1、工裝和夾具是生產(chǎn)上的技術(shù)準(zhǔn)備，也是工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。系統(tǒng)掌握夾具的種類、作用及使用要點(diǎn)，系統(tǒng)掌握工裝的設(shè)計(jì)要領(lǐng)，是搞好工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。一、常用裝配夾具 1夾具的種類 在裝配結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的過(guò)程中，凡屬用來(lái)對(duì)零件施加外力。使零件獲得正確定位的全部裝備，稱為組裝夾具。組裝夾具施加給零件的作用力有四種方式：夾緊、壓緊、拉緊、頂緊(或撐開(kāi))。 由于夾具的功能不同，組裝夾具又分專用夾具和通用夾具兩種。通用組裝夾具一般都是單個(gè)的小型夾具，它具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)：第一是靈活，獨(dú)立使用、輕便小巧，使用范圍廣泛；第二是通用，一樣的夾具可以組裝多種產(chǎn)品，或者只要稍加改動(dòng)即可用來(lái)組裝另一種產(chǎn)品。專用組裝夾具則比較復(fù)雜，

2、但操作簡(jiǎn)便、效率高。其夾具力往往來(lái)源于機(jī)械、氣動(dòng)、液壓等。 按照夾具本身的性質(zhì)來(lái)分，組裝夾具主要包括螺旋夾具、杠桿夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、楔條夾具、偏心夾具、磁鐵夾具等。 2夾具的選用和設(shè)計(jì)要領(lǐng) (1)螺旋夾具 1)弓形螺旋夾。弓形螺旋夾也稱U形夾，它是起夾緊作用的絲桿夾具。 弓形螺旋夾應(yīng)設(shè)計(jì)得輕巧、適用、堅(jiān)固。因?yàn)檫@類夾具都是手工操作，不能做得太笨重，應(yīng)在保證有足夠強(qiáng)度的前提下盡可能做得輕巧。圖35所示為幾種比較理想的設(shè)計(jì)形狀。 2)螺旋拉緊器。螺旋拉緊器又稱松緊螺栓，它是起拉緊作用的絲桿夾具。螺旋拉緊器一般都是用具有正反螺紋或單向螺紋的絲桿和螺母，加上圓管和鉤具等零件制成，如圖36所示。

3、 螺旋拉緊器不僅用于組裝，也可用于矯正鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。當(dāng)拉緊器不夠長(zhǎng)時(shí)，一般都補(bǔ)加鏈條接長(zhǎng)。 從結(jié)構(gòu)的不同形式來(lái)分，螺旋拉緊器有兩種：一種是使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，如圖36a所示，其絲桿是分開(kāi)的，兩個(gè)螺母是用適當(dāng)長(zhǎng)度的拉桿連接一起，鉤具和絲桿連在一起。另一種如圖36b所示，使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿，這種拉緊器的鉤具可以通過(guò)圓管連接在螺母上，也可將鉤具直接焊在螺母上(此形式適用于較短的拉緊器)。在拉緊器本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大的情況下，拉緊器也可當(dāng)推撐器使用，如圖36b所示。圖36c所示是兩種簡(jiǎn)易的螺旋拉緊器。圖36d所示是沒(méi)有正反螺紋而只有單向螺紋的拉緊器。 3)螺旋推撐器。螺旋推撐器即絲桿頂具，是起頂緊或撐開(kāi)作用的，如圖

4、37所示。 圖3一7a所示是最簡(jiǎn)單的絲桿頂具，由絲桿、螺母、圓管三種零件組成。其絲桿頭是尖的，因此只適宜于頂厚板或較大的型鋼。圖3一?b所示頂具與前者有所不同，即在絲桿頭部增加了壓塊，頂壓時(shí)不會(huì)損傷工件，也不會(huì)打滑，而且它的另一端也裝配有壓塊，當(dāng)操作過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿不方便時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)圓管，同樣推動(dòng)絲桿前進(jìn)。例如，在圓筒形工件內(nèi)部操作時(shí)，使用這種工具比較方便。圖3一7c所示的頂桿，是用具有正反螺紋的螺桿制成的。 (2)杠桿夾具。杠桿夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用非常廣泛。簡(jiǎn)易的杠桿夾具，成本低，制作容易，為生產(chǎn)中所常用。例如U形夾，不僅用于組裝，還可用于矯正和反轉(zhuǎn)工件，槽鋼、工字鋼、板料的翻轉(zhuǎn)一般都用U形夾。

5、U形夾的幾種形式如圖38所示。 (3)氣動(dòng)夾具。氣動(dòng)夾具的基本形式分為兩種：當(dāng)氣缸的力直接作用在工件上，或者通過(guò)壓塊作用在工件上，這類氣動(dòng)夾具是一般的氣動(dòng)夾具；如果氣缸的力不是直接作用在工件上，而是通過(guò)杠桿把力傳給工件，這類夾具稱為氣動(dòng)一杠桿復(fù)合夾具。圖39所示為幾種基本的氣動(dòng)杠桿夾具。從這里可以看出，杠桿的作用之一是轉(zhuǎn)換了力的方向。圖39a所示為從水平方向壓緊工件，圖39b所示為從垂直方向壓緊工件，圖39c所示為通過(guò)壓塊把力分解為兩個(gè)方向，從水平、垂直兩個(gè)方向同時(shí)壓緊工件。 (4)楔條夾具1)楔條夾具分類。楔條夾緊有兩種基本形式，如圖310所示。 第一種形式是楔條直接作用于工件上，如圖310

6、a所示。由于楔條直接在工件上摩擦，因此要求被夾緊面比較平整、光滑。同時(shí)，用這種方式進(jìn)行楔條夾緊，被夾緊的工件會(huì)跟隨楔條的推進(jìn)而產(chǎn)生移動(dòng)，因此工件的前方要設(shè)置定位擋鐵。鋼結(jié)構(gòu)件裝配所用的楔條夾具多屬這一類型。 第二種形式是通過(guò)中間元件把力傳到工件上，如圖3l0b所示。這種形式能改善楔條與工件的接觸情況，避免因工件表面粗糙而使楔條移動(dòng)困難，又可防止工件的夾緊表面受到損傷。這種夾緊方式還能在楔條難以達(dá)到的工作表面上進(jìn)行夾緊。 2)常用楔條夾具。圖3-11所示為簡(jiǎn)單楔條夾具。圖3一lla所示是簡(jiǎn)單的楔口夾板，一般用于型鋼和板料連接時(shí)的夾緊。圖3一llb所示是適用于同一場(chǎng)合的夾具，但是斜面不是做在U形夾

7、的內(nèi)面，而是另外打人楔條。由于楔條必須用錘敲擊，如果楔條的斜面角太大，就不能達(dá)到白鎖。為了使楔條有自鎖的作用，楔條的斜面角一般采用1015。楔條通常用碳素工具鋼制造，淬火后的硬度為5062HRC。 如圖312所示為帶嵌板的楔條夾具。楔條的截面形狀可根據(jù)需求設(shè)計(jì)。圖312a所示為矩形截面，圖312b所示為圓形截面，這種夾具主要用于板料的對(duì)齊。如圖313所示為可調(diào)楔條夾具，在拉板I的兩個(gè)方孔中，扣定圈分別焊在被拉的兩塊板料上。在扣定圈的孔中打人楔條便可進(jìn)行對(duì)齊。由于在拉板兩邊方孔的兩側(cè)焊有擋板A和B，所以只要在扣定圈和擋板之間打人楔條，就可以調(diào)整焊縫尺寸的大小。 圖314所示為角鋼楔條夾具，將適當(dāng)

8、長(zhǎng)度的角鋼加工出斜度即成。使用時(shí)在較低的板料上焊一個(gè)角鋼套，將角鋼楔條打人角鋼套，就能將兩塊板料矯平。這種簡(jiǎn)易夾具制作容易，成本又低，在許多場(chǎng)合下都是適用的。 (5)偏心夾具。所謂偏心夾具，是指由偏心輪或凸輪的自鎖性能來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊作用的夾緊裝置。偏心輪是一種回轉(zhuǎn)中心與幾何中心不重合的零件，由于它的外形線上各點(diǎn)到回轉(zhuǎn)中心的距離不等，所以轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪就可以壓緊工件。偏心夾具適合在沒(méi)有振動(dòng)或振動(dòng)很小的情況下使用，否則容易松開(kāi)。偏心夾具的缺點(diǎn)是夾緊力不及其他各種夾具，但是它的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作快。 偏心輪有兩種：一種是圓形偏心輪；另一種是非圓形的曲線偏心輪。前者容易制作，應(yīng)用較廣，現(xiàn)介紹如下。 圖3-15所示為圓

9、形偏心輪。圖中：D為偏心輪直徑，d為回轉(zhuǎn)軸直徑，e為偏心距。在生產(chǎn)中，偏心輪直徑D一般取4080mm，偏心距e一般取0075D。從圖315中可以看出，偏心夾緊的原理與楔條夾緊相似，制作偏心輪時(shí)，一雌用中碳鋼車制后進(jìn)行淬火，使偏心輪的工作面具有較好的耐磨性。 圖316所示為三個(gè)偏心夾具實(shí)例，都是通過(guò)杠桿(即壓板)將偏心夾緊力傳給工件的。圖中：e為偏心距，P為夾緊手柄用力方向。如圖316a和圖316b形式上大致一樣，但夾緊時(shí)手柄用力的方向不同。前者是手柄往上推實(shí)現(xiàn)夾緊，后者是手柄往下壓實(shí)現(xiàn)夾緊。前者是用彈簧支撐壓板，偏心輪松開(kāi)后，可以連同壓板一起回轉(zhuǎn)90，以便取出工件；后者則是通過(guò)圓銷把壓板連在底座上，不便于回轉(zhuǎn)。圖316c所示偏心夾具，壓板的背部做成圓弧形狀，其幾何圓心與手柄的回轉(zhuǎn)中心不重合，產(chǎn)生偏心距e，因此能實(shí)行偏心夾緊。當(dāng)手柄退回時(shí)，又可以帶