零件的夹紧机构
定位和夹紧是两个完全不同的概念,夹紧件不起定位作用,只是协助定位件使定位可靠。因此,夹紧机构的作用是保持定位器的准确定位和防止零件在装配和焊接过程中因受力和翻转而发生位移。
(一)夹紧机构的组成及特点
1.夹紧机构的组成
典型的夹紧装置基本上由三部分组成,包括力源装置、中间传力机构和夹紧元件。力源装置是产生夹紧作用力的装置,通常是指机动夹紧时所用的气压、液压、电动等动力装置;中间传力机构起着传递夹紧力的作用,工作时可以通过它改变夹紧作用力的方向和大小,并保证夹紧机构在自锁状态下安全可靠;夹紧元件是夹紧机构的最终执行元件,通过它和零件受压表面直接接触完成夹紧。一般手动夹具,主要由中间传力机构和夹紧元件组成。
2.夹紧机构的特点
选用夹紧机构的核心问题是如何正确施加夹紧力,即确定夹紧力的大小、方向和作用点三个要素。
(1)夹紧力方向的确定 夹紧力的方向主要和零件定位基准的配置及零件所受外力的作用方向有关。夹紧力一般应垂直于主要定位基准,使这一表面与夹具定位件的接触面积最大,即接触点的单位压力相应减小,有利于减小零件因受夹紧力作用而产生的变形。夹紧力的方向应尽可能与零件的重力和所受外力的方向相同,使所需设计的夹紧力最小,因此主要定位基准的位置最好是水平的。
(2)夹紧力作用点的确定 作用点的位置主要考虑如何保证定位稳固和最小的夹紧变形。作用点应位于零件的定位支承之上或几个支承所组成的定位平面内,以防止支承反力与夹紧力或支承反力与重力形成力偶造成零件的位移和偏转。作用点应安置在零件刚性最大的部位上,必要时,可将单点夹紧改为双点夹紧或适当增加夹紧接触面积。
(3)夹紧力天小的确定 确定夹紧力的大小需考虑以下几方面因素:
1)当焊件在夹具上有翻转或回转动作时,夹紧力要足以克服重力和惯性力的影响,保持夹具夹紧焊件的牢固性。
2)需要在夹具上实现弹性反变形时,夹紧装置就应具有使零件获得预定反变形量所需的夹紧力。
3)夹紧力要足以应付焊接过程热应力引起的约束应力。由于焊接热引起的作用力很难精确计算,只能粗略估计,因此一般将估算的理论值提高1~2倍作为夹具的夹紧力。4)夹紧力应能克服零件因备料、运输等造成的局部变形,以便于顺利装配。
3.对夹紧机构的基本要求
1)夹紧作用准确,手动夹紧机构处于夹紧状态时应能保持自锁,保证夹紧定位的安全可靠。
2)夹紧动作迅速,操作方便省力,夹紧时不应损坏零件表面质量。
3)夹紧件应具备一定的刚性和强度,夹紧作用力应是可调节的。
4)结构力求简单,便于制造和维修。