丁 艷

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545616）

橋殼是汽車上重要的零部件之一，起著支承保護(hù)主減速器，并支撐車架及各總成的重量的作用。汽車行駛時(shí)，作用在驅(qū)動輪上的牽引力、制動力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過橋殼傳到懸掛及車架上。橋殼既是承載件又是傳力件，其加工質(zhì)量影響了橋殼的剛性、強(qiáng)度、承載能力和使用壽命[1-3]。某型號重型汽車橋殼生產(chǎn)存在關(guān)鍵尺寸加工精度不穩(wěn)定和生產(chǎn)效率難以實(shí)現(xiàn)最大化的問題，該橋殼結(jié)構(gòu)如圖1所示，跟其他型號橋殼不同的是大肚子背面有凸平面，且無裝配搭子面。對比分析多品種橋殼總成與現(xiàn)有橋殼的加工工藝，對加工方案和工裝夾具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

圖1 某汽車橋殼

1 加工工藝

根據(jù)該橋殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，確定其加工工藝和定位裝夾方案如表1所示。

表1 橋殼加工工藝和定位裝夾方案

為保證加工精度和減少安裝調(diào)整時(shí)間，工序1鏜兩頭孔、工序3車大肚子孔、工序4銑后支承面、工序5和工序6加工孔使用了專用夾具。工序2車軸頸外圓中，以兩端孔及錐面定位，由于工件不對稱，為避免旋轉(zhuǎn)后晃動和變形，需要在工件大肚上安裝并夾緊平衡塊，并檢查上道工序60°頂尖孔是否有碰傷現(xiàn)象，注意前后頂針磨損情況，以保證工件錐面與頂針錐面接觸良好。

2 夾具設(shè)計(jì)

2.1 鏜夾具

該道工序的主要加工表面為兩頭軸頸端面和軸頸孔，關(guān)鍵尺寸為軸頸兩端面總長和軸頸孔直徑[4-7]。工件的定位和安裝方式如圖2所示。以大肚子孔中心和兩端軸頸中心線作為水平方向的定位基準(zhǔn)，以橋殼后支承面作為高度方向的定位基準(zhǔn)。加工時(shí)將橋殼后支承底面平貼置于墊板上，調(diào)節(jié)左右2個(gè)千斤頂使其自然接觸橋殼軸頸，通過軸頸找正裝置和中心孔找正裝置調(diào)整工件在水平方向的位置，并檢查調(diào)整兩端軸頸中心高度是否一致，軸頸找正裝置工作時(shí)可旋轉(zhuǎn)90°，調(diào)整好后用壓板壓緊工件即可加工。

圖2 鏜夾具示意圖

2.2 車夾具

本道工序的主要加工表面為大肚子孔平面和大肚子孔，因大肚子孔平面是下一道工序的定位基準(zhǔn)，所以精度要求較高，橋殼的定位安裝方式如圖3所示。以兩端軸頸和一側(cè)軸頸端面作為定位基準(zhǔn)，安裝工件前需要先清除接觸面上鐵屑，保證工件貼平夾具定位基準(zhǔn)面。由于車橋中部較重，僅靠兩端軸頸支承，會因自重影響而造成變形，因此設(shè)計(jì)一底座支承車橋后支承面，底座結(jié)構(gòu)如圖4所示。底座上蓋板在壓縮彈簧作用下可小范圍上下移動，以保證加工時(shí)橋殼后支承面與底座耐磨板面貼平。調(diào)節(jié)底座上的可調(diào)節(jié)螺釘，可調(diào)整底座的預(yù)調(diào)高度，以適應(yīng)不同尺寸橋殼的裝夾[8]。

圖3 車夾具示意圖

圖4 底座結(jié)構(gòu)簡圖

2.3 銑夾具

該工序主要加工尺寸為后支承面到軸頸中心線的距離，且與大肚子孔平面有較高的平行度要求，因此以大肚子孔平面作為定位基準(zhǔn)，工件安裝和定位方式如圖5所示。加工時(shí)大肚子孔平面需緊貼在底座的墊板上，橋殼緊靠定位板，兩側(cè)千斤頂頂住兩端軸頸，U型壓板壓緊工件即可加工。

圖5 銑夾具示意圖

2.4 鉆夾具1

本道工序的主要加工內(nèi)容是鉆、鉸大肚子端面孔，夾具以后支承面和大肚子孔作為定位基準(zhǔn)，工件的定位和安裝如圖6所示。安裝工件時(shí)，橋殼后支承面貼平放置在底座耐磨塊上，軸頸兩端用支承座上的螺栓擰緊固定。鉆模與工件貼平放置，并注意耐磨塊磨損情況，保證其與軸頸外圓始終貼平，采用弓形夾夾緊鉆模后即可鉆孔加工，鉆孔后更換鉆套可進(jìn)行鉸孔[9-10]。

圖6 鉆夾具1示意圖

2.5 鉆夾具2

因本道工序加工的孔分布在兩個(gè)相互垂直的平面，為了減少裝夾次數(shù)和重復(fù)定位誤差，采用翻轉(zhuǎn)架鉆夾具定位和裝夾工件，鉆夾具2的結(jié)構(gòu)和工件安裝方法如圖7所示，夾具以大肚子孔端面和大肚子孔作為定位基準(zhǔn)。安裝工件時(shí)，將工件放入鉆模板1內(nèi)，一側(cè)軸頸外圓靠平定位座的耐磨塊，旋轉(zhuǎn)螺桿壓緊軸頸；鉆模板2按方向放入定位柱，使其端面貼平橋殼后支承面，U型壓板壓緊工件后即可鉆孔加工。鉆模夾具底板固定在機(jī)床的翻轉(zhuǎn)支架上，翻轉(zhuǎn)支架的旋轉(zhuǎn)圓盤上有均布的四個(gè)圓孔，將支架翻轉(zhuǎn)90°，用插銷插入圓孔固定住支架，即可完成另一個(gè)方向孔的加工。

圖7 鉆夾具2示意圖

3 結(jié)論

經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，對該型號橋殼工藝和工裝夾具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，不僅保證了重要尺寸的加工精度，改善了整條生產(chǎn)線的節(jié)拍，提高了生產(chǎn)效率，而且橋殼產(chǎn)量明顯增加，同時(shí)具有工藝簡單、工裝投入少、互換性好和生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，較好地解決了關(guān)鍵尺寸加工精度不穩(wěn)定和生產(chǎn)效率難以實(shí)現(xiàn)最大化的問題，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。