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2010年12月6日至2010年12月24日
2010年12月6日
目
录
序言..............................................................4
一、夹具设计任务...................................................5
1、工件制造的尺寸.........................................5
2、工件的重点技术要求分析....................................5
3、工件制造的工艺流程....................................5
二、夹具设计方案的确定............................................6
1、基准面的选择(夹具体方式的确定).................................6
2、定位方式及元器件选择...........................................6
3、夹紧方式及元器件选择............................................6
三、导向方案的选择................................................7
1.钻模的选择.....................................................7
2钻套的选择.....................................................7
四、主要零件设计的说明............................................8
1、夹具体........................................................8
2、心轴............................................................9
五、夹具的装配要求.................................................9
六、夹具使用说明..................................................9
1、夹具的操作步骤.................................................9
2、夹具使用注意事项、保养及维护.....................................10
七、本次课程设计小结、体会及建议....................................10
八、参考资料.......................................................10
序言
夹具设计的基本要求
(1)、工装夹具应具备足够的强度和刚度。
夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。
(2)、夹紧的可靠性。
夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。
既不能允许工件松动滑移,又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。
(3)、焊接操作的灵活性。
使用夹具生产应保证足够的装焊空间,使操作人员有良好的视野和操作环境,使焊接生产的全过程处于稳定的工作状态。
(4)、便于焊件的装卸。
操作时应考虑制品在装配定位焊或焊接后能顺利的从夹具中取出,还要制品在翻转或吊运使不受损害。
(5)、良好的工艺性。
所设计的夹具应便于制造、安装和操作,便于检验、维修和更换易损零件。
设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素,降低夹具制造成本。
一、夹具设计任务
二、1、工件制造的尺寸、
图一工件
轴套的材料是Q235,年产10000件,内径150mm,外径200mm,宽60mm,孔径12mm
2、工件的重点技术要求分析
(1)、公差要求。
内径为150+0.018
(2)、使用要求。
方便装夹,快速定位。
3、工件制造的工艺流程
车
1.车端面2mm,使轴套宽为60mm
2.车外圆3mm,使外径达到200mm
3.车内圆使孔径为150mm
钻
1.钻∮12孔
二、夹具设计方案的确定
1、基准面的选择(夹具体方式的确定)
夹具体是夹具的基本件,它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体,而且还要考虑工件装卸的方便。
因此,夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。
在设计夹具体时应满足以下基本要求。
①、具有足够的强度和刚度。
②、结构简单、轻便,在保证强度和刚度前提下结构尽可能简单紧凑,体积小、质量轻和便于工件装卸。
③、安装稳定牢靠。
④、结构的工艺性好,便于制造、装配和检验
(阅读次数:
)
⑤、尺寸要稳定且具有一定精度。
⑥、清理方便。
夹具体毛坯制造方法的选择
综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等,选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体;
夹具体的外形尺寸
在绘制夹具总图时,根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置,夹具体的外形尺寸便已大体确定。
然后进行造型设计,再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。
夹具体的高度282mm,长度235mm,宽度200mm;
根据设计要求,夹具体上设计有螺孔、销孔,并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。
2、定位方式及元器件选择
1)、定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置,在保证加工要求的情况下,限制足够的自由度。
工件的定位原理
自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度,即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。
要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置,则必须限制六个自由度。
工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位;
工件被限制的自由度少于六个,但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。
在焊接生产中,为了调整和控制不可避免产生的焊接应力和变形,有些自由度是不必要限制的,故可采用不完全定位的方法。
在焊接夹具设计中,按加工要求应限制的自由度而没有被限制的欠定位是不允许的;
而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位,过定位容易位置变动,夹紧时造成工件或定位元件的变形,影响工件的定位精度,过定位也属于不合理设计。
①、以工件的平面为基准进行定位时,常采用心轴,开口垫圈进行定位
②、工件以圆孔内表面为基准进行定位时常采用销定位器
③、工件以圆柱外表面为基准进行定位时常采用V形铁定位器
④、利用以定位工件的轮廓对被定位工件进行定位可采用心轴定位。
心轴限制了6个方向的自由度,螺旋夹紧机构限制了X、Y方向的转动自由度,共限制了6个自由度。
螺母M30限制了Z方向的平动自由度,开口垫圈限制了Z方向的平转动自由度。
夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。
对夹紧机构的基本要求如下:
①、夹紧作用准确,处于夹紧状态时应能保持自锁,保证夹紧定位的安全可靠。
②、夹紧动作迅速,操作方便省力,夹紧时不应损害零件表面质量
③、夹紧件应具备一定的刚性和强度,夹紧作用力应是可调节的。
④、结构力求简单,便于制造和维修。
四、导向方案的选择
1.钻模的选择:
引导刀具在工件上钻孔或较孔用的机床夹具。
钻模的结构特点是除有工件的定位,夹紧装置外还有根据被加工孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板,用以确定刀具的位置,并防止刀具在加工过程中倾斜,从而保证被加工孔的位置精度,常用的钻模有固定式、回转式、翻转式和盖板式4种⒈固定式钻模:
钻模与工件在机床上的位置保持不变,用来加工单个孔或在摇臂钻床上钻削不平行孔,不合适加工两个孔所以排除。
2.回转式钻模:
带有回转分度装置,在不松开工件的情况下可加工分布在同一圆周上的多个轴向平行孔、垂直和斜交于工件轴线的多个径向孔或几个表面上的孔,3翻转式:
适用于上下对应的孔,4盖板式;
适用于较大工件上钻小孔,由于加工的两个孔均匀的分布在180º
的轴线两侧,则选择带有分度装置的回转式钻模。
2钻套的选择;
钻套是安装在钻模板和夹具体上,其作用是用来确定工件上被加工孔的位置,引导刀具进行加工,并提高刀具在加工过程中的刚性和防止加工中的振动
由于两个孔是螺纹底孔,可直接钻出,加之年产量仅10000件,批量不大,宜用固定钻套。
固定钻套可分A型、B型两种,为了防止长期使用磨损形成间隙,造成误差,着选择B型钻套,其配合采用φ12,钻出孔达到表面12.5的粗糙度。
五、主要零件设计的说明
(1)、夹具体
综合考虑了结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等,选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体;
考虑到工件小,夹具体的强度要求以及夹具体的结构要求,没有在夹具体上设计加强筋。
(2)、心轴
考虑到工件的快速安装定位,在心轴的一端设置了台阶定位,另一端通过垫圈和螺母加紧定位。
六、夹具的装配要求
(1)、工件装配到心轴上时,需要保证工件端面与心轴台阶面贴紧。
(2)、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件装配到夹具体上时,需要保证基面与夹具体横向中心线平行;
定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件装配到夹具体上时,需要保证其中心线与夹具体横向中心线垂直。
(3)、定位和夹紧序4发动机衬管两件的插销机构、快撤式螺旋夹紧器件的装配,装上螺钉,配做销钉孔并由销钉保证插销机构和快撤式螺旋夹紧器件右边中心线与挡销基面的距离和公差
(4)、定位和夹紧序3螺母M6和序2喇叭支座的组件的螺旋夹紧机构装配时,装上螺柱底座螺钉,配做销钉孔并由销钉保证螺旋夹紧机构定位锥头销钉中心线与挡销基面的距离和公差。
(5)、定位和夹紧序1撑杆的挡板、螺旋夹紧器件的装配,装上螺钉,配做销钉孔并由销钉保证挡板和螺旋夹紧器件右端面与挡销基面的距离
(6)、装上弹簧、压板等其他零件,完成整个装配。
七、夹具使用说明
1、夹具的操作步骤
(1)、将轴套安放在心轴上。
(2)、装上垫片,拧紧螺母固定。
(3)开启钻床,钻孔,松开螺母垫片,取下工件。
2、夹具使用注意事项、保养及维护
(1)使用前对限位尺寸检查是否还保持正确位置;
(2)如果开口垫圈磨损超差,可以进行打磨修复;
如果钻套磨损超差,可以重新组装,错开磨损部位后继续使用。
(3)使用后需要涂防绣油。
八、本次课程设计小结、体会及建议
大多数焊接工装是为某种焊接组合件的装配焊接工艺而专门设计的,属于非标准装置,往往需要根据产品机构特点、生产条件和你实际需要自行设计制造。
焊接工装设计是生产准备工作的重要内容之一,也是焊接生产工艺设计的主要任务之一。
对于汽车、摩托车和飞机等制造业,可以毫不夸张地说,没有焊接工装就没有产品。
通过在工艺设计时,提出所需要的工装类型、结构草图和简要说明,在此基础上完成详细的结构和零件设计及全部图样。
工装设计的质量,对生产效率、加工成本、产品质量以及生产安全等有直接的影响,为此,设计焊接工装时必
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