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對于初入夾具行業(yè)的人來說，這份材料在任何時(shí)候都能受用,。它就像是一份對照表,，時(shí)刻規(guī)范指導(dǎo)你的夾具設(shè)計(jì)制造過程,。 ![]()
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2017-12-8 12:24 上傳
一種氣門搖桿軸支座工藝及工裝夾具設(shè)計(jì)圖
一,、一個(gè)設(shè)計(jì)人員必備的知識(shí)及掌握程度要求
• 機(jī)械零件加工工藝——熟練 • 機(jī)械制圖——熟練 • 公差配合——熟練 • 夾具定位原理——熟練 • 光潔度選用——熟練 • 熱處理及表面處理選用——熟練 • 液壓與氣動(dòng)元件選擇與管路配設(shè)（含密封）——熟練 • Solidworks、Autocad軟件使用——熟練 • 成本觀念（技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則）——熟練 • 定位誤差分析,�,！炀� • 夾緊機(jī)構(gòu)——熟練 • 材料選用——熟練 • 加工過程自動(dòng)化——了解 • 廠內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備加工能力與檢測能力——了解
二、工裝夾具設(shè)計(jì)制造流程
第一步：方案階段 （一）整理和歸檔必要信息 整理和歸檔必要信息是正確理解客戶需求和順利設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),。確定以下信息并歸檔： 1.產(chǎn)品圖紙（2D,3D檔）,； 2.配合機(jī)床型號(hào)，是立式加工中心,？臥式加工中心還是車床,？立加的話，需要轉(zhuǎn)臺(tái)（四軸）嗎,？轉(zhuǎn)臺(tái)什么品牌,？什么規(guī)格？尾座需要我們提供嗎,？ 3.工作臺(tái)大小,，行程，安全空間多大（最大可容納夾具范圍,，特別注意Z軸有無加高）？ 4.機(jī)臺(tái)最大載重多少,？ 5.是手動(dòng)或氣動(dòng)或油壓夾具,？是高壓還是低壓系統(tǒng),？ 6.接油方式如何？機(jī)臺(tái)中心出油呢,？還是機(jī)臺(tái)頂部供油,？還是保壓式？需要幾進(jìn)幾出油路,？ 7.分油器需要我們提供嗎,？需要幾通路的？什么品牌的,？如果客戶提供,，那它的分油器是什么品牌的？安裝尺寸和方式如何,？幾通路的,？ 8.液壓站我們提供嗎？（若我們不提供,，客戶液壓站供油壓力范圍多大?） 9.客戶方聯(lián)系人是誰,？職務(wù)？聯(lián)系地址,？電話,？手機(jī)？E-mail,？ 10.客戶工藝要求（加工內(nèi)容,、前道工序狀態(tài)）清楚嗎？ 11.客戶提出定位點(diǎn),、夾緊點(diǎn),、氣密點(diǎn)要求了嗎？ 12.客戶提出液壓元件品牌要求了嗎,？（若有,，什么品牌？） 13.方案圖提交日期如何,？
（二）方案討論 有效的方案討論是體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)力量的最佳表現(xiàn)形式,。群策群力，設(shè)計(jì)出最能符合客戶要求和具有說服力的方案,。 一般包括： 1.定位確定了嗎,？可行性怎樣？ 2.夾緊方式確定了嗎,？可行性怎樣,？ 3.估算夾緊力了嗎，夾緊力足夠嗎,？ 4.元件型號(hào)選擇合適嗎,，有無考慮成本,？ 5.最后確定夾緊機(jī)構(gòu)。（原則上力求機(jī)構(gòu)簡潔有效）
（三）方案圖繪制 方案圖是描繪定位,、夾緊,、與機(jī)臺(tái)連接、接油等方式的技術(shù)交流載體,。方案圖不宜過于詳細(xì),，交代清楚上述承載信息即可。注意以下事項(xiàng)： 1.方案圖繪制結(jié)束后,，根據(jù)檔案管理員所編制的圖號(hào)命名,； 2.圖面列清： a.配合機(jī)床品牌，工作臺(tái)大小,，行程 b.夾緊力源形式,。（手動(dòng)，氣動(dòng),，液壓還是保壓） c.客戶提供部件要用醒目字樣標(biāo)出,。 d.列出主要市購品名稱和品牌。 e.主要機(jī)構(gòu)名稱,。 f.定位原理和定位方式,。 g.夾緊方式。 h.主要外形尺寸標(biāo)注,。 i.夾具數(shù)量,。 j.一次幾工位。 k.主要加工內(nèi)容,。
（四）方案圖修改 客戶在收到方案圖后,，會(huì)提出一些意見和建議或該變初步的方式。根據(jù)新的要求,，再次列出存檔,。注意不要?jiǎng)h除原先的檔案。很多時(shí)候客戶在修改過N次后又回到初步的方案上,。這一點(diǎn)請謹(jǐn)記,。
第二步：組裝圖階段 （一）繪制組裝圖 組立圖(3D、2D)中包括結(jié)構(gòu)細(xì)化,、運(yùn)動(dòng)極限位置推演計(jì)算,、油路(油管)布置、部件相互空間位置排布,、標(biāo)準(zhǔn)部品選型,、運(yùn)動(dòng)部件間隙處防屑處理、容易排屑處理和主要受控尺寸標(biāo)注。這一步是夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟,。
1.結(jié)構(gòu)細(xì)化,。 a.定位檢查。定位限制自由度分析,，防止欠定位和過定位。 b.定位誤差評估,。定位誤差分析,，一般夾具總誤差不大于工件最高精度的1/3。 c.夾緊力計(jì)算和夾緊機(jī)構(gòu)可靠性評估,。夾緊力計(jì)算以實(shí)際壓頭處鎖緊力為準(zhǔn),， 且不可忽視力在機(jī)構(gòu)中傳遞時(shí)會(huì)有變化效應(yīng)。由此來最終選定油壓元件型號(hào),。另外,，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有較好的耐磨性能和穩(wěn)定性能。 d.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估,。夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)足夠強(qiáng)壯來對抗切削扭矩,。整體結(jié)構(gòu)力線應(yīng)閉合。 e.工藝性考慮,。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮工藝性,，最大限度容易加工、裝配,、測量,。比如：空間角度定位塊，若分解成兩個(gè)角度來設(shè)計(jì),，可大幅降低加工成本和調(diào)試,、調(diào)整時(shí)間。又如,，壓頭和壓臂分開等將易損件最大限度分離出來,，使易損件成本最大限度降低。再如,，易損件更換時(shí)盡量不動(dòng)其它部件,。以方便維修和更換易損件。 f.標(biāo)準(zhǔn)部品選擇的成本觀念,。夾具零部件,，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)品。
2.機(jī)構(gòu)推演,。 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的各極限位置和運(yùn)動(dòng)軌跡,，需要進(jìn)行3D模擬，主要目的是評估機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可行性和防止干涉,。
3.油路布置,、各零部件位置排布及油路在組裝圖中的示意,。 整體設(shè)計(jì)前應(yīng)對油路布置和各零部件位置排布關(guān)系大致做到心中有數(shù)。這樣能起到事半功倍的效果,。而不應(yīng)在各部件設(shè)置完成后才考慮油路布置,。另外，油壓回路中若需要節(jié)流閥,、減壓閥,、增壓器、油壓指示表,、蓄能器,、方向控制閥（手動(dòng)開關(guān)或無泄露閥）時(shí)，也應(yīng)提前考慮在內(nèi),。油路排布及各元件位置應(yīng)在組裝圖中示意,。以便與組裝配管。
4.防屑處理和容易排屑處理,。 防屑處理主要應(yīng)用在各運(yùn)動(dòng)間隙部位,。如不能妥善處理，容易產(chǎn)生卡死現(xiàn)象,。一般處理方式有：軸孔配合處,，設(shè)置防塵圈、受空間限制時(shí)可酌情用O型環(huán)（安裝槽需要放大公差）代替,。平面配合處,，可用優(yōu)力膠片（適當(dāng)加裝襯托片）處理。
容易排屑處理的原則是：加工屑盡量少的留在夾具內(nèi),，尤其是座金上嚴(yán)禁有鐵屑存積,。一般處理方式為：設(shè)置排屑斜面、加裝適當(dāng)鈑金,。同時(shí)要兼顧經(jīng)濟(jì)原則,，以實(shí)用有效為宜。從這個(gè)角度來說,，采用暗藏式管路才是上策,。
5.在2D組立圖上應(yīng)該標(biāo)注出：主要受控尺寸和主要組裝形位公差。以便于組裝后檢測,。
6.將客戶提供的刀具圖待入3D進(jìn)行模擬,，確定有無干涉。
（二）組裝圖審核 組立圖繪制完成后,，需要讓客戶進(jìn)行審核,。為了便于客戶審核，將3D圖轉(zhuǎn)e-drawing格式、Autocad（2D）格式和夾具工作及放松狀態(tài)的照片格式文件,。通常需要注意AutoCAD文件的版本需要另存為AutoCAD2000版本,，以防客戶版本低不能打開文件。
（三）組裝圖修改階段 一般客戶在收到待審核組立圖后,，會(huì)根據(jù)自己的觀點(diǎn)和理念對“組裝圖細(xì)節(jié)提出意見或建議,。針對這些信息，應(yīng)當(dāng)以“讓客戶滿意”為原則進(jìn)行修改,。需要特別指出的是,，當(dāng)感覺客戶對“待審核組裝圖”的設(shè)計(jì)思想和理念沒有完全理解時(shí)，要與客戶及時(shí)溝通說明,。客戶承認(rèn)并簽字回傳后,，方可進(jìn)行下一步工作
第三步：拆分零件圖與發(fā)圖前準(zhǔn)備工作階段 （一）拆分零件圖 拆分零件圖主要包括：尺寸標(biāo)注,、形狀和位置公差標(biāo)注、光潔度要求標(biāo)注,、技術(shù)要求編制,、材料選用。需要注意以下事項(xiàng)： 1.形狀和位置公差和光潔度標(biāo)注以適度夠用為宜,，過嚴(yán)要求將會(huì)增大加工難度,。比如：需等高部件，可標(biāo)注先留余量,，然后配磨,。這樣會(huì)比加嚴(yán)各單件尺寸的加工效率提高許多。
2.材料選用,。焊接類部件及不承重的部件,，采用A3鋼；承重部件,，采用45＃鋼調(diào)質(zhì)處理（HRC30-33）,；定位銷、需滑動(dòng)配合的部件,、座金等的工作表面,，需要淬火到HRC52-55。一般采用SKD11,。此種材料的價(jià)格較貴,，而此類部件基本都屬易損件。出于制造成本和維修成本考慮,，應(yīng)該最大限度分解此類部件的體積,。比如：座金可分解成墊片+墊高塊形式。
（二）“材料明細(xì)表”和“市購品明細(xì)表”編制 同一套夾具的“材料明細(xì)表”和“市購品明細(xì)表”圖號(hào)應(yīng)一致�,！笆匈徠访骷�(xì)表”,，當(dāng)需要在出圖前定制標(biāo)準(zhǔn)部品時(shí)。應(yīng)編制“出圖前市購品明細(xì)表”,。在編制“市購品明細(xì)表”時(shí),，應(yīng)在備注中注明“已購”字樣。以防重復(fù),。
第四步：零件圖會(huì)簽和審核 零件圖在發(fā)工前,，先由同事間檢查會(huì)簽。會(huì)簽后交主管審核,。主管審核通過后,，蓋章發(fā)工。
第五步：組裝,、檢測,、合模階段的跟蹤支持 1.檢查組裝是否正確。 2.檢驗(yàn)夾具能否達(dá)到預(yù)期設(shè)想,。如有問題,，要及時(shí)解決。 3.檢查夾具與液壓站的連接,。
第六步：圖面,、客戶資料整理并存檔 夾具合模完成后，整理出3D,、2D檔案,。和客戶所提供作為設(shè)計(jì)依據(jù)的所有信息一并交資料室文員存檔。至此,，設(shè)計(jì)工作流程基本結(jié)束,。
第七步：加工過程確實(shí)依零件圖紙取料及按標(biāo)準(zhǔn)加工工序進(jìn)行加工 加工過程必須要有過程檢驗(yàn)及完成品精測的過程。方可交由組裝人員進(jìn)行組裝,。
第八步：組裝人員依夾具總組立圖對每個(gè)零件進(jìn)行組裝前的清潔工作,。 液壓內(nèi)藏油路需要徹底清洗吹凈，方可組裝,。以防管路殘留鐵屑導(dǎo)致液壓缸損毀,。經(jīng)由用戶提供的合模工件。合模完成之后要在加工件上做明顯記號(hào)并拍照存查,，方能裝箱出貨,。
第九步：配合安裝調(diào)試人員到客戶廠配合的重點(diǎn) 1.夾具裝箱時(shí)的吊裝工作要考慮吊裝變形及運(yùn)送過程中的震動(dòng)造成的變形。 2.夾具上機(jī)床前的基板底面與工作臺(tái)的清潔配合工作要確實(shí),。 3.安裝調(diào)試人員嚴(yán)格禁止操控用戶的機(jī)床,。 4.必須要確認(rèn)加工件是否與合模工件有差異,。（一般客戶會(huì)有幾套模具） 5.教育培訓(xùn)用戶操作人員的基本理念。嚴(yán)禁操作人員任意調(diào)整液壓元件（尤其是順序閥和增壓器）,。 6.確認(rèn)液壓源的規(guī)格和實(shí)際供油壓力,。
結(jié) 語 在每套夾具完成后，回顧一下,，這套夾具在總體規(guī)劃和各個(gè)細(xì)節(jié)上有什么值得今后注意或改進(jìn)的地方,。并作一個(gè)備忘錄。這樣隨著日積月累,，設(shè)計(jì)水平才會(huì)不斷提高,。
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發(fā)表于 2017-12-8 12:24:31
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