弹簧外夹头胎体结构的改进

李炳君, 刘丽敏

(哈尔滨轴承集团公司 工模装制造分公司，黑龙江 哈尔滨150036)

1 前言

在对轴承套圈进行车加工时，要使用弹簧夹头夹紧套圈进行加工，弹簧夹头胎体整体结构如图1所示。此零件加工难度大，材料利用率低，加工周期长，使用时主要是前部锥面磨损，磨损后就整体报废，造成了材料上的浪费，按当时的生产能力很难保证急需。如何缩短加工周期，降低成本，成为要解决的难题。

图1 整体弹簧夹头胎体

2 弹簧外夹头的结构及工作原理

弹簧夹头的前端是锥度为12°的锥面，后端为M48×1.5螺纹，使用时弹簧卡头靠胎体使其夹紧轴承套圈，后面为引导而，使其夹紧时定心。由于套圈与前锥面长期磨擦，造成前锥面磨损严重而无法保证其正常工作，胎体就整体报废扔掉，而其后部基本没有消耗，所以比较浪费材料。

3 结构改进

经过反复分析研究，把其头部和后部采用镶嵌形式，孔部配合后采用螺钉固定结构,即将胎由一体改为两体结构。根据其工作原理，对其材料应用及工艺做了相应的设计，头部磨损大，所以采用GCr15材质，淬火61HRC-63HRC，尾部磨损小，可采用45号钢，其材料价格低于GCr15，可节约资金，淬火42HRC～45HRC，把其配合轴与孔标准化，使其达到通用效果，任意互换。这样既不改变其基本结构形式而且还能减少了消耗，后部可反复利用（如图 3 所示）。为保证其原有的精度要求，设计其配合轴孔采用h6/H7配合，配合端面保证其垂直度在0.01以内,前端保证外径和配合内孔同心 ,后端面垂直内孔,后部保证其配合轴与前端同心,端面垂直于配合轴,其前端按弹簧外夹头需要设计（如图 2 所示）。

图2 分体弹簧夹头胎体（前端胎体头）

图3 分体弹簧夹头胎体（后端胎体座）

这样改装后,我们加工了一批产品，操作者反映其使用精度完全达到要求，安装也很方便,只是后面安装结构配合间隙过大，使用中有振动，我们采取了使用者的意见对其结构进行了进一步改进，重新进行了配合尺寸的改进，使其后端镶嵌后为过盈,即在后端零件座前端加上一个止口，安装时后端的台阶压入止口中，用螺钉把住，其使用效果和原有效果一样，进行这样改进后，装配后就没有了松动问题,其装配后和原有弹簧外夹头胎体一样,使用者对此十分满意，改进达到了预期效果。

4 改进后效果分析

4.1 加工难易程度

原先一体结构因其总体长，材料去除量大，加工难度相对大，而改装后分为二体，其加工相对容易。

4.2 材料利用

原结构为整体结构，采用GCr15，比改进后材材料价格要高，改进后前端为GCr15，后端为45号钢相对价格低，而且后部可重复使用，只要加工一批后部就可以了，其节约材料上显而易见。

4.3 经济效益

原先加工一件整体式夹具胎体，其加工工期长，工时费用相对较高，而改为镶嵌结构后只加工头部，其工时费用和材料费用也相对降低，使夹具总体价格降低。

5 结束语

此类改进后弹簧外夹头胎体经过几年的应用，已形成了固定加工工艺，在使用中深受操作者欢迎。这种改进的方法可作为类似结构工装改进及设计新工装时的参考，使其既节省材料又易加工并缩短加工工期。通过对该胎体结构的改进，使我们认识到，只有在实践中运用科学的方法，不断探索，大胆想象，才能更好地服务于生产，为工厂的发展做出贡献。