45钢调质处理，ϕ4、ϕ10、ϕ30的钻套淬硬处理后镶在钻模板上为一体（见图3）。

图3 钻孔模板体

产品的固定采用定位板的内沉孔ϕ120为基准（且沉孔端面设计有2只定位销），ϕ36孔用定位轴。钻好ϕ30孔后用插销插入孔中，然后钻ϕ10孔及ϕ4孔，由于产品4-ϕ30、4-ϕ4孔为均布（2处），即旋转产品为90°需要分4次加工完成，一开始钻ϕ10孔时必须用ϕ30销插入已钻好的产品孔中，待ϕ4孔钻完后取出销插。

为使夹具及产品装夹方便，将定位板上的沉孔直径设计为ϕ120+0.033为防止产

+0.023品孔位移，在内端设计两个定位销2-ϕ8×25°、定位轴直径设计为ϕ36-0.021，产

-0.037品装入夹具体内，用螺母将产品锁紧后钻孔（见图4）。

产品装入定位板上在两个定位销的作用下保证了产品不发生位移，只需将开口垫圈的面与产品小端面贴合再用螺母锁紧。产品加工好松动螺母取出开口垫圈便可直接从定位轴中取出，这样可节省时间，降低劳动强度，提高工作效率。