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)。

台虎钳的组件功能分析(台虎钳设计分析)(1)

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

台虎钳的组件功能分析(台虎钳设计分析)(2)

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。

台虎钳的组件功能分析(台虎钳设计分析)(3)

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。

台虎钳的组件功能分析(台虎钳设计分析)(4)

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。

台虎钳的组件功能分析(台虎钳设计分析)(5)

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。

台虎钳的组件功能分析(台虎钳设计分析)(6)

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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