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夹具 |
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可实现柔性生产的气动夹紧装置 |
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作者：天润曲轴有限公司 慈惟红 来源：AI汽车制造业 |
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工装夹具是直接影响曲轴产品质量好坏和生产周期长短的重要环节。为满足曲轴产品品种、系列及规格不断增多的要求，天润曲轴有限公司开发出气动夹紧装置，它不仅组装方便、制造简单和夹紧速度快，而且可以节省夹具的生产准备周期，有效提高生产率，降低生产成本。
技术背景
在曲轴的生产制造过程中，工装夹具是直接影响产品质量和生产周期的重要环节。
举例来说，对曲轴主轴颈和连杆颈进行钻油孔，其加工需要分别在两台摇臂钻床上各配一套钻孔夹具分两道工序完成，所以每种曲轴都需要两套夹具，不仅通用性差，而且还造成夹具的制造成本高、生产周期长，装夹次数多、效率低。因此，我公司的技术人员一直期望使用一种结构合理、组装方便、制造简单、夹紧速度快的夹紧装置。
目前，偏心轮或螺旋夹紧机构是应用较多的一种夹紧机构。偏心轮夹紧机构加工操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力和夹紧行程都小；螺旋夹紧机构结构简单、夹紧可靠和通用性好，而且由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大，缺点是手动夹紧，夹紧动作慢、劳动强度大。为了克服上述不足，我们开始自行研制气动夹紧装置。
方案设定
1. 总体思路
按照产品要求制定工艺，确定夹角、夹紧力和夹紧行程范围，设计出一种结构合理、组装方便、制造简单、定位准确、夹紧速度快和劳动强度低，适用各种轴类夹紧的气动夹紧装置。
2. 采用的原理
根据产品要求的加工精度和现有设备要求，按照夹具设计原理设计装夹方式，并按定位基本原理进行夹具定位分析，分析计算定位时的定位误差，从而确定设计气动夹紧的装置。
图1 曲轴夹具装置
气动夹紧装置包括：夹具体、支承座、气缸、活塞杆、压板和垫板。支承座安装在夹具体上，用来安放曲轴零件和其他加工装置。垫板按水平和垂直方向可更换安装在支承座上，根据不同的曲轴直径尺寸，更换厚度不同的可换垫板，保持曲轴主轴颈或连杆颈合适的中心位置，便于曲轴的加工。例如，曲轴的主轴颈或连杆颈直油孔的加工，其特征在于支承座前端安装一个环形螺钉，压板下部通过绞链销安装在环形螺钉上，压板上部设有两条长形孔，活塞杆前端插入其中一长形孔，两者用滑动销相连；所述气缸通过一连接座安装在夹具体上，支承座上设有通孔，气缸的活塞杆穿过支承座的通孔，在气缸的往复作用下，活塞杆推动滑动销沿压板长形孔移动，压板绕环形螺钉支撑的绞链销转动，上部压紧或松开零件。压板上的两条长形孔垂直方向上正交，活塞杆作直线移动，其前端的滑动销沿压板两正交的长形孔移动。环形螺钉安装在支承座的螺纹孔中，环形螺钉外部还设有一个定位螺母，二者配合旋入，可调整定位环形螺钉的伸出长度，以适合压板夹紧不同直径的零件。
图2 气动夹紧装置
技术创新
1. 支承座前端安装一个环形螺钉，其环形螺钉安装在支承座的螺纹孔中，环形螺钉外部设有一个定位螺母，二者配合旋入，可调整定位环形螺钉的伸出长度，以适合压板夹紧不同直径的零件。
2. 压板下部通过绞链销安装在环形螺钉上，压板可以绞链销为圆心，作旋转运动。压板上部设有两条长形孔，压板上的两条长形孔垂直方向上正交，活塞杆前端水平方向插入其中一长形孔中，在另一长形孔中压板和活塞杆用滑动销相连，压板与活塞杆串联。活塞杆作直线移动，其前端的滑动销可沿压板两正交的长形孔移动。
3. 气缸安装在一连接座上，连接座安装在夹具体上。连接座可以更换，用来连接不同直径的气缸或油缸，不受支承座宽窄的影响。支承座水平方向上设有一通孔，气缸的活塞杆穿过支承座的通孔，可在其内导向移动，在气缸的往复作用下，活塞杆推动滑动销沿压板两正交的长形孔移动，压板下部绕绞链销转动，从而压板上部压紧或松开零件。
实施效果
我公司生产重卡、轻卡和轿车曲轴50多个型号，过去每个型号的产品配1套夹具（有的需配2套夹具），现在每类产品配1套夹具，提高了产品研发速度和劳动生产率，并节省了夹具的生产准备周期，降低了生产成本。1套夹具生产费用大约5000元，按节省50套夹具来计算，将为公司节约25万元。(end)
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(12/6/2008) |
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