工装夹具

夹具设计一般是在制定零件的加工工艺后，根据某一工艺的具体要求进行的。在制定工艺流程时，应充分考虑夹具实现的可能性，在设计夹具时，如有必要，也可提出修改工艺流程的建议。夹具的设计质量应以是否能稳定地保证工件的加工质量、生产效率高、成本低、排屑方便、操作安全省力、易于制造和维修来衡量。

一、夹具设计的基本原则

1、满足使用过程中工件定位的稳定性和可靠性；

2、有足够的承载或夹紧强度保证工件在夹具上的加工过程；

3、满足了夹紧过程中简单快捷的操作；

4.易磨损部件必须是可以快速更换的结构，在条件充足的情况下最好不要使用其他工具；

5、满足调整或更换时夹具重复定位的可靠性；

6.尽可能避免复杂的结构和高成本；

7、尽可能选用标准件作为零部件；

8.形成公司内部产品的系统化、标准化。

二、夹具设计的基本知识

一个优秀的机床夹具必须满足以下基本要求:

1.保证工件加工精度的关键是正确选择定位基准、定位方法和定位元件，必要时进行定位误差分析，并注意夹具中其他零件的结构对加工精度的影响，以确保夹具能满足工件的加工精度要求。

2.提高生产效率，专用夹具的复杂程度要与生产能力相适应，尽量采用各种快速高效的夹紧机构，以保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。

3.工艺性能好的专用夹具结构应简单合理，便于制造、装配、调整、检查和维修。

4、性能良好的夹具应具有足够的强度和刚度，操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件和经济的前提下，应尽量采用气动、液压等机械夹紧装置，以减轻操作人员的劳动强度。夹具还应便于排屑。如有必要，可设置排屑结构，以防止切屑破坏工件和刀具的定位，并防止切屑积聚带来大量热量而导致加工系统变形。

5.经济性好的专用夹具应尽量采用标准件和标准结构，力求结构简单、易于制造，以降低夹具的制造成本。因此，在设计时应根据订单和生产能力对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

三。夹具设计标准化综述

1.夹具设计的基本方法和步骤。

设计前的准备夹具设计的原始资料包括以下内容:

a）设计通知单、成品图、毛坯图、工艺路线等技术资料，了解各工序的加工技术要求、定位夹紧方案、前道工序的加工内容、毛坯情况、机床、工具、检验量具、加工中使用的加工余量和切削量等。

b）了解生产批次和对夹具的需求；

c）了解所用机床的主要技术参数、性能、规格和精度，以及与夹具连接的结构的接触尺寸；

d）夹具标准材料清单。

2、夹具设计注意事项

夹具设计的结构一般比较简单，给人一种结构不是很复杂的感觉。特别是现在液压夹具的普及大大简化了其原有的机械结构，但如果在设计过程中不加以详细考虑，将不可避免地出现不必要的麻烦:

a）待加工工件的毛坯余量。空白尺寸过大，导致干扰。因此，您必须在设计前准备好空白图纸。留下足够的空房间。

b）夹具的排屑平滑度。由于机床加工空的限制，夹具通常设计成紧凑的空。这时，人们往往忽视了加工过程中产生的铁屑堆积在夹具的死角，包括屑液流出不畅，给以后的加工带来了很多麻烦。因此，在实践之初就应该考虑加工过程中的问题。毕竟，夹具是基于提高效率和方便操作的。

c）设备的整体开放度。忽视开放性使运营商很难安装卡，费时费力，并且该设计是禁忌。

d）夹具设计的基本理论原则。每个夹具都要经过无数次的夹紧和松开动作，所以一开始可能会满足用户的要求，但夹具应该有其精度保持性，所以不要设计一些违背原则的东西。即使你足够幸运，现在能够做到这一点，也不会持续很久。好的设计应该经得起时间的考验。

e）定位元件的可更换性。定位元件磨损严重，应考虑快速方便更换。最好不要将其设计为较大的部分。

夹具设计经验的积累很重要，有时候设计是一回事，实际应用中又是一回事，所以好的设计是一个不断积累和总结的过程。

常用夹具根据其功能主要分为以下几类:

01夹紧模具

02钻铣工具

03数控、仪器卡盘

04气体测试和水测试工具

05切边和冲孔工具

06焊接夹具

07抛光夹具

08组装工具

09移印和激光雕刻工具

01夹紧模具

定义:根据产品形状进行定位和夹紧的工具。

设计要点:

1.这种夹紧模主要用于虎钳，其长度可根据需要进行切割；

2.夹模上可以设计其他辅助定位装置，夹模一般采用焊接连接；

3.上图为示意图，模腔结构尺寸视具体情况而定；

4、将直径为12的定位销紧配在动模上的适当位置，定模相应位置的定位孔与定位销滑动配合；

5.装配型腔应在设计时未收缩的毛坯图档轮廓面的基础上偏移并扩大0.1毫米。

02钻铣工具

设计要点:

1.如有必要，可在固定铁芯及其固定板上设计一些辅助定位装置；

2.上图为结构示意图，实际情况需要根据产品结构进行设计；

3.气缸取决于产品尺寸和加工过程中的应力，通常使用SDA 50 x 50

03数控、仪器卡盘

一种数控卡盘

内部光束卡盘

设计要点:

1.上图未标注的尺寸取决于实际产品的内孔尺寸结构；

2.与产品内孔定位接触的外圆需要在一侧留有0.5毫米的余量，最后将其装在数控机床上精加工至尺寸，以防止淬火过程中产生的变形和偏心；

3.建议使用弹簧钢作为装配部分的材料，拉杆部分为45 #；

4.拉杆部分的螺纹M20为普通螺纹，可根据实际情况进行调整。

仪器内梁卡盘

设计要点:

1.上图为参考图，装配尺寸和结构取决于实际产品的整体尺寸和结构；

2.材料为45#并经过淬火处理。

仪器外部光束卡盘

设计要点:

1.上图为参考图，实际尺寸取决于产品内部孔尺寸结构；

2.与产品内孔定位接触的外圆需要在一侧留有0.5毫米的余量，最后安装在仪表车床上精车至尺寸，以防止淬火过程中产生的变形和偏心；

3.材料为45#并经过淬火处理。

04气体测试夹具

设计要点:

1.上图为气体测试夹具的参考图片，具体结构需要根据产品的实际结构进行设计。其想法是尽可能简单地密封产品，使要测试和密封的部分充满气体以确认其密封性；

2.气缸的大小可以根据产品的实际尺寸进行调整，还需要考虑气缸的行程是否能满足取放产品的便利性；

3.与产品接触的密封面一般由压缩性好的材料制成，如优力橡胶和NBR胶圈。同时，如果有定位块与产品外观表面接触，注意使用白色橡胶塑料块并用棉布覆盖，以防止产品外观受损；

4.设计时应考虑产品的定位方向，以防止泄漏的气体被困在产品腔内而导致误检测。

05冲压工具

设计要点:上图为冲压工装的常见结构。底板用于方便地固定在冲床的工作台上；定位块用于固定产品，具体结构根据产品的实际情况进行设计，中心点围绕方便、安全地取用产品；挡板的作用是便于产品从冲孔刀上分离；支柱起到固定挡板的作用。上述零件的装配位置和尺寸可根据产品的实际情况进行设计。

06焊接夹具

焊接夹具主要用于固定焊接组件中各部件的位置，并控制焊接组件中各部件的相对尺寸。其结构主要是定位块，需要根据产品的实际结构进行设计。值得注意的是，当产品放置在焊接夹具上时，禁止在夹具之间创建密封空，以防止焊接加热过程中密封空之间的过大压力影响焊接后零件的尺寸。

07抛光夹具

08组装工具

装配夹具主要用作零件装配过程中辅助定位的装置。其设计理念是根据组件的组装结构方便地取放产品，并且在组装过程中不会损坏产品的外观表面，在使用过程中可以通过用棉布覆盖来保护产品。在材料的选择上，尽量使用白胶等非金属材料。

09移印和激光雕刻工具

设计要点:根据产品实际情况的刻字要求设计工装的定位结构，并注意产品取放的方便性和产品外观的保护。与产品接触的定位块和辅助定位装置应尽量采用白胶等非金属材料制成。