铰链式钻模板夹具设计与装配工艺开题报告 70Word文档格式.docx

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保证工件的加工精度，稳定产品质量；

提高劳动生产率和降低加工成本；

改善工人劳动条件；

在流水线生产中，便于平衡生产节拍[6]。

对于不同种类的机床，其对应的夹具有不同的分类。

包括：

车床类夹具、铣床类夹具、钻镗床夹具、组合夹具、数控机床夹具、自动线夹具及其他机床夹具[7]。

本课题主要研究的是针对钻镗床设计的夹具，钻模的结构形式繁多，归类方法各异。

按照钻模有夹具体，结合使用方面的特点，通常可分为以下五种形式[8]：

（1）固定式钻模

这种钻模在使用时被固定在钻床工作台上，钻模的位置固定不动。

它可用于立式钻床、摇臂钻床和多轴钻床上[9]。

（2）翻转式钻模

夹具整体在钻床工作台上翻转，顺序钻削各孔。

主要用于加工中、小型工件分布在不同表面上的孔[10]。

（3）回转式钻模

其一般用于加工同一圆周上的平行孔系，或分布在圆周上的径向孔。

一般为专用的工作夹具与标准回转台联合使用[11]。

（4）盖板式钻模

盖板式钻模是由钳工的划线样板演变来的，它没有夹具体。

定位元件、导引元件和夹紧装置全部安装在钻模板上，使用时象盖子一样盖在工件加工部位上，是最简单的一种钻模[12]。

（5）滑柱式钻模

滑柱式钻模由标准通用底座为主体组成的钻模。

该标准通用底座由升降钻模板、升降机机构和夹具体组成。

它的结构已标准化，规格尺寸也系列化、可由制造部门预先批量生产备用[13]。

孔加工中，需要加工中、小型零件分布在不同表面上的孔，同时在钻模设计中，常常遇到工件钻孔后需要孔口倒角或攻螺纹、或铰孔:

有的被加工孔为阶梯孔，有的工件孔组内孔距很小，小到不足以放置两个钻套[13]。

有的工件相当大，在同一表面上或几个平面上有位置要求的两个或多个孔组，孔组间的距离又很大。

一般的钻模结构是很难或不能满足其要求的[14]。

为加工上述类型的工件孔，我们采用钻模板可以翻转的结构形式，解决了上述难加工问题、使钻孔夹具结构变得简单、紧凑，既能保证质量，使用又方便，还提高了效率[15]。

这也就是本课题所设计的铰链式钻模。

1.2国内外相关研究情况

从文献上可见，从80年代中期开始，计算机辅助夹具设计（CAFD）和自动夹具设计（AFD）在国际上普遍受到重视[18]。

其中随着CAD/CAM系统在工业中的建立，CAFD很自然地应用到了夹具设计当中，而且由于夹具对制造成本和制造周期的影响非常大，研究人员才开始注意到CAFD的重要作用，并把缩短加工准备周期作为CAFD的一个重要目标[19]。

九十年代后发展起来的CAFD转向了以产品夹具结构为目的，实际生产应用为导向的夹具软件设计上。

目前CAFD的发展大大降低了制造研制周期，优化了制造加工过程，验证了制造工艺流程，在FMS及CIMS中正发挥着越来越重要的作用。

近年来组合夹具系统的设计受到了夹具行业的普遍关注，并且在一些文献中对该领域的最新发展成果进行了回顾[20]。

随着我国机床技术的发展，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用经济的方向发展[16]。

目前发展的成组技术是应用系统工程学的观点，把中、小批生产中的设计制造和管理等方面作为一个生产系统整体，统一协调生产活动的各个方面，全面实施成组技术以提高综合经济效益，我国不少高等工业院校结合教学和科研工作，在成组技术基本理论及其应用方面、软件系统方面都开展了许多研究工作，并取得了不少成果[17]。

2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施

2.1本课题研究的主要内容闰土机械外文翻译成品某宝dian

（1）以轴承盖为对象，对铰链式钻模板零件的工艺分析；

铰链式钻模板工件的定位分析（自由度）；

（2）铰链式钻模板零件工件定位误差计算；

铰链式钻模板工件夹紧力的分析与计算；

（3）铰链式钻模板零件夹具的工作原理；

铰链式钻模板设计中存在的问题；

（4）铰链式钻模板夹具装配工艺设计与仿真。

研究方案：

由于工作零件是轴承盖（如下图1所示）。

图1轴承盖

轴承盖孔如使用数控钻床加工，则结构复杂，定位困难，成本较高；

而划线钻孔则效率较低，不能满足批量生产要求。

为此，专门设计一种适用于大批量加工轴承盖孔的专用模具。

设计两种对比方案进行对比：

2.2研究方案及方法

（1）轴承盖钻模

见图2，工件孔以定位销1定位。

旋转手柄6使压板5绕支点4回转，而将工件的下部压紧在定位钉7上。

当钻完孔再攻螺纹时应松开锁紧螺钉3，翻起铰链钻模板2。

1—定位销2—铰链钻模板3—锁紧螺钉4—支点5—压板6—手柄7—定位钉图2普通铰链式钻

（2）专用铰链式钻模

专用铰链式钻模如图3所示，可将轴承盖板固定在钻模当中，翻转两个铰链式钻模压紧之后，可以同时对多个钻孔进行加工。

加工过程中不用多次移位，安装、拆卸方便，有利于大批量进行加工。

本夹具使用在摇臂钻床上，加工汽车变速箱上盖Φ10

mm孔、锪Φ12mm沉孔深2.5mm,钻M10mm螺纹底孔Φ8.4mm、锪平面保证尺寸32.5

0.1mm。

工件放在两个圆柱销2上，前后移动工件使定位孔对准并滑进两个定位销。

转动配气阀手柄10，压缩空气进入气缸右侧，推动活塞杆7向左移动，将工件以底面及2-Φ12

mm孔，分别在五个支撑钉3、圆柱销1、削边销4上定位并夹紧。

5

装卸工件时，松开锁紧螺母5和9，翻转铰链钻模板6和8。

图3专用铰链式钻模

方案对比如下：

定位

夹紧

成本

效率

周期

生产

方案1

加工时盖在工件上定位

结构简单，夹紧力不大

低

生产周期长

小批量

方案2

典型的一面两销定位

为了工件便于夹紧采用气动夹紧

高

生产周期短

大批量

方案对比表1

综上所述，本次设计选用第二套方案。

3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作

重点及难点：

设计出针对轴承盖为对象的铰链式钻模，并且分析和计算定位误差、夹紧力等，然后进行绘制CAD，SolidWorks等图，并对三维模型进行干涉及仿真检验。

前期已开展的工作：

（1）查阅相关资料，阅读文献，对夹具设计背景初步了解；

（2）初步了解常规夹具的设计及加工方法；

（3）初步了解关于铰链式钻模的一些相关知识；

（4）学会运用SolidWorks，CAD等作图软件。

4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）

第1周－第3周：

查阅资料，完成文献综述和开题报告。

第4周－第7周：

工件的分析；

定位分析（自由度）。

第7周－第9周：

铰链式钻模的工作原理；

设计中存在的问题。

第10周－第13周：

铰链式钻模装配工艺设计与仿真。

第14周－第15周：

完成毕业论文。

指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）

指导教师：

年月日

所在系审查意见：

系主管领导：

年月日

参考文献

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