副箱同步器是變速箱內(nèi)非常重要的部件，其中高低檔錐環(huán)種類多，產(chǎn)量大，現(xiàn)場(chǎng)換產(chǎn)頻繁。常規(guī)的手動(dòng)夾具不能兼容多個(gè)產(chǎn)品，定位精度差，易夾雜鐵屑，自動(dòng)化程度低。針對(duì)現(xiàn)有的23種錐環(huán)，設(shè)計(jì)通用模塊化液壓夾具實(shí)現(xiàn)快速換產(chǎn)，對(duì)同步器及變速器質(zhì)量提升意義重大。

液壓夾具設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1.裝夾方案確定

因錐環(huán)手動(dòng)夾具本身能滿足加工需求，所以液壓夾具的裝夾方式可以參考手動(dòng)夾具。

圖1 高檔錐環(huán)通用液壓底座

高低檔錐環(huán)主要加工直孔及倒角，采用的定位方式為錐口及毛坯孔定位，端面壓緊方式，如圖1、2；高低檔錐環(huán)鉆斜孔工序采用錐口定位，端面壓緊方式，如圖3。

圖2 低檔錐環(huán)通用液壓底座

圖3 高低檔錐環(huán)鉆斜孔通用液壓底座

液壓夾具定位面和定位孔（軸）與手動(dòng)夾具相同，可將手動(dòng)壓板更換為液壓缸驅(qū)動(dòng)壓板，完成夾緊動(dòng)作,新設(shè)計(jì)夾具新增氣檢功能，可以實(shí)現(xiàn)壓緊力監(jiān)測(cè)及報(bào)警。

2.液壓夾具工作過(guò)程

高低檔錐環(huán)鉆直孔倒角過(guò)程中，采用在通用液壓底座上裝配對(duì)應(yīng)的過(guò)渡盤，進(jìn)行錐口定位，端面壓緊，然后裝配在數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)上，即可實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行孔口倒角加工，如圖4。

圖4

鉆斜孔時(shí)，只需要更換本體上面定位銷的位置，即可實(shí)現(xiàn)不同零件的斜孔加工及分度，如圖5。

圖5

3.通用模塊化換產(chǎn)

本套液壓夾具可實(shí)現(xiàn)高檔環(huán)9個(gè)品種的鉆直孔、反面倒角及鉆斜孔工序加工，如圖6，也可實(shí)現(xiàn)低檔環(huán)14個(gè)品種的鉆直孔與反面倒角的加工，如圖7。

圖6 高檔底座

圖7 低檔底座

多品種換產(chǎn)時(shí)，在一個(gè)通用的液壓底座上，只需根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，更換對(duì)應(yīng)的過(guò)渡盤或者定位塊（銷），如圖8，即可實(shí)現(xiàn)快速換產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)定位，模塊化換產(chǎn)，大幅提高生產(chǎn)效率。

圖8 過(guò)渡盤

液壓夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)

自動(dòng)化程度高，液壓夾具與數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)相連接，可以實(shí)現(xiàn)不同角度分度，精度可達(dá)0.001°。

智能化水平高，液壓夾具內(nèi)含氣路，氣檢確保工件各位置處于壓緊狀態(tài)，可靠性高。

模塊化快換。根據(jù)23不同工件只需更換對(duì)應(yīng)的快換單元，方便快捷，節(jié)約成本，提高加工效率。

加工精度高。快換系統(tǒng)構(gòu)成零點(diǎn)定位系統(tǒng)，液壓壓緊穩(wěn)定，氣檢保證整體壓緊力。

操作簡(jiǎn)單。根據(jù)不同工件只需更換對(duì)應(yīng)的快換單元，方便快捷，節(jié)約成本，提高加工效率。

液壓夾具應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益

1.直接經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

原采購(gòu)三種液壓夾具各一套，約需28萬(wàn)元,目前需要三組,共84萬(wàn)元；自主設(shè)計(jì)制造投制三組液壓夾具，約需42萬(wàn)元，節(jié)約50%。縮短換產(chǎn)周期，提升日生產(chǎn)效率50%以上。

2.間接經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

對(duì)新品試制，可縮短夾具設(shè)計(jì)及制造周期，大幅縮減生產(chǎn)成本；實(shí)時(shí)補(bǔ)充同步器產(chǎn)能缺口，實(shí)現(xiàn)效益最大化；模塊化液壓夾具節(jié)約設(shè)計(jì)成本，可實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化 。

結(jié)論及應(yīng)用前景

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證及分析，可以初步得到如下結(jié)論：使用液壓回路實(shí)現(xiàn)壓板的壓緊，穩(wěn)定可靠。氣檢可以實(shí)時(shí)監(jiān)控壓緊力，對(duì)工件定位起到了輔助作用。加工過(guò)程中，按照零件品種實(shí)現(xiàn)快速更換定位部件，效率高，成本低。

應(yīng)用前景：可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，對(duì)于產(chǎn)品類別多，換產(chǎn)頻繁的工況意義重大。此種通用模塊化快換夾具設(shè)計(jì)方法亦適用于批量無(wú)人化智能產(chǎn)線。

本文投稿來(lái)自：

陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司

作者：劉博洋 秦璇 原初萍

在此對(duì)向夾具俠投稿分享此項(xiàng)改進(jìn)的陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司的幾位作者表示感謝。這項(xiàng)案例通過(guò)自制液壓夾具，并應(yīng)用通用模塊化設(shè)計(jì)思路，不僅直接減少了一半夾具成本，在后續(xù)生產(chǎn)中良好的通用互換性也為這種多類型工件生產(chǎn)直接提升了50%以上的產(chǎn)能。

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