葉莉 韓利
摘 要 大批量零件在立式加工生產(chǎn)中,手動(dòng)夾具勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)率低下,外購全套液壓夾具成本高,通過借用精車夾具,自主設(shè)計(jì)液壓底座,有效地改善了生產(chǎn)弊端,極大地節(jié)約了加工時(shí)間,通過更換漲套,使得夾具適用范圍更廣,降低了換產(chǎn)時(shí)間。
關(guān)鍵詞 批量生產(chǎn);勞動(dòng)強(qiáng)度;生產(chǎn)效率;低成本;液壓夾具
中圖分類號(hào) TG7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363(2015)09-0025-02
我公司現(xiàn)有設(shè)備中,大多采用手動(dòng)夾緊,每加工一個(gè)零件,需夾緊松開各一次,勞動(dòng)強(qiáng)度很大。截止目前,液壓夾具全部委托專業(yè)廠家來設(shè)計(jì)制造,外購費(fèi)用非常大,一套立加夾具約需7-8萬元。采用液壓夾具是一種趨勢,尤其適合我公司的大批量生產(chǎn),并滿足KTJ的
需要。
1 問題的提出
法蘭盤零件,年產(chǎn)80萬件,批量非常大,在立式加工中心加工時(shí)存在下列問題:1)采用立加專用夾具手動(dòng)夾緊,每班的夾緊松開操作達(dá)五六百次,最嚴(yán)重時(shí),一個(gè)月用壞7-8把扳手。2)換產(chǎn)很慢。3)換產(chǎn)時(shí),若更換專用夾具,更換后需重新找正、調(diào)試夾具,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。4)換產(chǎn)時(shí),若更換漲套,由于漲套厚度的變化,手動(dòng)無法夾緊,導(dǎo)致撞刀。效率低下,無形中需要增加人員和設(shè)備,增加了成本。
針對此狀況,急需采用液壓夾具,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,降低成本,從而滿足生產(chǎn)線的需要。
2 方案設(shè)想及確定
1)采用液壓底座,定位夾緊采用成熟的漲套芯軸夾具,對于孔徑尺寸不同的零件可直接更換漲套,克服原來手動(dòng)夾緊時(shí),因漲套尺寸變化較大而無法夾緊的
問題。
2)通用性強(qiáng),因一般零件在加工中心加工時(shí),前一道工序一般為車工序,故加工中心工序可利用原有車夾具,要求將車夾具裝到液壓底座上即可加工,提高夾具的通用性,減少夾具品種,縮短換產(chǎn)時(shí)間。
3)低成本,采用國產(chǎn)件,不需委托專業(yè)廠家設(shè)計(jì)制作,節(jié)省設(shè)計(jì)費(fèi)用,可大幅度降低成本。
基于以上設(shè)想,理論上就能夠?qū)崿F(xiàn)液壓夾具的功能。為降低制造成本,設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用標(biāo)準(zhǔn)液壓元器件,直接采購國內(nèi)廠家成熟產(chǎn)品。對于本身不配備液壓工作站的設(shè)備,液壓工作站由夾具承制廠家選用。
控制和操作方法:1)液壓工作站和機(jī)床電源串聯(lián),達(dá)到機(jī)床啟動(dòng),液壓工作站啟動(dòng)的目的。2)如圖1所示(同時(shí)加工三件),為防止幾個(gè)液壓缸同時(shí)夾緊松開引起的誤動(dòng)作,每個(gè)液壓缸前面帶各自的換向閥。3)為增加液壓部分的通用性,決定設(shè)計(jì)一過渡連接盤,裝在所選油缸上,可以直接使現(xiàn)有車夾具。這樣,不僅使一套夾具能夠更換漲套,而且可隨時(shí)更換其他的車夾具,既增加了互換性,又有效的利用了現(xiàn)有夾具,極大地降低了成本。
3 夾具的工作原理及安裝、實(shí)踐
工作時(shí),將工件11裝在車夾具上,扳動(dòng)操作裝置12,通過換向閥,液壓管路內(nèi)的液壓油進(jìn)入上油腔4,推動(dòng)活塞3向下運(yùn)動(dòng),而拉桿8又通過接頭6與活塞3連接在一起,從而活塞3的下移帶動(dòng)拉桿8向下運(yùn)動(dòng),拉桿向下的作用力作用在漲套10上,這樣,漲套10沿著車夾具的本體向錐面大的一端移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)將工件漲緊,實(shí)現(xiàn)定位夾緊功能;當(dāng)對工件完成加工后,扳動(dòng)操作裝置12,通過換向閥,管路內(nèi)的液壓油進(jìn)入下油腔1,推動(dòng)活塞3向上運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)拉桿8跟著向上運(yùn)動(dòng),漲套10上的力得以解除,工件得以松開,將工件取下卻可。
圖3為該液壓夾具的三維效果圖,安裝時(shí),將夾具底座放置在工作臺(tái)上,連接好液壓管路,將夾具底座固定,把螺堵5擰到與油缸2相邊的接頭6上,安裝連接盤7,然后將車夾具裝在連接盤上,用專用六方扳手反復(fù)調(diào)整螺堵5,直到裝上拉桿8后,拉桿在自由狀態(tài)時(shí),其端面距離漲套約1mm時(shí)為止,夾具安裝結(jié)束。
以一臺(tái)立加和一套車夾具做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證,改進(jìn),再實(shí)驗(yàn),再驗(yàn)證,然后定型。改進(jìn)前后的夾具對比如圖4、圖5所示。
此解決方案取得了極大的成功,達(dá)到了預(yù)期的效果,操作方便、省力,節(jié)約了大量外購液壓夾具的費(fèi)用及人力成本。
4 經(jīng)濟(jì)效益
1)每套液壓夾具只需1萬元,價(jià)格便宜,安裝方便。
2)由于采用自動(dòng)夾緊與松開,所以大大減少了裝卸時(shí)間。
3)可實(shí)現(xiàn)一人多機(jī),直接減少人工成本。
4)可實(shí)現(xiàn)快速換產(chǎn)。
5 可實(shí)現(xiàn)全面推廣
結(jié)合我公司實(shí)際情況,此方案可實(shí)現(xiàn)全面推廣。
1)所有以孔定位的采用漲套夾緊的零件都可使用此液壓夾具。
2)原來設(shè)計(jì)好的車夾具可直接與液壓底座配用,不需再設(shè)計(jì)專用夾具。
3)帶有液壓工作站的機(jī)床均可采用此液壓夾具。
6 結(jié)論
此類型液壓夾具的設(shè)計(jì),在我公司還是第一次,沒有先例可循,技術(shù)難度比較大,我們也是邊思考、邊討論、邊設(shè)計(jì),最終才取得了成功,為以后此類型液壓夾具的應(yīng)用及設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),是一次技術(shù)上的創(chuàng)新,具有很強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。