组合夹具

柔性夹具是指工件的形状和尺寸有一定变化后，夹具还能适应这种变化并继续使用的应变能力。

为保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形所采用的夹具。随着机械制造业的飞速发展，产品的更新换代越来越快，传统的大批量生产模式逐步被中小批量生产模式所取代，机械制造系统欲适应这种变化须具备较高的柔性。国外已把柔性制造系统（FMS）作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造

业的主要发展方向。

柔性化的着眼点主要在机床和工装两个方面，而组合夹具又是工装柔性化的重点。组合夹具是一种标准化、系列化、通用化程度很高的工艺装备，它是由一套预先制造好的各种不同形状、不同规格、不同尺寸、具有完全互换性的标准元件和组合件，按工件的加工要求组装而成的夹具。由于组合夹具使用完毕后，可以拆卸、清洗，重新组装新的夹具。因此，组合夹具的应用非常普遍，尤其适合

于多品种、中小批量的生产。

TIPTOP三维焊接组合夹具系统是一种平面孔系夹紧系统，有D2 8和D16两种系列。它以多种形式的工作台为基础，配备多种形状、多种规格的标准结构模块，相互间用它特有的专利产品——定位连接销拴连接，在工作台上需要焊接和装配的工件用带补偿的形式多样的专用手动夹紧器夹紧。根据需要，也可以配备液压、气动、链型等多种形式的

夹紧方式。

1．工作台面

工作台的五个工作面都有100x100 mm（D28系列）或50x50mm （D16系列）的带有网格标注的孔。其五个面的平面、平行、垂直公差精度以及孔与孔的位置精度都是非常高的，保证在台面上的定位和台面与其它模块之间的组合都具有足够的使用精度要求。基础台面的尺寸从1000x1000mm到4000x2000mm可以任意选择，特殊尺寸可以定做。

2．模块

标准模块有定位和夹紧直角块，L型定位块，U型定位块，通用挡块，

通用夹紧和定位角模（0 –

225度任意调节），V型块和V型角模。所有模块上每间隔50或25m m均有标准孔（Φ28或Φ16），可以实现工件快速定位和夹紧。

3．定位连接销

这是实现孔系夹紧系统的基础零件，也是TIPTOP公司的专利产品。用以实现快速的定位和夹紧。销栓前端有五个钢珠，插入定位孔后，手动顺时针旋转销栓（或扳动快速手柄），五个钢珠弹出并锁紧在孔的斜面上，完成定位和夹紧；松开时，反向旋转销栓，即可拔出。每个销栓的锁紧力可达5吨，剪切力25吨。销栓的形状和长度有多种规格可供

选择。

4．夹紧器

夹紧器按照夹紧方向有平面、垂直、45度夹紧器；按照操作方式有螺栓夹紧、快速夹紧、手柄螺旋夹紧；还有手工、气动或液压。其中带补偿的螺旋夹紧器最为常用。这种夹紧器在悬臂中增加了弹性伸缩，抵

消夹紧时的侧向分力，以补偿夹具本身的变形和插入过程的中的间隙，

保证夹紧力与受力面垂直。

夹紧头部有碳钢、不锈钢、尼龙材料制成，以适合不同的工件要求。如果配备两点、三点夹紧桥，可以同时夹紧不同高度的两个位置的工件。

另外也可以按照夹紧的型面加工特殊的夹紧头。

这种组合夹具的突出优点是：

1）模块化：所有组件分门别类，进行了标准化和系列化，互相匹配。选用最少的模块，就可以实现各种快速定位和夹紧的功能。

2）柔性化：拼装方式多样，用户只要充分发挥想象力，几乎可达到任何专用夹具同样的定位和夹紧功能。拼装快速，装拆方便；工作台面可以根据工件形状、大小进行拼装组合。台面上的刻度和模块尺寸的设计，使操作工人不用量具就可以根据工件尺寸迅速搭出所需要的工

装。

3）高精度：工作台面和各种功能模块上每隔50或100mm配套的D16或D28的圆孔，任意孔的孔间距尺寸公差小于0.02mm，这种精度将会反映在用户所加工的产品中。所以，也有用户将此工作台用作检

具的基准平台。

4）专利设计：各功能模块中有不少是专利产品，如模块间连接采用的销栓，为防止工件在夹紧过程中移位而特殊设计的带补偿的弹性夹

具等

5）三维立体设计：模块中的立柱，直角块可用于向三维空间拼接，

便于生产各类立体构件。

有了这种组合焊接工作台，对于不断重复设计工装的用户来说，就可大大节约重复投资耗费在工装上的设计制作时间和资金。用户可根据需要快速拼接出不同要求的工装，就像儿童玩拼装式玩具一样。这种三维柔性工装可用于汽车制造行业，工程机械行业，钢结构生产行业，扳金加工行业，自行车（摩托车）制造行业，与焊接机器人或专用焊机

配套等等。

1、组合夹具的工作原理及特点

定义：是在机床夹具零部件标准化基础上发展起来的一种新型的工艺装备。它是由一套结构、尺寸已规格化、系列化和标准化的通用元件和合件组装而成的。

可见，组合夹具就是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。经生产实践表明，与一次性使用的专用夹具相比，它是以组装代替设计和制造，故具有以下特点：

1、灵活多变、适应范围广，可大大缩短生产准备周期。

2、可节省大量人力、物力，减少金属材料的消耗。

3、可大大减少存放专用夹具的库房面积，简化了管理工作。

不足之处：外形尺寸较大、笨重，且刚性较差。此外，由于所需元件的储备量大，故一次性投资费用较高。

2、组合夹具系统

组合夹具按组装时元件间连接基面的形状，可分为槽系和孔系两大系统。

1）槽系组合夹具以槽（T形槽、键槽）和键相配合的方式来实现元件间的定位。因元件的位置可沿槽的纵向作无级调节，故组装十分灵活，适用范围广，是最早发展起来的组合夹具系统。

2）孔系组合夹具主要元件表面为圆柱孔和螺纹孔组成的坐标孔系，通过定位销和螺栓来实现元件之间的组装和紧固。

3、组合夹具的组装

组合夹具的组装就是根据工件的加工要求并按一定的程序选取有关元件和合件进行组合拼装，从而获得所需夹具的过程。