在一套比较复杂的工装夹具中,往往设置有多个受压、辅助支撑、调节支撑等部件,如常用的螺母、螺栓等部件由于空间位置、夹紧力大小等因素的影响,不同零件所用螺纹的尺寸也不同, 如果按照理论设计这些元件的形状,操作部件就不会相同,操作人员需要使用各种工具来完成夹紧、调整等内容。
图例.1 相同尺寸的夹紧和支撑元件
如果相同
不同螺纹采用尺寸(如图1所示),M20螺母、M12螺母、M16螺栓等操作部件的形状设计为外六角宽度为k,使用时同一刀具可完成所有夹紧、调整等工序,从而减少辅助时间。这是注意夹紧和支撑元件的形状和操作部位的均匀性,以提高生产效率的作用。
2. 夹紧元件的安全性
开式压板更
许多工装夹具中常见的压紧件,由于螺母直径大于工件孔径小,只要螺母稍松,拆下开压板,工件就可以很容易地通过螺母取出,是一种更实用的快速夹紧结构。但这种结构在回转体压紧装置中有一定的缺点:当螺母因意外原因松动时,开口压板在离心力的作用下很容易从开口处飞出夹具,存在安全隐患。
图2 旋转体夹紧装置组件
如果按照图2a所示设计这种结构的压紧装置,则可以有效地改变这种情况。图2b在深度为1-2mm的开式压板上转动盲孔D+1。肩部螺母的肩部直径(图 2c)加工为 D。工作时,拧紧的肩部螺母进入开压板的盲孔,一旦肩部螺母稍稍松动,由于其肩部已经嵌入盲孔中,因此压紧板不会立即飞出,此时操作人员可以明显察觉到工件的松动, 停止并再次拧紧,从而确保压缩的安全性。拆卸工件时,只需将肩部螺母的肩部从开式稿台的盲孔深度拧下即可轻松拆卸肩部螺母的肩部。
3. 夹紧元件的耐久性
同一压紧件的使用寿命因设计结构不同而不同。图3所示的中开压板的刚性比侧开压板强,耐久性也更好,即中开压板的使用寿命长,从而可以有效降低工装成本。
图3 不同结构的压板
4. 灵活定位元件
在初始工序中,定位基准是通过铸造、锻造、轧制等方式得到的曲面,我们称之为粗基准。在使用其形状定位时,定位元件需要设计为可调节的,以应对坯料形状的变化。根据具体使用场合,一般采用以下三种结构形式:
图4 三种常用的定位元件
图4a调节块适用于工件大、操作空间大、调节范围大的场合。图4b偏心螺栓与六角头螺母配套使用,用于工件形状极不标准,需要随时手动调整的场合。图4C偏心销与内六角圆柱头螺钉配套使用,用于需要调整的不同批次和不同毛坯形状。
5.操作元件的实用性
图5是盖板式钻模结构,在生产中通常定位为一面两销,在实际生产中对工件要求大工件和孔系统的位置
度要求比较严格,当钻板上的两个定位销都放在工件孔内定位处理完成时,由于定位销的设计公差、孔系统的位置公差和孔系统尺寸的影响, 钻孔模板不易在工件上拆卸。此时,通过均匀地旋转预先放置在螺母中的两侧手柄,可以很容易地将钻板顶起。如果间隙合适,直接用手提起钻模板也非常方便,这样可以避免人工敲打钻模板而不拆卸装置的现象。
图
5 盖板钻模结构图
1.千斤顶螺母 2.手柄 3.圆形定位销 4.钻孔模板 5.钻套 6.金刚石定位销
6. 刀具对准和对准元件的必要性
在设计铣夹具和镗孔夹具时,要注意对刀装置,如对刀块、方向键等方向元件,同时设置必要的对准基面和对准基孔。