剪扩器说明书.doc

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SDQ-16/160手动剪扩钳剪头的工艺设计

院系

机电工程学院

专业

机械设计制造及其自动化

班级

学号

姓名

指导教师

负责教师

2009年6月

沈阳航空工业学院毕业设计（论文）

摘要

本说明书是为SDQ16/160手动剪扩器的工艺规程及专用夹具的设计而编写的。

它论证了手动剪扩器工艺规程及工装设计方案的合理性和正确性，符合优质、高产和低成本的总体要求。

本次设计的主要内容由工艺规程说明和夹具设计两部分组成。

第一部分为工艺规程的编制和说明，在这部分中，首先介绍了材料和毛坯的选择，接着进行了零件的工艺性分析。

重要表面的工序安排及工艺路线的确定，然后进行了定位基准的选择等。

第二部分为专用夹具的设计，其中包括铣床夹具和钻床夹具。

在这部分里，作者对夹具的定位零件夹紧机构及加工误差做了说明。

关键词：

定位基准；工艺规程；钻床夹具；铣床夹具；

Abstract

ThisstatementistoexpandSDQ-16/160browserscissorscutmanuallyprocessthefirstorderandadedicatedfixturesdesignandpreparation.ItdemonstratestheexpansiondevicemanuallycutandToolingprocessdesignandcorrectnessofthereasonableofconsistentwiththehighquality、highefficiencyandlowcostoftheoverallrequirements.

Themainelementofthedesignpointoforderbytheprocessdescriptionandfurnituredesignandthecompositionoftwoparts.Firstly,thedesignanddiscussionoftheprocessplanningarebasedonanalysisofmachiningcharacterofthepart,thechoiceofthematerialandtheblank,thetechnologyoftheworkpiece,theselectionofthemajorsurface,thedecisionoftechnologicalrouteandchoiceofthelocationalmoduleetc.Secondly,thespecialjigsaredesigned,whichconsistofathreadjigofmillingandjigsofturning.Inthispart,thecomponentsoffixedpositionandthetoleranceofthejigsareanalyzed.

Keywords:

asabenchmark；technologyorder；drillfixture；millingfixture

目录

1概述 1

1.1课题的提出 1

1.2本课题研究的目的及要求 1

1.3国内外产品的发展状况 2

1.4剪扩器执行部分的工作原理简介 2

2手动剪扩器的系统设计 4

2.1机构分析 4

2.2零件分析 5

2.2.1剪刀头分析 5

3SolidWorks设计 6

3.1SolidWorks简介 6

3.2零件绘制 6

3.2.1草图绘制 6

3.2.2特征 9

4毛坯设计 13

4.1毛坯种类及其确定 13

4.2毛坯工艺要求 15

4.2.1分模面的确定 15

4.2.2圆角半径 16

4.2.3拔模斜度 17

4.3毛坯的余量和公差 17

5工艺路线的制定 18

5.1加工方法的选择 19

5.2加工阶段的划分 20

5.3工序的集中和分散 22

5.4基准的选择 24

5.5热处理工序的安排 26

5.6辅助工序的安排 27

5.7工艺路线总体分析 28

5.8工序尺寸的确定 28

5.9有关工序机床夹具刀具量具的选择说明 29

6钻床夹具的设计 32

6.1设计方案 32

6.2总体说明 32

6.3夹具构造特点及原理 32

6.4定位零件 33

6.4.1夹紧机构 33

6.5夹具的误差分析 33

7铣床夹具的设计 36

7.1夹具设计方案 36

7.2夹具设计总体说明 36

7.3夹具构造特点及原理 36

7.3.1定位零件 36

7.3.2夹紧装置 37

7.3.3夹具的工作原理 38

7.4零件在夹具上的工作过程 38

8经济性分析 39

9后记 40

参考文献 41

致谢 42

IV

沈阳航空工业学院毕业设计（论文）

1概述

1.1课题的提出

随着近年来国家经济的高速发展和科学技术的不断进步，道路和汽车工业的飞速发展，交通事故以及其它突发性灾难事故也在不断的增加，消防救援工作的难度和要求也有了提高。

面对国内消防救援装备整体水平偏低，在液压破拆产品领域国内存在着长期的空白，长期以来一直依赖进口国外的先进设备，但是国外的产品价格过高导致我们难以大量购买和装备，致使国内液压剪扩器等消防装备的严重短缺，影响了我国对突发事故的处理能力。

目前国内在手动液压剪扩器产品（图1.1）的生产只有3家企业，且还只是处于仿制阶段，产品研究处于起步阶段，在这方面也缺乏相关的书籍和资料。

本课题是基于对沈阳某企业的SDQ-16/160手动剪扩器工艺规程的研究，使产品的工艺规程有个标准的成形的依据，使其生产得到改善。

图1.1手动液压剪扩钳

1.2本课题研究的目的及要求

在无专用设备或在无动力源的野外、山区高空作业时，常会遇到施加大作用力的情况，这时常用手动机具进行作业。

目前，手动机具的类型大致有两类，一类是机械式，它的主要缺点是所施加的作用力太小，远不能满足多种大作用力作业的要求；另一类是液压式，其主要形式多为平面安放式，即作业时要有地面作支撑，所以体积、重量均较大，对悬空作业不适合。

作业形式多（可切断、剪切、破拆等作业），携带方便（整机重量轻），操作灵活的超高压多功能手动液压剪扩器，超高压多功能手动液压剪扩器，可适应多种大作用力作业场合，且有携带方便、操作灵活等特点，很适合在无专用设备或无动力源的场所及高空作业时使用。

课题的研究根据中华人民共和国国家标准液压破拆工具通用技术条件GB/T 17906－1999。

液压破拆工具的使用要求及国内液压产品的生产、技术水平，参照德国标准DIN 14751《消防液压救援器材 扩张器、剪断器、救援顶杆》和法国标准NFS 61－571《消防和求援液压器材 扩张器、剪断器》及国内现行相关本标准适用于火灾发生时抢险救灾用的破拆工具、动力源及其附件。

1.3国内外产品的发展状况

国际上发达国家多年来一直很重视，对破拆救援事故处置方面的装备技术和理论的研究，并辅以新工艺，新材料，新技术，资金雄厚，全民消防意识的高度重视等等多方面的优势，使得这些国家在抢险救援事故处置装备与技术的产业化应用和推广方面得到了迅速的发展，并成逐步形成全民消防观念增强带动市场需求增加，促进生产增加，进一步带动新产品研究开发的发展，带动破拆消防产品的研究开发的发展。

形成了技术的不断创新，形成了一个良性的循环。

而我国在这方面由于对破拆救援的认识以及在处置装备与技术的研究开发方面的起步较晚，以及在工业基础、全民经济、技术综合材料等方面的综合水平较低，使得我国在这方面的发展还处于较低的阶段。

1.4剪扩器执行部分的工作原理简介

图1.2剪扩器执行部分图

如图1.2，工作时活塞受液压油推动做正反两个方向运动，液压力加在活塞正面时，活塞向左运动，从而推动和活塞杆连接的连接套，连接套在摆杆滑块机构里起滑块的作用，通过其上的销轴带动两个连接板再带动连接板上的剪刀体闭合完成剪切功能，剪刀体的内圆弧在剪断钢管时使用，中心在剪断钢板时使用，前端平面起夹持作用，当液压力加在活塞反面时，活塞向右运动，此时连接板反向运动带动剪刀体扩张，完成扩张功能，剪刀体外前部的三个切口在扩张时起卡持作用。

剪扩器主要性能参数：

最大切割力:

135269N

中心切割力:

63700N

最大扩张力:

22649N

扩张行程：

160mm

2手动剪扩器的系统设计

2.1机构分析

该产品是由2个对心曲柄传动，即运动学中的曲柄滑块机构（图2.1），是把活塞1的往复直线运动用铰销通过连杆转换成曲柄的摆转运动，或反向传动；曲柄有曲柄拐臂、曲柄销K和主轴颈M。

它的任务是传递能量（因此通常称它为驱动机构）以及在特定条件下工作，这种传动机构主要用于驱动机构。

图2.1机构图

动力机构：

液压系统压力由设备类型、载荷大小、结构要求和水平而定。

系统工作压力高，省材料，结构紧凑，重量轻，是液压的发展方向，但要注意治漏、噪声控制和可靠性问题的妥善处理。

大于31.5Mpa压力等级为超高压，系统工作压力为63Mpa，追求大作用力、减轻重量。

2.2零件分析

2.2.1剪刀头分析

图2.2涨剪刀图

如图2.2,剪刀头是执行剪切扩张的工具，要求有高强度，剪刀的最大切割力135269N，

最大扩张力为22649N，要承受这些力，剪刀采用了cr12mov钢做材料，热处理HRC50-55，该钢广泛应用于剪切类零件，性能稳定，剪刀表面发兰工艺，起防锈作用，在外型方面，剪刀内圆为16mm的圆弧，它在切割钢管时使用，圆弧中心到转动中心距离小32.5mm，切割时能产生较大力，中心刀面有6个圆弧，它们的作用是在切割钢板时防止打滑，增加夹持，前端平面可在夹紧时使用，还有前端外侧的三个直角切口在扩张时起到卡住扩张面的作用，剪刀上的两个孔距离为50mm，在运动中它作为摆杆机构。

3SolidWorks设计

3.1SolidWorks简介

SolidWorks®应用程序是一套机械设计自动化软件，它采用了大家所熟悉的Microsoft®Windows®图形用户界面。

使用这套简单易学的工具，机械设计工程师能快速地按照其设计思想绘制出草图，尝试运用特征与尺寸，及制作模型和详细的工程图。

3.2零件绘制

在此我以一个零件来说明，此零件为剪扩器上的剪刀头，如图：

图3.1,起剪切扩张作用，对此零件建模需要用到草图绘制、拉伸、切除拉伸、阵列等特征。

图3.1剪刀头零件图

3.2.1草图绘制

大部分SolidWorks的特征都是由2D草图绘制开始。

您也可以使用SolidWorks生成3D草图。

在3D草图中，实体存在于3D空间中，它们不与特定草图基准面相关。

首先单击标准工具栏上的新建。

新建SolidWorks文件对话框出现。

单击零件，然后单击确定。

新零件窗口出现。

选择前视基准面。

显示发生更改，前视基准面对着您。

草图绘制工具栏命令出现在CommandManager中，草图在前视基准面上打开。

运用画圆、直线命令画出剪刀的2D草图，如图：

图3.2，草图画完后，单击草图工具栏上的退出草图。

图3.22D草图

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