模鍛件毛坯隨形夾具設(shè)計

張會珍， 王宏宇

（中航工業(yè)鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司，鄭州 450005）

0 引言

我公司零件模鍛件毛坯種類較多，結(jié)構(gòu)各異。其主要特點是與零件結(jié)構(gòu)極其接近，加工余量很小，而在模鍛件加工時又存在一些問題：1）基準(zhǔn)的確定較為麻煩，通常要反復(fù)劃線找出零件的粗基準(zhǔn)，通過銑削、磨削得到精基準(zhǔn)進(jìn)行后續(xù)加工；2）工序繁瑣，生產(chǎn)效率低，加工過程中毛坯需要多次周轉(zhuǎn)，長、寬、高各方向均要通過劃線→銑平面→磨平面三個工序確定創(chuàng)建零件加工基準(zhǔn)；3）產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，零件加工過程多次裝夾和找正，會存在一定誤差。以上問題已成為制約產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度的瓶頸，因此，如果在減少零件工序和裝夾次數(shù)的情況下，快速創(chuàng)建毛坯基準(zhǔn)，將可以有效地縮短工序加工時間和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

1 工裝設(shè)計思路及原理

由于模鍛件毛坯結(jié)構(gòu)的特殊性，毛坯狀態(tài)在裝夾定位上有很大的局限性，常規(guī)的定位（虎鉗、組夾）很難實現(xiàn)快速創(chuàng)建精基準(zhǔn)。為了解決這個問題，我們對模鍛件零件的毛坯進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)模鍛件兩端的拔模斜度基本相同，且同一種零件的毛坯狀態(tài)穩(wěn)定一致，因此考慮改變傳統(tǒng)的定位方式（如以孔、軸、大面為基準(zhǔn)），設(shè)計隨形夾具用毛坯的外形進(jìn)行定位。對原來的工藝方案進(jìn)行改進(jìn)。

隨形夾具以模鍛件毛坯的外形定位，主要利用外形的的拔模斜度，夾具塊上增加與拔模斜度同角度的坡度，制作工裝以毛坯兩斜面（拔模斜度）卡在夾具塊槽內(nèi)，夾具槽內(nèi)含坡口，固定X、Y方向，再配合虎鉗、基礎(chǔ)板、夾具體等使用，解決不規(guī)則毛坯的裝夾問題。

以圖1中零件為例，此零件結(jié)構(gòu)不規(guī)則，傳統(tǒng)的工藝流程：毛坯→劃厚度線→銑厚度→磨厚度→劃軸中心線→粗車外圓→銑外形→銑鉤口及槽……，為確定軸的位置和毛坯余量分配，劃線過程復(fù)雜，且整個加工過程難度大、效率低、資源浪費。改進(jìn)方案后工藝流程：先銑毛坯的兩側(cè)的圓臺端面，將同側(cè)圓臺銑為同一高度，把零件裝在隨形夾具上（圖2），零件外形與隨形夾具通過拔模斜度固定，再用虎鉗裝夾（夾持面為兩側(cè)圓臺）銑平面1，作為后續(xù)加工的精基準(zhǔn)。改進(jìn)方案后，取消了傳統(tǒng)的劃線工序和磨工工序，減少裝夾次數(shù)的同時，大大地提高了生產(chǎn)效率。

圖4

圖5

圖1

圖2

圖3

圖6

2 推廣應(yīng)用

圖2中隨形夾具雖然結(jié)構(gòu)簡單，但比較實用。在實際生產(chǎn)過程中，為提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，我們依據(jù)隨形夾具的原理，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，設(shè)計了系列隨形夾具（圖3、圖4、圖5、圖6等），這類夾具的共同點是：用外形定位；針對性較強(qiáng)，實現(xiàn)零件在毛坯狀態(tài)穩(wěn)定裝夾；可直接將外形基準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵鶞?zhǔn)，減少劃線工序和裝夾次數(shù)。

3 結(jié)語

隨形夾具可以根據(jù)零件外形特點，通過工裝轉(zhuǎn)化為外形定位，可以適應(yīng)復(fù)雜外形模鍛件毛坯的裝夾，并且能夠一次定位加工出精基準(zhǔn)，減少反復(fù)劃線和來回周轉(zhuǎn)，加工效率高。其設(shè)計原理適用于所有不規(guī)則外形毛坯的夾具設(shè)計，有廣泛的推廣價值，解決了不規(guī)則毛坯裝夾困難的瓶頸。