高偉

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，對(duì)于夾持裝置的要求越來越高。汽車工業(yè)中，汽車主模型檢具中大量采用鋁合金曲面薄壁件，為了更好的生產(chǎn)這些模型，需要設(shè)計(jì)能夠滿足這些檢具生產(chǎn)需要的柔性工裝夾具，該文對(duì)這類工裝夾具的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述，并對(duì)汽車主模型檢具引擎蓋部位的支撐夾緊裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，希望能促進(jìn)相關(guān)人士的研究。

關(guān)鍵詞：柔性 夾具 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TG5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（c）-0046-01

機(jī)械產(chǎn)品的出現(xiàn)，推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展速度，例如飛機(jī)、汽車、機(jī)械加工車床等的出現(xiàn)改善了人類的生產(chǎn)生活條件。在汽車或者飛機(jī)的加工制造中，對(duì)于曲面處的力學(xué)性能和材料厚度等方面有著嚴(yán)格的要求，而且這些部位往往決定著汽車或者飛機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量，其加工難度十分大。夾具作為機(jī)械產(chǎn)品在加工和制造時(shí)，對(duì)待加工工件進(jìn)行定位和固定，進(jìn)而保證加工精度的重要機(jī)械設(shè)備，在整個(gè)汽車車身主模型檢具加工過程中具有重要的地位。因此，夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量高低對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)和制造效率有著直接影響。自上世紀(jì)70年代后期開始，隨著NC機(jī)床等在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的廣泛使用，柔性成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的主要研究方向，柔性?shī)A具應(yīng)運(yùn)而生。所謂柔性?shī)A具，是指用同一夾具系統(tǒng)，能夠完成形狀與尺寸不同的多種工件的裝夾。簡(jiǎn)單的就是在NC機(jī)床中配合使用的能夠?qū)Χ喾N規(guī)格工件進(jìn)行裝夾的夾具。目前，很多企業(yè)在進(jìn)行薄壁件的加工時(shí)，對(duì)于柔性?shī)A具的設(shè)計(jì)制造十分重視。為此，探討鋁合金曲面薄壁件柔性工裝夾具的設(shè)計(jì)，意義重大。

1 柔性工裝夾具設(shè)計(jì)的原則

工件在進(jìn)行加工時(shí)，首先需要的就是在機(jī)床上或者在夾具上占據(jù)某一正確位置的過程也叫做定位。為了使定位好的工件在進(jìn)行切削加工時(shí)，不會(huì)因?yàn)榱Φ淖饔枚l(fā)生位移，使其始終處于準(zhǔn)確的位置，需要將工件夾緊，這個(gè)過程也叫夾緊。定位和夾緊的過程合稱裝夾。因此，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合待加工的鋁合金曲面薄壁件進(jìn)行工件的定位分析，然后使設(shè)計(jì)出的夾具符合裝夾需要。為此，需要遵循如下的設(shè)計(jì)原則：

（1）保證夾具工作可靠。對(duì)于柔性?shī)A具而言，雖然能夠依據(jù)不同工件進(jìn)行裝夾點(diǎn)的變動(dòng)，但是，在設(shè)計(jì)柔性?shī)A具時(shí)，還是應(yīng)重點(diǎn)考慮夾緊機(jī)構(gòu)能夠產(chǎn)生足夠的夾緊力，避免在切削加工時(shí)，由于切削力或者是工件重力等的影響破壞工件的正確定位，夾緊后不能破壞工件定位后的正確位置和己加工表面。

（2）保證加工精度。夾緊裝置除了要產(chǎn)生足夠的夾緊力之外，為了保證加工的精度還應(yīng)使夾具具有自動(dòng)鎖閉性能，當(dāng)工件加工偏離正確位置時(shí)自動(dòng)的進(jìn)行鎖閉，防止繼續(xù)加工造成報(bào)廢。

（3）保證生產(chǎn)效率。夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)考慮夾具在使用過程中的工作效率，要求夾具使用簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，夾緊動(dòng)作迅速，能夠與工件的產(chǎn)量和批量相適應(yīng)。另外，還應(yīng)追求夾具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單，降低夾具的生產(chǎn)成本。

2 汽車主模型檢具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要分析

對(duì)于汽車主模型檢具，其主要包含的部分為引擎蓋檢具、車燈檢具、翼子板檢具、車門檢具、汽車玻璃檢具等，其中毛坯尺寸最大的為引擎蓋檢具。針對(duì)引擎蓋檢具，設(shè)計(jì)如圖1所示的工裝夾持系統(tǒng)。

在設(shè)計(jì)的此套夾持系統(tǒng)中，起支撐作用的是由夾具的伸縮機(jī)構(gòu)和夾具頭上的頂珠組成，為了保證支撐的剛性，伸縮桿和頂珠在設(shè)計(jì)時(shí)采用鋁制材料組成。對(duì)于夾緊結(jié)構(gòu)，則有升降柱頂部的真空吸盤和真空泵組成。為了達(dá)到夾持的目的，保證夾持具備足夠的柔度和貼合度，真空吸盤應(yīng)由密實(shí)的材料組成，而且要選用吸引力足夠的真空泵，以減小加工過程中由振動(dòng)或翹曲引起的變形。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于鋁合金曲面薄壁件柔性工裝夾具的設(shè)計(jì)，不僅需要遵循普通夾具設(shè)計(jì)的一般原理和原則，還應(yīng)重視夾具的柔性特點(diǎn)。該文僅對(duì)汽車主模型檢具柔性工裝系統(tǒng)整體構(gòu)思進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)于其中起主要作用的伸縮和夾持部件的設(shè)計(jì)做了簡(jiǎn)單的論述，希望能引起相關(guān)人士的重視，在未來對(duì)其做進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

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