台虎钳的组件功能分析（台虎钳设计分析）

一、 产品名称

台虎钳，是一种装在工作台上供夹持工件用的夹具，台虎钳分为固定式和回转式，此处研究的为回转式台虎钳(台虎钳各部件简称如下图)。

二、结构分析及工作原理

台虎钳结构:

台虎钳主要由活动钳身、固定钳身、底座、丝杆、手柄等可活动零件，以及螺钉、螺母等起固定作用的零件组成。

工作原理:

台虎钳的底座用螺栓固定于工作台边缘上，固定钳身装在底座上，并能绕底座轴心线按一定角度转动，当转到要求的方向时，扳动夹紧手柄使夹紧螺栓旋紧，使固定钳身固紧。

活动钳身通过导轨与固定钳身的导轨配合。处于活动钳身上的丝杆可以旋转，但不能轴向移动，并与安装在固定钳身内的丝杠螺母配合。当摇动手柄时，丝杠旋转，带动活动钳身相对于固定钳身作轴向移动，在钳口的作用下夹紧或放松物件。

其次，在丝杆与活动钳身配合处有弹簧，其借助挡圈和开口销固定在丝杠上，当放松丝杠时，可使活动钳身及时地退出。另外，在固定钳身和活动钳身上，安装有用螺钉固定的钢制钳口，带有交叉网纹，起夹紧、防滑的作用。

三、总体分析

台虎钳属于虎钳的一种，装置在工作台上，用以夹持工件之用，为钳工车间必备工具。其钳体为铸铁制造，强度、韧性符合要求，使用安全不易断裂。钳口经精密加工后进行淬火处理，夹持坚固耐用，丝杠是Q235钢加工处理而成。可回转的钳身操作简便，在不取下工件的情况下，也可方便地从各角度用以其他功用。

表面处理采用了喷粉工艺，起到防锈保护、美观的作用，其蓝色起到镇定心情，缓解压力的作用，传统却经久耐看。.

四、分项分析

1. 形态分析

台虎钳采用工业的几何外形，包含曲线、棱角、圆弧等形态符号，体现出很强的机械时代信息。圆形开槽底座隐含着可旋动的滑槽语义;棱角分明的钳体结合有弧度的曲线，传达工具硬朗、稳固的机械工具品质。

出于使用环境的限定，其不加修饰的外形给我们一种机械的美感， 传达出工业产品的力量感，似乎能嗅出其原材料的金属味。

固定钳身与活动钳身张合作用、钳口交叉网纹等借鉴仿生动物嘴巴、牙齿形态，抽象提炼工业基本形态。

总体体现简洁、几何、机械、有力度的工业特征。

2.色彩分析

产品采用单一的深蓝色喷涂符合设计车间产品的要求，具有理性、现代、工业的语义。其次，蓝色为冷色调，有镇静的效果，从心理层面可以平定人的情绪，蓝色也是后退色，使人感觉时间过得很快。在机器高速运转，工件切削等重体力、高噪音的生产环境里，稳定工人的情绪，营造色彩舒适的环境很重要，因而冷静、平稳的蓝色在此处使用得很恰当。

除外，金属色的钳口、螺栓等零件也起到一定的色彩分割作用，不至于产品整体看起来呆板，并且起到了划分功能的语义效果。

3.人机关系分析

台虎钳是车间里用于夹紧固定工件，帮助钳工对工件进行再加工，如锯断、打磨等操作，解决了钳工夹紧工件的困难。

回转式台虎钳最大的人机工学优点在于它能多角度回转固定钳身，当工件夹紧后，需要从另一个角度打磨时，取下工件再安装上会错位。而加上回转功能后，钳工只需要扳转夹紧螺栓手柄，调整固定钳身到最适合加工位置，仍可在原地进行加工工件，减少身体扭动活动。

宽大的钳口和有曲线坡度的钳身提供了也很大的加工空间，适合钳工宽松地使用各种工具，如锯、磨刀、锉刀。

此外，钳身的宽度、高度都符合人机尺寸;丝杆手柄、夹紧螺栓的手柄考虑.到了省力问题，加大了手柄条的长度，一方面应用了杠杆省力的原理，降低工人操作强度;另一方面，设计的手柄是活动的，可供两侧使用，即可推又可拉，同时也满足双手操作使用。前身尖锐的棱角处理倒角，打磨圆滑，防止对操作者刮伤。

4.工艺分析

4.1工艺方法分析

台虎钳零部件繁多，主要涉及到铸铁、钢材料的成型加工工艺。

钳身、底座等主要大体部件都采用HT200灰口铸铁，其具有优良的铸造性、减震性、耐磨性等特点，材料价格低廉，生产加工简单。运用砂型铸造工艺，再经打磨，处理粗糙度等方法成型。

丝杆则是Q235钢经拔制成棒状、再在机床，如车床、铣床上，由高速旋转刀头从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。螺栓、螺钉则是采用Q235材料，应用相似的成型工艺加工而成。弹簧经弹簧钢拔制、冷成型工艺。

钳口由45钢经过锻造，提高硬度与韧性，再经热处理淬硬，具有较好的耐磨性。与前身配合的螺纹孔则是由镗床镗出来的。

表面处理采用喷粉，镀层工艺，起防水、防蚀、防锈作用。

4.2工艺水平分析

整体工艺为一般加工成型工艺，涉及的都是铸造、锻造、车削等基本的金属加工工艺。

特殊处理部分主要在钳口和丝杆部分，钳口因为采用的工序较为复杂，有锻造、磨削钳口和底平面、淬硬，应用工艺水平较高。丝杆的加工方法多样化，有车削、铣削等工序，高精度要求，目前加工丝杆的方法更多，但基于当时工艺，己属于较好工艺水准。

除此之外，整体钳身部分有较大倒角，也经过加工打磨，处理得很得当。

4.3新工艺应用情况

针对丝杆加工，目前有旋风车削工艺、数控丝杆旋切专用机加工，国内主要采用旋风车削、铣削的工艺制造，但此方法不适用于中、大批量生产。所以现在大多企业工厂都采用旋风铣滚球丝杆工艺。其寿命高，是加工机床丝杆的理想设备。

生产效率高，表面粗糙度也好。采用德国切削旋风头，数控车床加工的精度也很高，且智能化，效率高。

莱州鸿源台钳制造有限公司

莱州鸿源台钳制造有限公司坐落于美丽的山东半岛莱州湾畔,地处山东半岛蓝色经济区、黄河三角洲高效生态区、胶东半岛高端产业聚集区。地理位置优越，交通便捷，已融入青岛、烟台、潍坊一小时经济圈。公司成立于1998年，由原莱州市台钳厂改制形成。占地面积10万平方米，现有职工500人，其中工程技术人员90名。怀揣着振兴民族工业的梦想，开拓创新，奋勇争先，已发展成为中国台钳生产行业的领军者。目前主要生产台虎钳、奥贝球铁（ADI）、汽车配件、工程机械配件和电力配件等产品，销往美国、加拿大、澳大利亚、日本和欧盟国家。是目前世界上最大的台虎钳和国内最大的奥贝球铁生产企业。

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