CA141汽车转向节的工艺设计及工艺装配设计毕业设计说明书(8)

2019-02-15 18:28

图4-2支撑板的种类和形状

2 可调支撑 支撑点位置可以调整的支撑称为可调支撑。当工件定位表面不规整以及工件批与批之间毛坯尺寸变化较大时,常使用可调支撑。有时,可调支撑也可用作成组夹具。

3 自位支撑 自位支撑在定位过程中,支撑本身可以随工件定位基准面的变化而自动调整并与之相适应。

4 辅助支撑 辅助支撑是在元件定位后才残余支撑的元件,它不起定位作用。 (二) 工件以圆柱孔定位

工件以圆柱孔定位大都属于定心定位(定位基准为孔的轴线),夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。 (三)工件以外圆表面定位

工件以外圆表面定位有两种形式,一种是定心定位,一种是支撑定位。工件以外圆表面支撑定位常用的定位元件是V型块。 4.1.5工件在夹具中的夹紧

夹紧装置时夹具的重要组成部分。在设计夹紧装置时,应满足一下基本要求。 1)在夹紧过程中,应能保持工件定位时所获得的正确位置。

2)夹紧应可靠和适当。夹紧机构一般要有自锁作用,保证在加工过程中不会产生松动或振动。夹紧工件时,不允许工件产生不适当的变形和表面损伤。 3)夹紧装置应操作方便、安全、省力。

4)夹紧装置的复杂程度和自动化程度应与工件的生产批量和生产方式相适应。结构

设计应力求简单、紧凑。并尽可能采用标准化元件。 二 夹紧力的确定

夹紧力包括大小、方向和作用点三个要素,它们的夹紧机构中首先要解决的问题。 (一)夹紧力方向的选择

夹紧力方向的选择一般应遵循以下原则:

1)夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位,而不能破坏定位。为此一般要求主要夹紧力应垂直指向主要定位面。

2)夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向一致,以减小工件变形。 3)夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致,以减小所需夹紧力。 (二)夹紧力作用点的选择

夹紧力作用点的选择是指夹紧力作用方向已定的情况下,群定夹紧元件与工件接触点的位置和接触点的数目。一般应注意以下几点:

1)夹紧力作用点应对支撑元件或位于之成员间所形成的支撑面内,以保证工件已获得的定位不变。

2)夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位,以减小工件的变形。

3)夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面,以便减少切削力对工件造成的翻转力矩。必要时应在工件刚度差的部位增加辅助支撑并施加夹紧力,以减少切削过程中的振动和变形。

(三)夹紧力大小的估算

在夹紧力方向和作用点位置确定后,还需合理的确定夹紧力的大小。夹紧力不足,会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动;夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或表面损伤。因此,应对所需的夹紧力进行估算。

估算夹紧力的一般方法是将工件视为分离体,并分析作用在工件上的各种力;再根据力系平衡条件,确定保持工件所需的最小夹紧力;最后将此最小夹紧力乘以适当的安全系数,即可得到所需要的夹紧力。 三 常用的夹紧机构 (一)斜楔夹紧机构 (二)螺旋夹紧机构 (三)偏心夹紧机构 (四)铰链夹紧机构

(五)定心夹紧机构 (六)联动夹紧机构

4.2拉主销孔夹具设计

由于转向节的特殊不对称形状,在对其进行加工时,需要设计专有夹具。在转向节的加工过程中,主要有铣、钻扩孔、拉孔、拉键槽、车、磨、惚、镗八种加工工艺,一共有八种空间为之需要夹具设计。在此,只对其中的工序之一拉主销孔的夹具进行设计。

4.2.1研究加工图样

该工件的结构形状、尺寸、材料、热处理要求、主要表面的加工精度、表面粗糙度如下图所示:

图4-3加工参数

被加工件的毛坯是铸件,拉主销孔工序的加工余量是1.439mm,加工精度为IT7.本工序所使用的机床是卧式拉床7A520,所使用的道具师组合式圆孔拉刀。在本工序之前

工件的结构形状、尺寸、主要表面的加工精度、表面粗糙度如下图所示:

图4-4加工件参数

本由于拉削的独特特地,拉刀的后一个(后一组)刀齿高于前一个刀齿,因而能够在一次拉削行程中,将工件余量金属材料一层一层的切除掉。 4.2.2拟定夹具的结构方案

该家具用于卧式拉成,属于拉削盘类工件的内孔。

图4-5夹具图

转向节以法兰面两侧底面放在四个支撑销4上与定位。工件由拉刀自动找正球心。球面滑块3能在各个方向上做适量的转动,便于工件自动定位。本夹具采用了支撑滑座5、半圆键型摇板1组成的自定位支撑机构。

加工时首先将转向节放在夹具行,四个弹性支撑销4分别支撑法兰面两侧,支撑销可沿垂直方向上、下移动。由于零件的重量压迫支撑销下移,支撑销内有弹簧,提供一定缓冲并使工件得到一定程度上的支撑,使转向节主销孔与导向套大致同轴。摇板9通过弹簧和螺钉与球面滑块3连接,球面滑块能绕z轴和y轴做适量的转动起到自定位的作用。

当拉刀拉削零件时,端面右边M先受力,轴向切削力迫使零件的左面端面靠紧摇板的上部,摇板形状象半圆键,上部受力后摇板厌圆弧形槽底滑动,下部推动支撑座5靠紧转向节的上下耳内端面M,使之与左端面受到相等的轴向力。这样可以避免由于零


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