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工装夹具材料及热处理的11个常见问题解答

  在工装夹具的设计和制造、使用和修理中,常常会遇到因材料及热处理选择不当而发生的问题,影响到产品的质量。在处理这些问题时,往往不能单从材料及热处理范围内进行改进,还需要对工装夹具结构进行更改。

问题一 用V 型块作为定位件对圆形工件进行定位时,如果需用加大的夹紧力进行径向夹紧,采用45钢或20Cr进行渗碳淬火,则由于定位表面与工件为线接触,单位面积上的压力较大,并且材料表面硬、内部软,容易产生凹坑,从而降低了V型块的使用寿命。

处理方法:V 型块的材料可采用碳素工具钢T8A、T10A或合金工具钢CrWMn、CrMn,淬火硬度为58~63HRC,这样就可以提高V 型块的使用寿命。

问题二 对于需要配钻的销子孔零件,若不考虑其配钻的方向和材料硬度的关系,就会发生不能配钻的问题。

处理方法:需要配钻的零件,其配钻方向为从上往下,在选择材料硬度时应注意下部底板配钻部位的硬度不能高,否则将不能进行配钻。如果底板的其它部位需要高硬度,可以采用渗碳钢进行局部渗碳来满足这一要求。

问题三 对于使用时容易磨损的渗碳表面,在返修时往往会将渗碳层磨掉,而且渗碳表面越往里硬度越低,这样就会影响工装夹具的使用寿命。

处理方法:对磨损严重的、经常需要返修的表面,最好采用组合式结构,在容易磨损处镶高硬度的碳素工具钢或合金工具钢制成的零件。

问题四 大面积的渗碳表面,因淬火后变形较大,制造过程中磨去变形量后,两端渗碳层也就被磨去,影响使用性能。

处理方法:①减少渗碳表面的面积,改为断续表面,这样可以减少变形量,并可减少所磨去的渗碳层。②主体零件不采用渗碳材料,而在上面镶上用高硬度的碳素工具钢或合金工具钢制造的零件,改成组合式结构。

问题五 采用铸铝作为工装夹具主体时,对于与它进行过盈配合的零件(如定位销、定位轴等),当受到交变载荷或较大的切削力时,由于铸铝的组织比较疏松,容易发生松动。

处理方法:把工装夹具的主体材料由铸铝改为铸铁或钢料,这样可增加过盈配合的牢固性。

问题六 夹紧装置与工装夹具上其它零件相接触的摩擦表面,由于受力较大而没有设置耐磨垫进行保护,因此会因磨损快而影响工装夹具正常工作,并需要经常返修。

处理方法:在工装夹具受力较大而磨损较严重的部位,应设置耐磨垫进行保护。这里耐磨垫应采用硬度较高的材料来制造,如选用T8A等材料,硬度为53~58HRC。

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