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本周,第二届夹具线上大赛在经历决赛3个小时的直播讲解与互动展示之后,最终决出了本届比赛的各项优等奖项。设计师@陆伟杰、@张兆宝分别凭借具有适用性、启发性的作品共同获得本次比赛一等奖,设计师@覃先山获得本次比赛二等奖,设计师@张明、@李全军为本次大赛三等奖。


▲决赛现场讲解与讨论


5位设计师各自贡献了独具一格的转向节液压夹具设计思路,4位评委分别就作品进行优化建议,直播现场内近300位观众也踊跃参与了互动,下面就让我们从前3位选手的优秀作品中来回顾一下本次决赛。


一等奖作品

设计师 张兆宝

产品分析:两个产品外形类似,加工角度不同,定位销孔距不同,产品加工部位如无预铸孔钻孔力会比较大,设计需考虑夹紧力及刚性保证产品不变形。



设计思路:先通过对比两个产品差异,找出两个产品共性,确定出采用何种定位及夹紧方案比较合适,由于此次夹具设计要满足两种产品共用,机械手上下料,两个主轴同时加工,产品加工角度也不相同。所以本次的设计理念是采用更换角度块+换型部分零部件的方式来满足两种不同产品的换型加工。



双主轴对两工位间距有要求所以定位方式设计为可调式,用于调整加工及组装误差达到换型时无需再调整定位的目的,工件的定位元件统一放在一块定位板上可保证换型时定位精度不受影响。由于是机械手上下料所以工件定位采用用卡盘+定位菱销的方式,方便机械手取放料。


▲5GX-L转向节夹具显示状态


5TY-L转向节夹具显示状态


反面视图显示状态


工件定位:采用一面一销一角向的定位方式。

工件夹紧:中心涨紧+工件上端压紧+辅助支撑夹紧的方式。

排屑处理:在容易堆屑得地方进行排屑引流外加大功率吹水冲屑。

动作顺序:机械手上料贴合座金→中心卡盘夹紧→机械手撤离→主压紧→辅助支撑→辅助夹紧→检测→通过后开始加工(不通过机床报警)



视频演示:



夹具换型说明:标注位置的零件为换型时需要更换的部件,更换部件一律刻字标记,其它的无需更换即可满足换型产品加工。


5GX-L转向节夹具换型说明


5TY-L转向节夹具换型说明


方案优化说明:



互动环节

Q:中心涨芯机构是否有下拉功能?

A:方案中是平动卡盘不具备,可以考虑换成后拉的更好。


Q:机械手的参数能不能满足零件顺利装入?

A:角向销做了很大的引导角,加上卡盘收回状态有足够空间,是可以的。


Q:这个夹具如果是我设计,我会使用卡盘优于涨套。后拉卡盘会进一步增加成本,但是会比平夹更稳妥。

A:嗯是的,因为做方案刚好有平动卡盘模型所以就没画后拉式,而且只要机械手配合贴紧,加上上面两个缸也能够满足要求。


Q:考虑机械手抓件时,机械手的抓取位置,如果全使用毛坯会很难顺利放入,所以肯定要使用中间那个圆孔。

A:内孔方面如下图是可以抓取的:



一等奖作品

设计师 陆伟杰

夹具设计思路说明:


▲夹具定位说明


夹具夹紧说明


夹具细节说明


▲共用夹具体


理论计算说明:

当3.5MPA时,油缸下拉力是1090KG , 涨心机构增力比是7.69:1,涨心机构横向力输出是1090*7.69=8382。因是加工面,按摩擦系数0.17计算,8382*0.17=1424KG,通过用cutdate 软件评估,是超过2.5倍的。



辅助夹紧说明:

没有使用辅助夹紧的原因如下:

1.汽车转向节是受力件,产品自身钢性足够;

2.辅助夹紧同步难调。向下加工是作用力X摩擦系数,作用不大。


机械手部分说明:


互动环节

A:计算有效抵抗摩擦力效能应该以座金面为基准,下拉力1090x摩擦系数,因为涨套不是刚性体。


B:主定位是平面,要算这个方向的力。


C:这个夹紧力考虑十分到位,但是就这套夹具来说,外部有定位销的,风险会降低。


二等奖作品

设计师 覃先山

夹具说明:此套夹具比较紧凑,左边为加工5TY的左右件,右边为加工5GX的左右件。



以上即是获得前3名的优秀设计师作品,同时也感谢本次大赛中其他倾力贡献设计方案的设计师们,这些作品都为此类夹具的设计提供了更多的参考思路。


第二届夹具线上设计大赛暂时告一段落,但相信大家探索交流的思想并未停歇,这些优秀设计作品说明与模型图纸,将陆续发布到“夹具侠知识星球”, 现在起加入“夹具侠知识星球”,就能获取以下图纸。


•“第二届夹具线上设计大赛” 10项优选作品模型

•“首届夹具线上设计大赛”10项优选作品模型


▲设计比赛图纸将分享在夹具侠星球


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最后一次编辑于2019-04-02 11:22 点赞 | 1

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