葉莉 韓利
摘 要 大批量零件在立式加工生產中,手動夾具勞動強度大,生產率低下,外購全套液壓夾具成本高,通過借用精車夾具,自主設計液壓底座,有效地改善了生產弊端,極大地節(jié)約了加工時間,通過更換漲套,使得夾具適用范圍更廣,降低了換產時間。
關鍵詞 批量生產;勞動強度;生產效率;低成本;液壓夾具
中圖分類號 TG7 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363(2015)09-0025-02
我公司現有設備中,大多采用手動夾緊,每加工一個零件,需夾緊松開各一次,勞動強度很大。截止目前,液壓夾具全部委托專業(yè)廠家來設計制造,外購費用非常大,一套立加夾具約需7-8萬元。采用液壓夾具是一種趨勢,尤其適合我公司的大批量生產,并滿足KTJ的
需要。
1 問題的提出
法蘭盤零件,年產80萬件,批量非常大,在立式加工中心加工時存在下列問題:1)采用立加專用夾具手動夾緊,每班的夾緊松開操作達五六百次,最嚴重時,一個月用壞7-8把扳手。2)換產很慢。3)換產時,若更換專用夾具,更換后需重新找正、調試夾具,費時費力。4)換產時,若更換漲套,由于漲套厚度的變化,手動無法夾緊,導致撞刀。效率低下,無形中需要增加人員和設備,增加了成本。
針對此狀況,急需采用液壓夾具,減輕勞動強度,提高生產效率,降低成本,從而滿足生產線的需要。
2 方案設想及確定
1)采用液壓底座,定位夾緊采用成熟的漲套芯軸夾具,對于孔徑尺寸不同的零件可直接更換漲套,克服原來手動夾緊時,因漲套尺寸變化較大而無法夾緊的
問題。
2)通用性強,因一般零件在加工中心加工時,前一道工序一般為車工序,故加工中心工序可利用原有車夾具,要求將車夾具裝到液壓底座上即可加工,提高夾具的通用性,減少夾具品種,縮短換產時間。
3)低成本,采用國產件,不需委托專業(yè)廠家設計制作,節(jié)省設計費用,可大幅度降低成本。
基于以上設想,理論上就能夠實現液壓夾具的功能。為降低制造成本,設計時考慮采用標準液壓元器件,直接采購國內廠家成熟產品。對于本身不配備液壓工作站的設備,液壓工作站由夾具承制廠家選用。
控制和操作方法:1)液壓工作站和機床電源串聯,達到機床啟動,液壓工作站啟動的目的。2)如圖1所示(同時加工三件),為防止幾個液壓缸同時夾緊松開引起的誤動作,每個液壓缸前面帶各自的換向閥。3)為增加液壓部分的通用性,決定設計一過渡連接盤,裝在所選油缸上,可以直接使現有車夾具。這樣,不僅使一套夾具能夠更換漲套,而且可隨時更換其他的車夾具,既增加了互換性,又有效的利用了現有夾具,極大地降低了成本。
3 夾具的工作原理及安裝、實踐
工作時,將工件11裝在車夾具上,扳動操作裝置12,通過換向閥,液壓管路內的液壓油進入上油腔4,推動活塞3向下運動,而拉桿8又通過接頭6與活塞3連接在一起,從而活塞3的下移帶動拉桿8向下運動,拉桿向下的作用力作用在漲套10上,這樣,漲套10沿著車夾具的本體向錐面大的一端移動,從而實現將工件漲緊,實現定位夾緊功能;當對工件完成加工后,扳動操作裝置12,通過換向閥,管路內的液壓油進入下油腔1,推動活塞3向上運動,帶動拉桿8跟著向上運動,漲套10上的力得以解除,工件得以松開,將工件取下卻可。
圖3為該液壓夾具的三維效果圖,安裝時,將夾具底座放置在工作臺上,連接好液壓管路,將夾具底座固定,把螺堵5擰到與油缸2相邊的接頭6上,安裝連接盤7,然后將車夾具裝在連接盤上,用專用六方扳手反復調整螺堵5,直到裝上拉桿8后,拉桿在自由狀態(tài)時,其端面距離漲套約1mm時為止,夾具安裝結束。
以一臺立加和一套車夾具做實驗,驗證,改進,再實驗,再驗證,然后定型。改進前后的夾具對比如圖4、圖5所示。
此解決方案取得了極大的成功,達到了預期的效果,操作方便、省力,節(jié)約了大量外購液壓夾具的費用及人力成本。
4 經濟效益
1)每套液壓夾具只需1萬元,價格便宜,安裝方便。
2)由于采用自動夾緊與松開,所以大大減少了裝卸時間。
3)可實現一人多機,直接減少人工成本。
4)可實現快速換產。
5 可實現全面推廣
結合我公司實際情況,此方案可實現全面推廣。
1)所有以孔定位的采用漲套夾緊的零件都可使用此液壓夾具。
2)原來設計好的車夾具可直接與液壓底座配用,不需再設計專用夾具。
3)帶有液壓工作站的機床均可采用此液壓夾具。
6 結論
此類型液壓夾具的設計,在我公司還是第一次,沒有先例可循,技術難度比較大,我們也是邊思考、邊討論、邊設計,最終才取得了成功,為以后此類型液壓夾具的應用及設計奠定了堅實的基礎,是一次技術上的創(chuàng)新,具有很強的挑戰(zhàn)性。