伍小建

（梅州市技師學(xué)院，廣東梅州514071）

研制新型實(shí)用活扳手

伍小建

（梅州市技師學(xué)院，廣東梅州514071）

針對(duì)常用活扳手在使用過程中的局限性和不足之處，研制了一種新型實(shí)用活扳手。新扳手結(jié)構(gòu)獨(dú)特，鉗口調(diào)節(jié)范圍大，適用場(chǎng)合廣，使用手感好，而且容易制造。

活扳手；結(jié)構(gòu)；適用場(chǎng)合；手感

在各行各業(yè)和日常生活中，扳手經(jīng)常被用來擰緊或旋松螺母（或螺栓）?；畎馐钟捎谄渫ㄓ眯员人腊迨趾?，用途更廣泛。目前最常用的傳統(tǒng)活扳手如圖1左起第二至四（左起第一個(gè)則為筆者研制的新扳手）。

圖1 新活扳手與傳統(tǒng)活扳手對(duì)比

這種常用活扳手固然有其長(zhǎng)處，但也存在一些局限性和不足之處：

（1）活動(dòng)鉗腳和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)集中設(shè)置在活扳手頭部，且鉗腳移動(dòng)方向?yàn)闄M向，致使扳手頭部比較粗大，這就帶來兩個(gè)問題：

一是，如果工作對(duì)象周圍有障礙物，連小扳手頭部都進(jìn)不去，故無法使用（如圖2所示）。

圖2 傳統(tǒng)活扳手無法使用的情況

二是，基于這種結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)范圍越大的活扳手，其頭部就越大、越笨重，以致使用和攜帶不方便。

（2）鉗口采用絲桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)，絲杠暴露在外面，通過手指直接旋轉(zhuǎn)絲杠來調(diào)節(jié)鉗口大小。由于絲杠表面凹凸明顯，凸面狹小，調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)印壓手指，手感比較差。

市面上也有其它結(jié)構(gòu)的活扳手，分別適用于不同場(chǎng)合，也各有不足之處，比如：通用性不強(qiáng)，卡口調(diào)節(jié)范圍不大，使用過程中活動(dòng)卡腳不便于固定等[1]。

1 設(shè)計(jì)與制造

針對(duì)常用活扳手的局限性和不足之處，筆者進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，從實(shí)用、輕便、耐用、防銹、造價(jià)等方面進(jìn)行綜合考慮，研制了一種新型實(shí)用活扳手。

本扳手由主體、活動(dòng)鉗塊、定位桿、調(diào)節(jié)螺栓和固定塊組成（設(shè)計(jì)圖為圖3，實(shí)物為圖1左起第一個(gè)）。圖3中各結(jié)構(gòu)說明及作用如下：

圖3 新扳手設(shè)計(jì)圖

（1）為主體，其上端為固定鉗腳，在工作時(shí)和活動(dòng)鉗塊一起將螺母（或螺栓）夾??；接近上端有一個(gè)M8內(nèi)螺紋，與定位桿聯(lián)接；主體中部有一個(gè)凹槽，用于安裝固定塊；下部為手柄。從頭至尾總長(zhǎng)為240 mm，便于發(fā)揮其杠桿作用。

（2）為活動(dòng)鉗塊，可上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)鉗口大小。其正面寬度為18d10，側(cè)面有一個(gè)8 mm寬的長(zhǎng)槽，下部有一個(gè)M10內(nèi)螺紋。

（3）為定位桿，其頭部（左端）對(duì)活動(dòng)鉗塊左右方向起限位作用；中間有一個(gè)φ8 mm外圓，穿過活動(dòng)鉗塊的8 mm通槽，對(duì)活動(dòng)鉗塊的上下移動(dòng)起導(dǎo)向作用；右端有一個(gè)M8螺紋，與主體聯(lián)接。

（4）為調(diào)節(jié)螺栓，其上端有M10外螺紋，與活動(dòng)鉗塊的M10內(nèi)螺紋配合；其中間有一個(gè)φ18 mm滾花表面，下端有φ6d8外圓。

（5）為固定塊，其外形為長(zhǎng)方體；里面有φ6H9內(nèi)孔，與調(diào)節(jié)螺栓下端φ6d8外圓配合，起定位作用。

裝配時(shí)，先把活動(dòng)鉗塊、調(diào)節(jié)螺栓和固定塊三個(gè)零件裝配好，然后整體裝入主體內(nèi)。采取點(diǎn)焊方式將固定塊固定在主體內(nèi)，使調(diào)節(jié)螺栓就只能繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)而不能移動(dòng)。再讓定位桿穿過活動(dòng)鉗塊的通槽與主體聯(lián)接，將定位桿頭部?jī)?nèi)側(cè)至主體左內(nèi)側(cè)的距離調(diào)整至18H10，即保證活動(dòng)鉗塊在左右方向有0.05～0.163 mm的游隙，使其能靈活地上下移動(dòng)。采取點(diǎn)焊方式把定位桿固定在主體上。用手指旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓φ18 mm滾花表面，就能使活動(dòng)鉗塊上下移動(dòng)，從而夾住各種規(guī)格的螺母（或螺栓）：向左轉(zhuǎn)時(shí)，活動(dòng)鉗塊向上移動(dòng)，鉗口變?。幌蛴肄D(zhuǎn)時(shí)，活動(dòng)鉗塊向下移動(dòng)，鉗口變大。

本扳手在工作時(shí)靠主體和活動(dòng)鉗塊夾住螺母（或螺栓），通過扭矩使其鎖緊或松開，所以主體和活動(dòng)鉗塊要有足夠的強(qiáng)度、硬度、剛性和韌性。首先要選擇合適的材料。合金結(jié)構(gòu)鋼20CrMnTi是性能良好的滲碳鋼，具有比較好的機(jī)械性能和工藝性能，其強(qiáng)度和韌性等綜合性能優(yōu)于碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性和良好的抗疲勞性能，而且價(jià)格適中，用來制造主體和活動(dòng)鉗塊是比較適合的。先把20CrMnTi毛坯正火，接著機(jī)加工成型，然后滲碳淬火，滲碳層深0.8～1.2mm，表面硬度56～62HRC，心部硬度40～48HR，就能滿足主體和活動(dòng)鉗塊的性能要求。其它零件（定位桿、調(diào)節(jié)螺栓和固定塊）均采用40 Cr制造，調(diào)質(zhì)處理，硬度為28～34HRC，即可滿足性能要求。

在滿足正常使用強(qiáng)度和剛性要求的前提下，活扳手應(yīng)盡量輕便、小巧。所以設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮了各部分結(jié)構(gòu)和尺寸。制造工藝也是設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)，尤其是主體。主體比較長(zhǎng)，形狀和結(jié)構(gòu)有其特殊性。采用245 mm×45 mm×16 mm毛坯。制造工藝如下：（1）毛坯正火，硬度為84～92 HRB.（2）用線切割機(jī)床把主體各側(cè)邊切割出來。（3）加φ工主體正面。使用設(shè)備為數(shù)控銑床，用臺(tái)鉗裝夾主體柄部已切割的兩對(duì)邊（30 mm寬），裝夾深度6 mm，用φ12 mm立銑刀加工主體正面及各邊圓弧。（4）加工主體背面。使用設(shè)備為數(shù)控銑床，用臺(tái)鉗裝夾主體柄部，裝夾深度6 mm，用φ12 mm立銑刀加工主體背面及各邊圓弧。（5）熱處理：滲碳淬火，滲碳層深0.8～1.2 mm，表面硬度56～62 HRC，心部硬度40～48HRC；螺紋防滲碳。（6）表面鍍硬鉻。為了防銹并保持表面硬度，各零件表面都要鍍硬鉻，鍍層厚度為100～150 μm.以上工藝不復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)。其它零件更容易制造。本扳手比傳統(tǒng)扳手容易制造，工藝性、經(jīng)濟(jì)性比較好。

2 實(shí)際應(yīng)用效果

本扳手在工廠零部件裝配、汽車維修、辦公居家等各種場(chǎng)合進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，均達(dá)到了比較理想的效果。

（1）由于把活扳手鉗口調(diào)節(jié)方向改為縱向，與手柄方向一致，減少了約束因素，鉗口調(diào)節(jié)范圍大大增加，但又不笨重。如圖1所示，本扳手可代替常用的三種規(guī)格活扳手（300×36、250×30、200×24）.常用的300×36大扳手最大開口量為36 mm，本扳手最大開口量超過36 mm.本扳手實(shí)際重量是0.5 kg，而常用的300×36大扳手重量是0.6 kg.

（2）本扳手通過調(diào)節(jié)螺栓的M10螺紋調(diào)節(jié)鉗口大小。調(diào)節(jié)螺栓中間設(shè)了一個(gè)φ18 mm滾花表面。調(diào)節(jié)時(shí)用手指旋轉(zhuǎn)滾花表面即可，而不用接觸M10螺紋。滾花表面的凹凸起伏適度，既便于旋轉(zhuǎn)又不會(huì)印壓手指，與使用普通活扳手時(shí)直接旋轉(zhuǎn)絲杠表面相比，使用本扳手時(shí)手感好得多，調(diào)節(jié)靈活方便（見圖4，左邊為本扳手調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，右邊為常用傳統(tǒng)活扳手調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）。

圖4 新扳手與傳統(tǒng)扳手調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)比

（3）常用傳統(tǒng)活扳手頭部比較粗大，在周圍有障礙物的情況下，頭部進(jìn)不去。如圖2所示，熱水器腳架上的螺母，由于旁邊有加強(qiáng)筋和支架阻礙，連200 ×24的小活扳手頭部都進(jìn)不去，故無法使用。而在同樣的情況下，本扳手因?yàn)轭^部結(jié)構(gòu)適宜，大小適中，所以能順利使用（如圖5所示）。

圖5 傳統(tǒng)扳手用不了而新扳手能用的情況

（4）本扳手比傳統(tǒng)扳手容易制造，工藝性和經(jīng)濟(jì)性好。

4 結(jié)束語

本扳手形狀結(jié)構(gòu)獨(dú)特，實(shí)用性強(qiáng)，手感好，工藝性和經(jīng)濟(jì)性好，適用于工廠零部件裝配、汽車維修、辦公居家等各種場(chǎng)合，在一些方面具有普通活扳手不具備的優(yōu)勢(shì)。

[1]陳積偉.工程材料[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

Designing and Developing of a New Kind of Practical Adjustable Spanner

WU Xiao-jian
（Meizhou Technician College，Meizhou Guangdong 514071，China）

Due to the limitations and shortages of common adjustable spanner，a new kind of practical adjustable spanner is designed and developed.The structure of spanner is unique.The adjustment range is large.It has more applications.Touch feeling is better.It’s easy to manufacture.

adjustable spanner；structure；application scope；touch feeling

TH122

A < class="emphasis_bold">文章編號(hào)：1

1672-545X（2017）05-0085-03

2017-02-21

伍小建（1966-），男，廣東梅州人，本科，工程師，數(shù)控車工高級(jí)技師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。