平衡轴支架镗孔液压夹具设计

任晓娟，赵小军

（1.陕西汉德车桥有限公司，陕西 宝鸡 722408；2.宝钛集团有限公司，陕西 宝鸡 721014）

平衡轴支架镗孔液压夹具设计

任晓娟1，赵小军2

（1.陕西汉德车桥有限公司，陕西 宝鸡 722408；2.宝钛集团有限公司，陕西 宝鸡 721014）

通过对镗床镗孔工序的加工特点分析研究，设计一套稳定而实用的专用夹具。此夹具的主要设计内容有定位元件、夹紧机构、辅助支撑、夹具体的设计及外购件的选型，该夹具在实际应用中，既保证了产品的加工工艺要求，又大大降低了劳动强度。

镗孔；夹具；定位；夹紧；设计

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.060

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-187-02

引言

我公司现提出品质提升，为了更好的保证平衡轴支架质量，平衡轴支架镗工序孔原在立车上粗车、精车，现改为卧镗进行精镗孔，需设计一套精度高，稳定性可靠的夹具。在传统机加行业中产品的加工主要是靠手动夹具进行生产，手动夹具，不但装夹效率低下，且工人操作的劳动强度高。自动化夹具的应用能大幅度提升装夹效率，人员在装夹过程中的劳动强度明显减弱。自动化夹具目前常用的主要有液压夹具、气动夹具，通过液压和气动元件来实现产品的定位、夹紧及加工完成后产品推出等系列动作。本文主要叙述支架镗孔工序液压工装的设计。

1、产品的工艺要

如图1所示为零件的加工内容及定位原理图。从图1中可知，零件的加工内容为镗内孔及铣端面，保证尺寸φA、B及H。工件的定位方式为：大底面限制3个自由度，侧底面限制2个自由度，内孔限制1个自由度。

2、夹具结构及工作原理

本夹具的结构如图2所示，工件采用一圆孔及两垂直平面为定位基准。夹具的动作原理：首先将工件放在底面定位板上，自制直线油缸4进油推动定位销5定位支架中心 ，其次，转角油缸3动作旋转夹紧支架贴实定位底板10，推拉式夹紧器8进油推动支架贴实端面定位板 ，然后自制直线油缸4回油拉回定位销5，产品定位夹紧完成开始加工工件，最终系统回油，转角油缸和推拉式夹紧器缩回，卸工件。

因该工装选用油缸数量和种类较多，且工装结构复杂，外置油管布置较混乱，为使工装外观整洁、质量可靠、维护简便，设计夹具油路全为内置。

3、夹具设计

3.1 定位销的设计

定位销的设计是利用工件上预留精镗量φB作为定位基准，定位销与定位孔采用间隙配合，由于工件选用一圆柱孔及两垂直面为定位基准，为补偿工件定位孔径和定位孔到定位端面的距离误差及夹具定位销的直径和定位销到定位端面的距离误差，避免工件不能套入定位销、夹具定位销应采用菱形销，菱形销的尺寸及定位误差的计算见可通过机械设计手册计算出本夹具所用菱形销的宽度为B-5、b=8m，菱形销的定位尺寸为φB（-0.03/-0.05）。定位销中心设计螺纹孔将自制油缸与定位销连接；定位销上方开有10mm宽8mm通槽，配装有螺钉在导向槽中滑动，是防止定位销在运动过程中转动，定位产生误差；设计2-φ10通孔是为了排气。

3.2 夹紧缸支座的设计

由于本工装采用两面一销，为了保证侧面定位准确，端面采用推拉式夹紧器推动工件与定位面贴实，根据顶紧的位置和刀具的外形尺寸，确定夹紧缸支座的外形，油路从底面引入推拉式夹紧器中来实现油缸动作。

3.3 自制直线油缸的设计

首先确定所有负载力，即活塞杆在工作时所承受的力的总和，再根据使用的工作压力，确定设计油缸的推力、拉力大小从而确定油缸的缸径，此直线油缸所承受的载荷为定位销的重量，确定缸径为φ40mm，在工作压力为3.5MPa时，它所输出的推力为F=P*A=440N，拉力F=P（A-a）=268N；（A：活塞受力面积；a活塞杆径面积）；第二确定油缸的行程：油缸的行程与使用的场合和机构的行程有关，但一般不选用满行程，防止活塞和缸盖相碰。在确定活塞杆工作实际移动距离后，把超过实际移动距离的最小标准行程，作为油缸的行程来选择，根据此工装的使用原理，直线油缸推动定位销定位产品，确定此油缸的行程为50mm；第三选择合适的密封圈，根据油缸缸径，及活塞杆直径确定此油所需防尘圈、孔用格来圈、轴用格来圈及密封圈的尺寸；第四确定油缸的安装形式：根据油的安装位置及不同的用途等因素来选择安装方式最终确定为前法兰式；最后根据此液压夹具的整个布置确定此油缸为内置油路；最终确定设计油缸外形如下图：

4、结论

此夹具现场使用效果良好。通过此液压夹具及自制油缸的设计应用，即满足了生产需要又大大提高了产品质量，且实现了自动化生产，提高了生产效率 ，效益明显。为我们在以后设计改进液压夹具中积累了丰富的经验。

[1] 艾兴.肖诗纲主编.切削用量简明手册.北京:机械工业出版社,1994.

[2] 杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,2001.

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[6] 王先逵主编. 机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,1995.

Design of Hydraulic Boring Fixture Balance Shaft Bracket

Ren Xiaojuan, Zhao Xiaojun
（Shannxi Hande axle Co. Ltd., Shaanxi Baoji 722408）

The processing characteristics of the boring process analysis, Design a set of stable and used special fixture, The main content of the design of the fixture, Clamping Positioning device, auxiliary support.clip specific design and outsourcing.The fixture in the practical of the product not only guarantee the processing technology requirements there is a greatly reduced labor intensity.

Boring; Fixture; Location; Clamping; Design

U462.1

A

1671-7988(2016)10-187-02

任晓娟，(1983 .10-)，女，本科学历，助理工程师，就职于陕西汉德车桥有限公司。主要从事工装设计的工作。