自定心可涨夹具设计

图 ２ 夹具结构 示意图
否方便 的一个重要 因素。按常规 ， 自定心可涨夹具 使用 的液态 介质 应是液 性塑料 。但液 性塑 料配方 比
较复 杂 ， 用不 方便 。根据生 产经验 ， 使 我们使 用 了一 种工业 常用 的高 粘度 齿 轮 油 替代 液 性 塑料 ， 到 了 达
在夹具体 ３ 上还有两个对称布置 的加压孔 （ 如
４ 结 论
自定 心可涨 夹具在 生产 实践 中是一种 非 常理 想 的夹具 ， 它特别 适用 于大批 量 、 长径 比的盘类 零件 小 的磨 削 、 光 。它 的最 大 优 点是 工 件 的安 装 与拆 卸 抛 方便 ， 能简单 可靠地 实现 工件 的 自动定 心并夹 紧 ， 定
纺织机械
用一个 较 小外 力 去挤 压充 满 密 封 腔 的液 态 介 质 ， 产 生一 定压 强 ， 根据 帕斯 卡原 理 ， 较大 面积 的外 圆薄 在
图 １ 产 品零 件 图
壁将会产生较大的压力使外圆薄壁产生均匀的弹性 变形 。 自定 心可涨 夹具 就是 利用 这种 均匀 的 弹性
２ 自定心可涨夹具的结构设计
钉（０ 件 ） １ 构成。夹具体 ３ 用螺钉 固定在机床主轴 ７上。套筒 １ 通过过盈热套 固定在夹具体上， 在夹 具体 ３与套筒 １ 合处 还要 安 装两 个 Ｏ 型密 封 圈 ， 配 以确保 型腔 中的液态介 质不会 渗漏 。这样 在夹具 体
３和套筒 １ 间形成 一个 密封 的空腔 。 之 在夹 具 体 ３上 设 计 了两 个 加 油 孔 （ 图 ２所 如 示 ）加 油孔 通过一 个连通 小 孑 与套筒 １和夹 具 体 ３ ， Ｌ 之 间的空腔 连通 。工 作 时 ， 油孔 由柱 塞 ２与螺 钉 加 ４密封 ， 防止 液态介质 泄 露 。加 油 时 ， 将整 个 夹具 从
在江 苏宏 源 纺机 股 份 有 限公 司钣 冲分 厂 多 年 从事钣 金展 开 的工 作 当 中 ， 结 出了一 些 钣 金 展 开 总
的经 验 和技 巧 ， 目的是 为 了 统 一 公 司 内部 标 准 ， 其
合格 的折弯产品。而采用折弯机折弯不仅需要选用 合适的折弯模 ， 还必须调试折弯参数， 因此如采用折 弯机 折弯 ， 算展 开 尺 寸 时就 必 须 考虑 折 弯 机 的折 计
２ ５ 结构 特点 ．
拨料器具有结 构简单紧凑、 速度快 、 可靠性高 、 寿命长 、 价格低廉和进料量可 以控制等一系列优点。 适 用于 年产量 较低 、 速度 相对较 慢 的小型 打包机 。
３ 结 束语
我公司 的新产品 Ｈ ／ Ｄ ２ Ｒ Ｈ １９型打包机就是使 用的此种新型进料机构 ， 打包机用于年产量 ７０ 该 ５０ 吨的化学短纤维生产线上。 目 前此打包机已经在用 户投入使用 ， 经过对实际运行情况的观测 ， 拨料器运 行稳定 ， 性能优 良。
１ 自定心 可涨夹具 的设计原理
根据 帕 斯卡原 理 ， 在密 闭容 器 中 ， 由外 力作 用所 产生 的压 力 可 以 等 值 地 传 递 到 液 体 内 部 的 所 有 各
点。由于液体的可压缩性很小 ， 基本上可忽略不计。 如果我们设计一个 密封腔 ， 外壁用弹性材料做成薄 壁， 密封 腔 里充满 液态介 质 ， 时在一 个较 小面 积上 这
Ｄ — — 小带 轮计 算直 径 ， ０ Ｄ ＝１５ｍｍ； Ｄ — — 大带 轮计算 直径 ， ２ ６ ｉ 。 ２ Ｄ ＝４ ０１ｎ Ｔ２ ２４ ３ 第 二级链 轮 减速 比： ＝ ／ ．５ ．． ｉ ｚ ＝４５ ２
式中 ：
Ｚ— —小 链轮 齿数 ，Ｚ ＝１ ； ｌ １
图 ２所 示 ） 。加 压 孔 是 一 个 通 孔 ， 头 分 别 用 柱 塞 两 ６螺钉 ５及 柱塞 ９螺 钉 １ 封 。两个 加 油 孑分 别 、 、 ０密 Ｌ
设计要求 ， 自定心可涨夹具的使用更加方便。 使
通过一个小孔 与套筒 １和夹具体 ３之间 的空腔连
通 。螺钉 ５和柱塞 ６是用 来产 生挤 压力 的。 当注满 油后旋转 螺 钉 ５ 往里 挤压柱 塞 ６根 据帕斯 卡原 理 ， ， ， 在套筒 １的薄壁处 会 产 生 均匀 弹性 变 形 ， 用这 种 利 均匀 弹性变 形我们 就可 以实 现工件 ８的 自动定 心夹 紧 。安装 或 拆 卸 工 件 时 只需 将 螺 钉 ５向外 旋 出几
弯方 法 。
２ １ 一次 一道 弯 ．
使产 品展 开快 速标 准 ， 公 司 内部 产 品制作 ， 使 测量标 准统 一 。本适 用 范 围为 用于 各类 薄板 的展 开计算 。
１ 展开计算原理
板 料在 弯 曲过程 中外 层 受 到拉 应力 ， 内层 受 到 压应 力 ， 论上 内外层 之 间有 一 层 不受 拉 也 不 受压 理 的过 渡层 —— 中性 层 。 中性 层 为 一 假 想 层 ， 弯 曲 在 过程 中 中性 层 被假 想 为 与 弯 曲前 状 态 保 持 一致 ， 即 长度 始终 不变 ， 以 中性 层 是 计 算 弯 曲 件长 度 的基 所 准 。 中性 层位 置 与变形 程度有 关 ， 当弯 曲半 径较 大 ，
纺 织 机械
２ １ 第 ６期 ０ １年
・ 造 技 术 ・ １ 制 ５
自定 心 可 涨 夹 具 设 计
王 国勇
（ 常德纺织机械有 限公 司 ４ ５ ０ ） １ ０ ４
摘 要 阐述 一种 自定 心 可涨 夹具 的设 计及 其在 生产 实际 中的 一些行之 有 效的 经验和 方法 。 关 键词 盘 类零 件 自定心 可 涨 夹具 在机 械加 工 中经 常 有 一些 盘 类零 件 需 要 以 内
此种折弯由普通通用折弯模来完成。包括折直 角 、 角和 锐角 ， 图 ２所示 。 钝 如
图 ２ 一次折一道弯 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
折弯角度较小时 ， 变形程度较小 ， 中性层位置靠近板
料厚度 的 中心 处 ； 弯 曲半 径 变 小 ， 弯 角度 增 大 当 折 时， 变形 程度 随之 增大 ， 中性 层位 置逐渐 向弯 曲中心 的内侧 移动 。 中性 层到 板料 内侧 的距 离用 图 １中的
Ａ表示 。
２ ２ 一次 折两 道弯 ．
此种 折 弯 由专 用特 殊 模来 完 成 ， 但折 弯 难度 比 普通 折弯 大 ， 图 ３所 示 。 如
Ａ Ｌ
图 １ 中性 层 距 离 板 料 内侧
图 ３ 一 次 折 两道 弯
２ ３ 压 死边 ．
此种 折弯也 须用 特殊模 来完 成 。如 图 ４ 示 。 所
败的一个 关键 要 素 。壁 太厚 不 易产 生 弹性 变 形 ， 壁
太薄 易产生 塑性变形 。壁 厚要根 据零件 大小 等具体 情 况 而定 ， 般直径 Ｄ为 ５ ～１０ｍｍ， 腔长 度 Ｌ 一 ０ ５ 空
在 Ｄ４与 Ｄ２之间， ／ ／ 壁厚为 ０ ０ Ｄ ．４ ．２ ０ ０Ｄ比较合 适 。在 产生 足够 的夹紧力 的前题 下壁厚 尽可 能取上
柱塞 上要安装 密 封 圈 ， 即要 保 证运 动 灵 活又 要 保证
１ 一套筒 ６ 柱塞 ２一柱塞 ３ 夹具体 ８ 一丁 件 ４ 一螺钉 ９一柱塞 ５一螺钉 １ Ｏ一螺钉
不能 漏油 ， 则很难 达 到理想 的效果 。 否
７一机床主轴
液态介 质 的选 择是 决定 自定心可 涨夹具 使用 是
置（ 增加 盛油容 积 ）用 专用 加 油 枪 向其 中一 个加 油 ， 孔 注入油 （ 另一 个加 油 孔 排 出空 气 ） 油加 够后 将 柱 ，
塞 ２复位 并拧 紧螺钉 ４ 。
壁套筒要求有较好的弹性 ， 如果弹性不好 ， 经过多次 挤压后薄壁套筒将会产生塑性变形 ， 不能回缩。薄
壁套 筒外 表 面 硬 度要 求 在 ＨＲ ５ Ｃ ０以 上 ， 则 外 表 否 面很 容易 磨损 ， 不 到理 想 的夹 紧效 果 。经 多次 试 达 验 ， ２Ｃ Ｍｎ渗氮 淬火 能达 到非 常理想 的效 果 。 用 ０ｒ 薄 壁套筒 壁厚 的选择 。薄壁 壁厚是 整个夹 具成
于加压孔要求很高 ， 表面粗糙度 Ｒ ０ ４孑 的圆柱度 ａ ． ，Ｌ
≤００ ５ｍ 工 艺上 要 求 用 研磨 棒 进 行 研 磨 ， 以 ．０ ｍ， 所
将加 压孔设 计 成一 个 通 孔 ， 于加 工 。孔加 工 后 用 便
柱塞 ９与螺 钉 １ 孔 密封 ， ０将 与柱 塞 ６ 螺 钉 ５形 成 、
２ 折 弯 方 法 的确 定
折弯方法有单发冲床模具折弯和折弯机模具折 弯两种。单发冲床模具折弯的方式及精度是 由模具
来实 现 的 ， 因此 只要 做 出合格 的模 具 ， 就能 够生产 出
限， 以保 证夹 具 的使 用寿命 。 另一 个决 定 夹具 成 败 的关键 是 液 态油 的渗 漏 。 整个 夹具安装 完成 后须 在加压状 态下保 持一定 时 问 不能 有 明显 的渗漏 。这 要求薄 壁套筒 与夹具 过盈 配 合 ， 处有 柱塞 的地方 柱塞 和孔 的配合 要求 相 当高 ， 几
密 封空 间 。
３ 自定心 可涨夹 具设 计 中的几个 主关 件设
计 要 点
自定 心可涨 夹 具原 理 比较简 单 ， 结 构相 对 复 但 杂， 在设计 中有 几个 主关件 是决定 夹具成 败 的关 键 。 首先 是薄 壁套筒 的材料 选取 和热处 理要求 。薄
机床主轴 ７ 上取下 ， 加油孔向上平摆在平板上 ， 取出 两个 加 油 孔 的柱 塞 ２与 螺钉 ４ 螺钉 ５旋 到外 端 位 ，
２ １ 年 第 ６期 ０１
・ 造 技 术 ・ １ 制 ７
钣 金 展 开 经 验 总 结
黄建锋
（ 江苏宏源纺机股份有 限公司 ２ ４ ６ ） １ ０２
摘
要
介 绍 了钣 金展 开计 算原 理 ， 对各 种钣金 件 的展 开情况进 行 了总结和说 明。 并
钣金 展开 折 弯 系数
关 键词
式 中：
—
—
大链 轮齿 数 ， ２ ０ Ｚ ＝５ 。
２ ４ ４ 总速 比 ：＝ｉ×ｉ＝４ ３ ×４ ５ ＝１ ．３ ．． ｉ １ ２ ． ８ ． ５ ９ ９
２ ４５ 耙 齿 拨 料 频率 为 ｎ＝９０１ ．２＝４ ．７ｒ ．． ４／９ ９ ７ １ ／
ｍｉ， １ ２ ／。 ｎ 即 ．７ ｓ ｒ
１ ・ ６ 制造 技 术 ・
纺 织 机械
２１ ０ １年第 ６期
由套筒 （ 件 ）柱 塞 （ 件 ） 夹 具 体 （ 件 ） 螺钉 １ 、 ２ 、 ３ 、 （ 件 ）螺钉 （ 件 ）柱 塞 （ 件 ）柱 塞 （ 件 ）螺 ４ 、 ５ 、 ６ 、 ９ 、
牙， 型腔 内压 力下 降 ， 性 薄壁 套 筒 １回收 ， 件 就 弹 工 能方 便安装 或拆 卸 。柱 塞 ９与螺钉 ｌ ０是工 艺件 ， 由
孔 定位磨 削 外 圆 ， 而且 这类 零件 往往 长径 比很 小 ， 通
变形将 工 件定位 并夹 紧 。
用 夹具装 夹 困难 。例 如 图 １ 所示 零件 要求 以内孔定 位磨 外 圆 ， 圆对 内孔 同轴度 ００ 外 ．２ｍｍ。针对 这类 零 件 ， 绍 一种 以 内孔 定位 的 自定心 可涨 夹具 。 介
自定 心可涨夹 具结 构 图如 图 ２所示 。整个 夹具
最高点 ， 据此确定壳体最高处尺寸。按耙齿 的运动 轨迹确定壳体其他外形尺寸。 ２４ 主 要运 动参数 确 定 ． 通过计算按 比例模拟耙齿运动情况 ， 确定耙齿 拨料 频率 在 １ ． ／ ～１５ｓ ｒ比较 适宜 。转 得太 快纤 维 来 不及 落下 ， 转得 太 慢 又 影 响 打包 频 率 。本 机 构 设 计 参 数 如下 ： ２ ４ １ 电动机选为 ９ ０ｒ ｉ。 ．． ４ ｍ ｎ ／ ２ ４２ 第 一级 带轮 减速 比 ： ＝Ｉ ／ ＝４ ３ ．． ｉ ） Ｄ ．８ １ ２