塑料成形工艺与模具设计2-319615.pptx
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1、2-3 工件的夹紧一、定位与夹紧的区别一、定位与夹紧的区别二、夹紧装置的组成和设计要求二、夹紧装置的组成和设计要求三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则四、常见的夹紧机构四、常见的夹紧机构五、夹紧方案设计及夹紧力计算举例五、夹紧方案设计及夹紧力计算举例定位与夹紧的区别:定位与夹紧的区别:定位与夹紧的区别:定位与夹紧的区别:l l定位定位定位定位 是限制工件的不定度,使工件在机床上(或夹具中)获得是限制工件的不定度,使工件在机床上(或夹具中)获得是限制工件的不定度,使工件在机床上(或夹具中)获得是限制工件的不定度,使工件在机床上(或夹具中)获得加工所要求的正确位置。加工所要求的正确位置。加工所
2、要求的正确位置。加工所要求的正确位置。l l夹紧夹紧夹紧夹紧 是使工件在外力作用下不能运动,以便在加工过程中保持是使工件在外力作用下不能运动,以便在加工过程中保持是使工件在外力作用下不能运动,以便在加工过程中保持是使工件在外力作用下不能运动,以便在加工过程中保持原有的位置。夹紧并不意味着工件的所有不定度都被限制。原有的位置。夹紧并不意味着工件的所有不定度都被限制。原有的位置。夹紧并不意味着工件的所有不定度都被限制。原有的位置。夹紧并不意味着工件的所有不定度都被限制。思考:思考:定位与夹紧的关系定位与夹紧的关系定位与夹紧的关系定位与夹紧的关系一、定位与夹紧的区别一、定位与夹紧的区别 夹紧装置:工
3、件定位后将其固定,使其在加工过程中保持夹紧装置:工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持夹紧装置:工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持夹紧装置:工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的装置,称为夹紧装置。定位位置不变的装置,称为夹紧装置。定位位置不变的装置,称为夹紧装置。定位位置不变的装置,称为夹紧装置。(一)夹紧装置的组成:(一)夹紧装置的组成:(一)夹紧装置的组成:(一)夹紧装置的组成:(两个部分组成)(两个部分组成)(两个部分组成)(两个部分组成)1 1 1 1、动力源:产生夹紧作用力、动力源:产生夹紧作用力、动力源:产生夹紧作用力、动力源:产生夹紧作用力 手动夹紧:人
4、力提供动力源手动夹紧:人力提供动力源手动夹紧:人力提供动力源手动夹紧:人力提供动力源 机动夹紧:以气动、液动、电动等提供动力源。机动夹紧:以气动、液动、电动等提供动力源。机动夹紧:以气动、液动、电动等提供动力源。机动夹紧:以气动、液动、电动等提供动力源。2 2 2 2、夹紧机构:是接受和传递作用力的机构,包括中间递力机、夹紧机构:是接受和传递作用力的机构,包括中间递力机、夹紧机构:是接受和传递作用力的机构,包括中间递力机、夹紧机构:是接受和传递作用力的机构,包括中间递力机 构和夹紧元件。构和夹紧元件。构和夹紧元件。构和夹紧元件。中间递力机构的作用:中间递力机构的作用:中间递力机构的作用:中间递
5、力机构的作用:a a a a、改变夹紧力方向;、改变夹紧力方向;、改变夹紧力方向;、改变夹紧力方向;b b b b、改变夹紧力大小;、改变夹紧力大小;、改变夹紧力大小;、改变夹紧力大小;c c c c、提供自锁功能。、提供自锁功能。、提供自锁功能。、提供自锁功能。二、夹紧装置的组成和设计要求二、夹紧装置的组成和设计要求二、夹紧装置的组成和设计要求二、夹紧装置的组成和设计要求(二)夹紧装置的设计要求(二)夹紧装置的设计要求(二)夹紧装置的设计要求(二)夹紧装置的设计要求1 1 1 1、夹紧力不应破坏定位;、夹紧力不应破坏定位;、夹紧力不应破坏定位;、夹紧力不应破坏定位;夹得稳夹得稳夹得稳夹得稳2
6、 2 2 2、足以抵抗加工中的各种力和振动;、足以抵抗加工中的各种力和振动;、足以抵抗加工中的各种力和振动;、足以抵抗加工中的各种力和振动;3 3 3 3、工件不应发生过度变形;、工件不应发生过度变形;、工件不应发生过度变形;、工件不应发生过度变形;4 4 4 4、有足够的夹紧行程;、有足够的夹紧行程;、有足够的夹紧行程;、有足够的夹紧行程;5 5 5 5、具有自锁性;、具有自锁性;、具有自锁性;、具有自锁性;6 6 6 6、结构简单、易于操作。、结构简单、易于操作。、结构简单、易于操作。、结构简单、易于操作。夹得快夹得快夹得快夹得快二、夹紧装置的组成和设计要求二、夹紧装置的组成和设计要求夹得
7、牢夹得牢夹得牢夹得牢 夹紧力的确定:夹紧力的确定:夹紧力的确定:夹紧力的确定:大小、方向、作用点大小、方向、作用点大小、方向、作用点大小、方向、作用点(一)夹紧力的方向(一)夹紧力的方向(一)夹紧力的方向(一)夹紧力的方向1 1 1 1、夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面、夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面、夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面、夹紧力的方向应垂直于主要定位基准面 主要定位基准面面积大、精度高、限制不定度数目多,主要定位基准面面积大、精度高、限制不定度数目多,主要定位基准面面积大、精度高、限制不定度数目多,主要定位基准面面积大、精度高、限制不定度数目多,二者垂直,有利于准确定位。
8、二者垂直,有利于准确定位。二者垂直,有利于准确定位。二者垂直,有利于准确定位。三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则多向施力与一力多用:多向施力与一力多用:多向施力与一力多用:多向施力与一力多用:三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则2 2 2 2、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则(二)夹紧力的作用点(选择(二)夹紧力的作用点(选择(二)夹紧力的作用点(选择(二)夹紧力的作用点(选择原则)原则)原则)原则)1 1 1 1、所选作用点,应保证定位、所选作用点,
9、应保证定位、所选作用点,应保证定位、所选作用点,应保证定位稳定,不破坏定位稳定,不破坏定位稳定,不破坏定位稳定,不破坏定位三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则2 2 2 2、应尽量减小夹紧变形、应尽量减小夹紧变形、应尽量减小夹紧变形、应尽量减小夹紧变形措施:增大受力面积,合理布置作用点措施:增大受力面积,合理布置作用点措施:增大受力面积,合理布置作用点措施:增大受力面积,合理布置作用点三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则夹紧力作用点的位置夹紧力作用点的位置三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则径向夹紧径向夹紧轴向夹紧轴向夹紧三、确定夹紧力的原则
10、三、确定夹紧力的原则3 3 3 3、作用点尽量靠近切削部位,以防止工件产生振动和变形,也、作用点尽量靠近切削部位,以防止工件产生振动和变形,也、作用点尽量靠近切削部位,以防止工件产生振动和变形,也、作用点尽量靠近切削部位,以防止工件产生振动和变形,也可设辅助支承可设辅助支承可设辅助支承可设辅助支承三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则(三)夹紧力的大小(三)夹紧力的大小(三)夹紧力的大小(三)夹紧力的大小 夹紧力太小,不足以抵抗加工中的各种力;夹紧力太小,不足以抵抗加工中的各种力;夹紧力太小,不足以抵抗加工中的各种力;夹紧力太小,不足以抵抗加工中的各种力;夹紧力太大,易造成工件、夹具的较大变
11、形。夹紧力太大,易造成工件、夹具的较大变形。夹紧力太大,易造成工件、夹具的较大变形。夹紧力太大,易造成工件、夹具的较大变形。估算夹紧力的方法:估算夹紧力的方法:估算夹紧力的方法:估算夹紧力的方法:首先将工件视为分离体,分析作用在工件上的各种力;首先将工件视为分离体,分析作用在工件上的各种力;首先将工件视为分离体,分析作用在工件上的各种力;首先将工件视为分离体,分析作用在工件上的各种力;再根据力系平衡条件,确定保持工件平衡所需的最小夹紧力;再根据力系平衡条件,确定保持工件平衡所需的最小夹紧力;再根据力系平衡条件,确定保持工件平衡所需的最小夹紧力;再根据力系平衡条件,确定保持工件平衡所需的最小夹紧
12、力;最后将乘以一合适的安全系数,以此作为所需的夹紧力。最后将乘以一合适的安全系数,以此作为所需的夹紧力。最后将乘以一合适的安全系数,以此作为所需的夹紧力。最后将乘以一合适的安全系数,以此作为所需的夹紧力。W W W W0 0 0 0=KW=KW=KW=KW 一般安全系数一般安全系数一般安全系数一般安全系数 K=1.5-3 K=1.5-3 K=1.5-3 K=1.5-3 粗加工粗加工粗加工粗加工 K=2.5-3 K=2.5-3 K=2.5-3 K=2.5-3 精加工精加工精加工精加工 K=1.5-2 K=1.5-2 K=1.5-2 K=1.5-2三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则 例例例例
13、1111车削端面车削端面车削端面车削端面三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则 例例例例1111车削端面车削端面车削端面车削端面三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则 例例例例2222钻孔钻孔钻孔钻孔三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则 例例例例3333铣平面铣平面铣平面铣平面三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则 常用夹紧机构:斜楔、常用夹紧机构:斜楔、常用夹紧机构:斜楔、常用夹紧机构:斜楔、螺旋、圆偏心、铰链、定心螺旋、圆偏心、铰链、定心螺旋、圆偏心、铰链、定心螺旋、圆偏心、铰链、定心对中、联动夹紧机构。对中、联动夹紧机构。对中、联动夹紧机构。对中、联动夹紧机构。n n斜楔夹紧机
14、构斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构 1 1 1 1、作用原理及夹紧力、作用原理及夹紧力、作用原理及夹紧力、作用原理及夹紧力四、常见的夹紧机构四、常见的夹紧机构斜楔受力:斜楔受力:斜楔受力:斜楔受力:Q Q Q Q:外力:外力:外力:外力;WWWW:工件对斜楔的作用力,由夹紧反力:工件对斜楔的作用力,由夹紧反力:工件对斜楔的作用力,由夹紧反力:工件对斜楔的作用力,由夹紧反力W W W W、摩擦力、摩擦力、摩擦力、摩擦力FFFF2 2 2 2 合成;合成;合成;合成;NNNN:夹具对斜楔的作用力,由反力:夹具对斜楔的作用力,由反力:夹具对斜楔的作用力,由反力:夹具对斜楔的作用力,由反力N N
15、N N、摩擦力、摩擦力、摩擦力、摩擦力FFFF1 1 1 1 合成。合成。合成。合成。四、常见的夹紧机构四、常见的夹紧机构根据静力平衡方程:根据静力平衡方程:根据静力平衡方程:根据静力平衡方程:X=0 Q-Nsin(+X=0 Q-Nsin(+X=0 Q-Nsin(+X=0 Q-Nsin(+1 1 1 1)-Wsin)-Wsin)-Wsin)-Wsin2 2 2 2=0 -1=0 -1=0 -1=0 -1Y=0 Ncos(+Y=0 Ncos(+Y=0 Ncos(+Y=0 Ncos(+1 1 1 1)-Wcos)-Wcos)-Wcos)-Wcos2 2 2 2=0 -2=0 -2=0 -2=0 -
16、2 W=Wcos W=Wcos W=Wcos W=Wcos2 2 2 2=N cos(+=N cos(+=N cos(+=N cos(+1 1 1 1)W=W/cos W=W/cos W=W/cos W=W/cos 2 2 2 2 N=W/cos(+N=W/cos(+N=W/cos(+N=W/cos(+1 1 1 1)将结果代入将结果代入将结果代入将结果代入1 1 1 1式,则:式,则:式,则:式,则:Q-Wtg(+Q-Wtg(+Q-Wtg(+Q-Wtg(+1 1 1 1)-Wtg)-Wtg)-Wtg)-Wtg2 2 2 2=0=0=0=0得:得:得:得:W=Q/tan(+W=Q/tan(+W
17、=Q/tan(+W=Q/tan(+1 1 1 1)+tan)+tan)+tan)+tan2 2 2 2 由于由于由于由于、1 1 1 1 、2 2 2 2 均很小,且一般取均很小,且一般取均很小,且一般取均很小,且一般取1 1 1 1=2 2 2 2=,=,=,=,则近似有:则近似有:则近似有:则近似有:W=Q/(tan+2tan)W=Q/(tan+2tan)W=Q/(tan+2tan)W=Q/(tan+2tan)一般情况下,取一般情况下,取一般情况下,取一般情况下,取1 1 1 1=2 2 2 2=4-6=4-6=4-6=4-6,=6-10=6-10=6-10=6-10四、常见的夹紧机构四、
18、常见的夹紧机构2 2 2 2、结构特点、结构特点、结构特点、结构特点(1 1 1 1)自锁性:外力)自锁性:外力)自锁性:外力)自锁性:外力Q Q Q Q消失后,机构在摩擦力作用下,仍能夹消失后,机构在摩擦力作用下,仍能夹消失后,机构在摩擦力作用下,仍能夹消失后,机构在摩擦力作用下,仍能夹紧工件的能力。紧工件的能力。紧工件的能力。紧工件的能力。四、常见的夹紧机构四、常见的夹紧机构斜楔具有自锁性的受力分析:斜楔具有自锁性的受力分析:斜楔具有自锁性的受力分析:斜楔具有自锁性的受力分析:其铅垂方向的受力需满足:其铅垂方向的受力需满足:其铅垂方向的受力需满足:其铅垂方向的受力需满足:斜楔自锁条件为:楔
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