塑料成形工艺与模具设计2-3.ppt

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1、2-3工件的夹紧一、定位与夹紧的区别二、夹紧装置的组成和设计要求三、确定夹紧力的原则四、常见的夹紧机构五、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。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：定位与夹紧的关系一、定位与夹紧的区别夹紧装置：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。（一）夹紧装置的组成：（两个部分组成）1、动力源：产生夹紧作用力手动夹紧：人力提供动力源机动夹紧：以气动、液动、电动等

2、提供动力源。2、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。中间递力机构的作用：a、改变夹紧力方向；b、改变夹紧力大小；c、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）夹紧装置的设计要求1、夹紧力不应破坏定位；夹得稳2、足以抵抗加工中的各种力和振动；3、工件不应发生过度变形；4、有足够的夹紧行程；5、具有自锁性；6、结构简单、易于操作。夹得快二、夹紧装置的组成和设计要求夹得牢夹紧力的确定：大小、方向、作用点（一）夹紧力的方向1、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，二者垂直，有

3、利于准确定位。三、确定夹紧力的原则多向施力与一力多用：三、确定夹紧力的原则2、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力三、确定夹紧力的原则（二）夹紧力的作用点（选择原则）1、所选作用点，应保证定位稳定，不破坏定位三、确定夹紧力的原则2、应尽量减小夹紧变形措施：增大受力面积，合理布置作用点三、确定夹紧力的原则三、确定夹紧力的原则夹紧力作用点的位置三、确定夹紧力的原则径向夹紧轴向夹紧三、确定夹紧力的原则3、作用点尽量靠近切削部位，以防止工件产生振动和变形，也可设辅助支承三、确定夹紧力的原则（三）夹紧力的大小夹紧力太小，不足以抵抗加工中的各种力；夹紧力太大，易造成工件、夹具的较大变形。估

4、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；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；最后将乘以一合适的安全系数，以此作为所需的夹紧力。W0=KW一般安全系数K=1.5-3粗加工K=2.5-3精加工K=1.5-2三、确定夹紧力的原则[例1]车削端面三、确定夹紧力的原则[例1]车削端面三、确定夹紧力的原则[例2]钻孔三、确定夹紧力的原则[例3]铣平面三、确定夹紧力的原则常用夹紧机构：斜楔、螺旋、圆偏心、铰链、定心对中、联动夹紧机构。斜楔夹紧机构1、作用原理及夹紧力四、常见的夹紧机构斜楔受力：Q：外力;W’：工件对斜楔的作用力，由夹紧反力W、摩

5、擦力Fμ2合成；N’：夹具对斜楔的作用力，由反力N、摩擦力Fμ1合成。四、常见的夹紧机构根据静力平衡方程：ΣX=0Q-N’sin(α+φ1)-W’sinφ2=0-----1ΣY=0N’cos(α+φ1)-W’cosφ2=0-----2W=W’cosφ2=N’cos(α+φ1)W’=W/cosφ2N’=W/cos(α+φ1)将结果代入1式，则：Q-Wtg(α+φ1)-Wtgφ2=0得：W=Q/[tan(α+φ1)+tanφ2]由于α、φ1、φ2均很小，且一般取φ1=φ2=φ,则近似有：W=Q/(tanα+2tanφ)一般情况下，取φ1=φ2=4º-6º，α=6º-10º四、

6、常见的夹紧机构2、结构特点（1）自锁性：外力Q消失后，机构在摩擦力作用下，仍能夹紧工件的能力。四、常见的夹紧机构斜楔具有自锁性的受力分析：其铅垂方向的受力需满足：斜楔自锁条件为：楔角小于斜楔与工件及斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。一般φ1=φ2=6º，因此取α<=12º实际取α=6º，这时tan6º=0.1=1/10四、常见的夹紧机构（2）斜楔能改变原始作用力的方向（3）斜楔具有增力作用：其增力比为：ip=W/Q=1/[tan(α+φ1)+tanφ2]α越小，增力比越大。（4）斜楔夹紧行程小：α越大，夹紧行程越大，但自锁性越差。双升角斜楔具有较大的夹紧行程，又具有自锁性。四

7、、常见的夹紧机构（5）斜楔夹紧的效率低：可加用滚子四、常见的夹紧机构带滚子斜楔夹紧的夹紧力计算：四、常见的夹紧机构3、斜楔夹紧机构适用范围斜楔夹紧机构增力比小，效率低下，多用于机动夹紧机构中。螺旋夹紧机构1、作用原理及典型结构：相当于将斜楔绕在圆柱体上，作用原理与斜楔夹紧相似。四、常见的夹紧机构2、夹紧力的计算四、常见的夹紧机构螺杆在三个力矩作用下，处于平衡状态：四、常见的夹紧机构其它类型螺纹的螺杆夹紧力计算：四、常见的夹紧机构3、适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制，多用于手动夹紧。例：四、常见的夹紧机构当结