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錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

2019-07-25 08:37
夾具俠
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副箱同步器是變速箱內非常重要的部件,其中高低檔錐環種類多,產量大,現場換產頻繁。常規的手動夾具不能兼容多個產品,定位精度差,易夾雜鐵屑,自動化程度低。針對現有的23種錐環,設計通用模塊化液壓夾具實現快速換產,對同步器及變速器質量提升意義重大。

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

液壓夾具設計及應用

1.裝夾方案確定

因錐環手動夾具本身能滿足加工需求,所以液壓夾具的裝夾方式可以參考手動夾具。

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖1 高檔錐環通用液壓底座

高低檔錐環主要加工直孔及倒角,采用的定位方式為錐口及毛坯孔定位,端面壓緊方式,如圖1、2;高低檔錐環鉆斜孔工序采用錐口定位,端面壓緊方式,如圖3。

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖2 低檔錐環通用液壓底座

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖3 高低檔錐環鉆斜孔通用液壓底座

液壓夾具定位面和定位孔(軸)與手動夾具相同,可將手動壓板更換為液壓缸驅動壓板,完成夾緊動作,新設計夾具新增氣檢功能,可以實現壓緊力監測及報警。

2.液壓夾具工作過程

高低檔錐環鉆直孔倒角過程中,采用在通用液壓底座上裝配對應的過渡盤,進行錐口定位,端面壓緊,然后裝配在數控轉臺上,即可實現翻轉,進行孔口倒角加工,如圖4。

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖4

鉆斜孔時,只需要更換本體上面定位銷的位置,即可實現不同零件的斜孔加工及分度,如圖5。

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖5

3.通用模塊化換產

本套液壓夾具可實現高檔環9個品種的鉆直孔、反面倒角及鉆斜孔工序加工,如圖6,也可實現低檔環14個品種的鉆直孔與反面倒角的加工,如圖7。

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖6 高檔底座

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖7 低檔底座

多品種換產時,在一個通用的液壓底座上,只需根據零件結構,更換對應的過渡盤或者定位塊(銷),如圖8,即可實現快速換產,實現零點定位,模塊化換產,大幅提高生產效率。

錐環零件通用模塊化液壓夾具的設計與開發

圖8 過渡盤

液壓夾具設計的重點及創新點

自動化程度高,液壓夾具與數控轉臺相連接,可以實現不同角度分度,精度可達0.001°。

智能化水平高,液壓夾具內含氣路,氣檢確保工件各位置處于壓緊狀態,可靠性高。

模塊化快換。根據23不同工件只需更換對應的快換單元,方便快捷,節約成本,提高加工效率。

加工精度高。快換系統構成零點定位系統,液壓壓緊穩定,氣檢保證整體壓緊力。

操作簡單。根據不同工件只需更換對應的快換單元,方便快捷,節約成本,提高加工效率。

液壓夾具應用的經濟效益

1.直接經濟效益對比

原采購三種液壓夾具各一套,約需28萬元,目前需要三組,共84萬元;自主設計制造投制三組液壓夾具,約需42萬元,節約50%。縮短換產周期,提升日生產效率50%以上。

2.間接經濟效益對比

對新品試制,可縮短夾具設計及制造周期,大幅縮減生產成本;實時補充同步器產能缺口,實現效益最大化;模塊化液壓夾具節約設計成本,可實現快速設計并達到標準化 。

結論及應用前景

通過現場驗證及分析,可以初步得到如下結論:使用液壓回路實現壓板的壓緊,穩定可靠。氣檢可以實時監控壓緊力,對工件定位起到了輔助作用。加工過程中,按照零件品種實現快速更換定位部件,效率高,成本低。

應用前景:可實現批量化生產,對于產品類別多,換產頻繁的工況意義重大。此種通用模塊化快換夾具設計方法亦適用于批量無人化智能產線。

本文投稿來自:

陜西法士特齒輪有限責任公司

作者:劉博洋 秦璇 原初萍

在此對向夾具俠投稿分享此項改進的陜西法士特齒輪有限責任公司的幾位作者表示感謝。這項案例通過自制液壓夾具,并應用通用模塊化設計思路,不僅直接減少了一半夾具成本,在后續生產中良好的通用互換性也為這種多類型工件生產直接提升了50%以上的產能。

如果您也有這樣的案例,想要“一展拳腳”,展示您公司的杰出設計能力,可以通過下述方式聯系夾具俠,我們將會為優秀的夾具/加工方案提供全面的展示機會,將具有代表性的設計思路分享給夾具行業的人士們。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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