液压虎钳模具设计方案

液压虎钳模具设计方案绪论

机用虎钳的用途非常广泛，常见于机床上加工各种零件时的夹紧。如铣床、饱床、钻床上加工零件时就常用机用虎钳来夹固被加工零件，具有结构简单、装夹可靠等优点，但随着机械行业的高速发展，人们对加工产品的精度要求也越来越高，传统的台式虎钳精度低，生产效率低下，给我们的生产带了很大的弊端，于是我们对台式虎钳进行了改良，制造出了液压台虎钳，

实际意义：钳工用液压台虎钳，是现在市场所没有的。

一、根据现在生产核技术越来越高，生产精度越高，同时也是生产越来越精巧，夹紧力也要求越来越准确，不能过大过小。但传统的台虎钳所产生的夹紧力是根据师傅的经理来保证的，因此极有可能会产生以上的不足而使废品率提高，根据生产的需要，特此设计一套适合加工的钳工用液压台虎钳。

二、传统的台虎钳工作效率比较低，传统台虎钳是螺纹传动，无法实现快速夹紧与松开，使得生产效率比较低。现有的液压台虎钳基本上用在车床上，能实现快速夹紧与松开，但是要配有一个机动的动力源，如果用在钳工上就成本太高，所以不适用。新设计的钳工用液压台虎钳，不但可以实现快速夹紧与松开的同时，液压系统的动力源为手动，这样相对于机床用的台虎钳来说成本比较低，只比传统台虎

钳的成本高不了多少。

工作原理：就是将虎钳传统的螺纹夹紧换成液压系统，利用液压系统的系统压力的可调节，通过计算可以调出钳口的夹紧力大小，这样就不会出现夹紧力过大或过小对产品造成的损害。

优点/缺点：

1 液压台虎钳可以根据具体工件的适应夹紧力大小，准确的调出夹紧力的大小。

2 液压台虎钳可以快进快退，可以在几秒钟实现夹紧与松开，大大提高了工作效率，这是传统虎钳无法比拟的，但操作较为复杂。

3 液压零件现在已经标准化，可以便于设计和选用，但成本较高。钳工用液压台虎钳的总示意图：

其工作原理具体为：

台虎钳的夹紧力是靠弹簧来保证的，液压系统在此的功用只是让活动钳口克服弹簧的力向左移动一点距离，其工作步骤如下：

一、通过调整调整螺母1，调整好弹簧在图示位置的力，使力等于要加工零件的夹紧力。

二、压油压手柄16，通过油管15给6柱塞缸注入液压油。通过6推动5活动钳口向左移动，并且将16卡入（图示位置，在16的下方方块）方块中。

三、用手推动活动钳身向左移动，并且给工件一个初始的夹紧力（预紧力），然后用手扳动手柄10，通过带型刹车磨擦块死死地抱死3活动钳身固定体，使它不能再动。

四、完成以上工作以后，就放开油刹手柄16，释放液压系统的压力，让弹簧的力来实现夹紧工作，从而实现快速夹紧。

五、加工完成以后，只需松开手柄10，然后用手拖开活动钳身就可以实现快速松开。

钳工用液压台虎钳的优缺点

与传统的螺纹台虎钳相比，钳工用液压台虎钳有下列优点：

1. 液压台虎钳可以根据具体工作的适应夹紧力的大小，准确的调出夹紧力的大小。

2. 液压台虎钳可以实现快进与快退，可以在几秒钟之实现夹紧与松开，大大提高了工作效率，这是传统台钳所无法比拟的。

3. 液压零件现在已经标准化了，可以便于设计和选用。与传

统的螺纹台虎钳相比，钳工用也液压台虎钳有下列缺点：1．钳工用液压台虎钳相对于传统螺纹台虎钳来说成本提高不少。

2．钳工用液压台虎钳相对于传统虎钳来说操作比较复杂一点，对相关的操作人员的培训也会比传统的虎钳复杂。

液压虎钳总体方案的设计

一.液压虎钳的几种设计方案以及工作原理

由于钳工用液压台虎钳，是市场现在少有的，根据现用台虎钳为基础进行改进，有下面两种设计方案，A与B方案都能实现快速夹紧与松开。

此种方案的设计原理是：先压液压手柄3给柱塞缸8注入液压油使小活动钳口向右移动，然后放入工件再用手推动活动钳身1，给工件一个预紧力，之后就用手往下压刹车手柄6，使活动钳身迅速固定不动，再后就是放松液压泵手柄6，使液压系统压力为零，此时释放弹簧的力，通过弹簧的力来对工件进行夹紧，只要把刹车手柄6往上拉，就要可以拖动活动钳口，从而实现快速松开。

此种设计方案的工作原理和A种设计方案的差不多，不同之处就在于B方案压液压泵手柄3时，活动钳口向左移动。

二.设计方案的选择

A种设计方案：虽说设计与加工比B种设计方案要简单也可以实现快进与快退，但是在加工（如锉削、凿削、锯削）时，主受力为弹簧的那个方向，因为弹簧虽说可以保证夹紧，但是在受到冲击力时会因为力的突然增大，而使工件松动。这对工件（如表面质量）也会造成一定的影响；如果冲击力是朝活动钳身这边，因为力的突然增大会使得磨擦块产生的摩擦力无法抱死活动钳身，这样会使得以前的夹紧没效，会使以前的定位无效。

B种设计方案：虽说设计与加工比A种设计方案要复杂，同时可以实现快进与快退，但是解决了A种设计方案在加工时的主要缺点。因为在受到冲击力的方向只要朝向固定钳身这边，所以不管受多大的力，都不会使工件产生松动。比较这两种设计方案，两种方案都能实现快速夹紧与快速松开，A种设计方案只能用于加工时没有冲击的

场合，但是钳工用的台虎钳，不可能在加工时不会不遇到冲击力的，反而是经常会遇到这种情况，所以A种设计方案不可取。B种设计方案则可以受到冲击力，只要保证受力方向朝固定方向就没有问题了，在钳工加工时要保证受力方向是没有问题的。由此可见B种设计方案要优于A种，所以我选择设计方案B。

三.液压虎钳设计方案的优缺点

设计与加工的方法既可以实现快速夹紧与松开，也解决了弹簧冲击力朝活动钳身这边，由于力的突然增大而使得摩擦块产生的摩擦力无法抱死，从而工件夹紧与定位没效的弊端，但虎钳的制作较为复杂，成本较高。

四. 液压虎钳各部分的设计

1.液压缸的设计

传统的虎钳与液压虎钳相比较主要是缺少液压缸，因而液压缸是在整个液压虎钳中最重要的，也是能否降低成本的关键所在，必须得多方面的考虑：

（1）因为液压元件是标准件，所以尽量选择标准件；

（2）根据多方面的考虑，以及加工过精度的要求，设定推力为2000N的力，由于柱塞式液压缸在市场上没有标准，所以选用直径为20mm的柱塞式液压缸；

(3)在虎钳工作时，钳中的开度与液压缸的伸长长度无关，而夹紧时伸长长度与台虎钳的开度无关，因而要求结构紧凑，所以选择一个开度较小的液压缸；