转向节转向臂面及锥孔加工夹具设计

李　媛，梁　萍，程雪利，陈　芳，翁　楠

（河南工学院，河南 新乡　453003）

转向节转向臂面及锥孔加工夹具设计

李媛，梁萍，程雪利，陈芳，翁楠

（河南工学院，河南 新乡453003）

基于转向节生产批量大、加工精度要求高、结构复杂、定位困难等特点，分析了转向节的加工工艺并针对转向臂面及锥孔的加工设计了一套夹具。实践证明，该夹具可以满足转向节大批量、高精度、高效的要求。

转向节；转向臂；夹具

转向节是汽车转向桥上的主要零件。如图1所示，其属于空间异形件，结构复杂，要求有较高的加工精度，加工时很难精确定位，且数控加工时对于这种不规则零件也需要有专用的夹具。文章针对该转向节，进行了加工工艺分析，并设计了转向臂面及锥孔加工专用夹具。

图1　转向节部分关键尺寸

1　转向节加工工艺分析

通过对零件图纸进行分析，可知该转向节包括以下主要加工面：内螺纹、圆锥孔、外圆锥面、圆柱面、内孔、内外两侧平面、锥孔两端面等。按照基准统一、基准先行原则，可以确定该转向节的加工工艺路线如下：

模锻——数控车中孔（Φ77.2）——立式加工中心加工支架安装孔（2-Φ12.5）及面——卧式铣床铣减震臂两侧面——加工中心钻减震臂孔（2-Φ12）——数控机床铣转向臂两侧面钻转向孔（小端公称直径为Φ11.4的锥孔）——加工中心加工ABS孔（Φ10）及M6孔——加工中心铣球头销孔面及加工球头销孔（小端公称直径为Φ13.8的锥孔）——清洗防锈

2　转向臂面及锥孔加工夹具设计

（1）定位与夹紧装置的设计。夹具的定位问题是夹具在设计过程中较为关键的问题。为了保证定位精度，其定位基准要准确。在选择定位基准时，需要遵循基准重合的原则，将设计基准作为定位基准，以避免因二者不重合而造成定位误差。该夹具的定位基准选择的是图1所示基准B、基准C、以及轴承孔，并通过定位轴和限位板对工件进行定位。然后采用开口垫圈及内六角螺栓对工件进行夹紧。

（2）夹具结构的设计。如图2所示是文章所设计的转向臂面及锥孔加工专用夹具，它包括以下几个重要零件：夹具体、导向销、内六角螺钉、夹紧螺栓固定块、限位板、圆柱销、限位板固定块、定位轴、开口垫圈等。装夹过程中，首先需要将转向节轴承孔套入定位轴，然后将减震臂与限位板贴紧进行定位，最后使用开口垫圈与内六角螺钉对其进行加紧，至此完成夹具的装夹。

图2　转向臂面及锥孔加工夹具

3　结语

经实践验证，该夹具适用于转向节这种大批量生产、结构复杂的空间异形件的加工，在加工过程中，可以有效降低操作工的劳动强度，并提高生产效率和加工精度。

［1］桑瑶烁，汪韶杰，李旗号.整体式汽车转向节夹具结构设计［J］.组合机床与自动化加工技术，2013，（8）：127-129.

［2］朱文峰，李旗号，汪韶杰.汽车转向节钻孔夹具结构设计［J］.汽车零部件，2013，（8）：73-85.

［3］陈凤光.基于不规则零件的数控机床加工工艺分析［J］.时代农机，2016，（5）：23-24.

［4］丁燕.工件在加工中心上装夹定位基准选择与原则实例浅述［J］.价值工程，2010，（27）：248.

［5］陈国甫.摆架通用可调夹具［J］.机械工人（冷加工），2005，（2）：61-62.

Fixture Design of Steering Arm Face and Cone Hole in Steering Knuckle

LI Yuan，LIANG Ping，CHENG Xue-li，CHEN Fang，WENG Nan

（Henan Institute of Technology，Xinxiang，Henan 453003，China）

Based on the steering knuckle features such as large number of steering knuckle need to product，high requirements of processing accuracy，complicated structure，difficult to locate and so on，processing craft of the steering knuckle is analyzed.A set of fixture is designed，in view of the steering arm surface and cone hole processing.Practice has proved that the fixture can meet the requirements of steering knuckle such as large number，high precision and high efficiency.

steering knuckle；steering arm；fixture

TG75

A

2095-980X（2016）09-0053-01

2016-08-14

李媛（1986-），女，河南新乡人，硕士，助教，主要从事机械工程方面研究工作