数控液压板料冲孔机新式液压夹钳的设计与应用

常记芳 迟志波

(济南铸造锻压机械研究所有限公司，山东济南250306)

济南铸造锻压机械研究所有限公司生产的数控液压板料冲孔机原有液压夹钳构造如图1所示。

压块1通过两件螺钉2与固定钳座3连接在一起，通过螺钉2的旋入把压块1和床身上的横梁固定在一起，使固定钳座3与床身横梁固定。在工作时，油缸下腔通油使油缸4的活塞上移带动钳臂7围绕销轴8旋转，钳臂7的后部上移，钳臂7的前部下移使钳口闭合夹紧板料，完成板料的装载工作。在卸板料的时候，油缸4的上腔通油活塞下移，带动钳臂7的旋转，钳口松开，卸下板料，完成板料的卸载工作，完成一个工作过程。该过程中主要缺陷是夹钳夹紧时上钳口板9与板的接触为线接触，前端受力大，且受力面积小，很容易造成上钳口板的断裂，维修率高，夹钳的尺寸过大，比较笨重。

针对现有技术存在的不足，结合用户需求对液压夹钳进行了改进。改进后的液压夹钳的工作效率高，故障率低，维护简单，夹钳的尺寸小，重量轻。

1 新式液压夹钳机械结构

1.1 整体构造

如图2所示，整个夹钳由固定部分和浮动部分组成。固定部分由固定把手3、固定钳座4、压块5组成，通过固定把手3的旋入把压块5和床身上的横梁固定在一起，使固定钳座4与床身横梁固定;浮动部分由浮动顶板2、上钳口座6、浮动底板7、定位块8等组成。在冲孔过程中，夹钳浮动部分在冲裁力和弹簧力的作用下相对于固定钳座4上下浮动。

1.2 上下运动导向机构

如图3所示，在固定钳座1和上钳口座10上均开有关于夹钳中心线对称的2个通孔，每个通孔中安装有2个往复运动轴承4，4个空心轴6分别穿过4个通孔中的往复运动轴承，且上端安装在浮动顶板5的卡槽内，下端安装在浮动底板10的卡槽内，并由穿过空心轴6的螺钉7将浮动顶板5、空心轴6和浮动底板10刚性连接。夹钳浮动部分相对于固定部分浮动时，整个浮动部分以4个空心轴作为导向轴上下浮动。当夹钳口夹紧或者张开时，上钳口座8以安装在上钳口座中的2个空心轴作为导向轴上下平动。

1.3 浮动量调节机构

如图3、4所示，在固定钳座中关于夹钳中心线对称安装两套浮动量调节机构，螺钉2拧入固定钳座中的螺纹孔中，弹簧3压制在螺钉2和浮动顶板5之间。夹钳浮动部分相对于固定部分的总浮动量=A+B，其中A(图4)是工作过程中浮动部分相对于固定部分向下浮动的最大值，B是工作过程中浮动部分相对于固定部分向上浮动的最大值。如图4所示，调节螺钉1的旋入量可以调节夹钳浮动部分相对于固定部分的浮动量。从开在浮动顶板上正对弹簧的通孔(图3)伸入内六角扳手，向下拧入螺钉2，则A减小B增大;反之，向上拧出螺钉2，则A增大B减小。松开图4中顶丝2，向下拧入螺钉1，即螺钉1下表面与浮动顶板下表面距离L值增大，夹钳浮动部分相对于固定部分的总浮动量即A、B之和减小;向上拧出螺钉1，即螺钉1下表面与浮动顶板下表面间距离L值减小，夹钳浮动部分相对于固定部分的总浮动量即A、B之和增大。调节完毕，拧紧顶丝2，防止工作过程中因为撞击引起螺钉1旋入量的变化。

2 新式液压夹钳工作原理

如图1至图4所示，使用过程中，首先根据实际需要调节夹钳浮动部分相对于固定部分的总浮动量，松开图4中顶丝2，向下拧入螺钉1为减小总浮动量，向上拧出螺钉1为增大总浮动量，调节完毕顶紧顶丝2。然后再调节A、B的大小。工作过程中，要求未夹持板料时夹钳口下表面略低于加工工件的下表面，当夹钳下钳口面高于加工工件的下表面时，增大图3中螺钉2的拧入量，则A值减小，B值增大，所述夹钳浮动部分相对于固定钳座1向下浮动，使未夹持板料时夹钳口下表面略低于加工工件的下表面;当夹钳下钳口面大幅低于加工工件的下表面时，减小螺钉2的拧入量，则A值增大，B值减小，所述夹钳浮动部分相对于固定钳座1向上浮动，使未夹持板料时夹钳口下表面略低于加工工件的下表面。上述各项参数调节完毕就可以启动机床进行板件的加工。在装载板料的时候，图2中油缸1的上腔通油，在油压的作用下油缸活塞下移，带动上钳口座6平动下移，使钳口闭合，夹紧板料，完成板料的装载工作;在卸板料的时候，油缸1下腔通油，在油压的作用下油缸活塞上移，带动上钳口座6平动上移，使夹钳口张开，卸下板料，完成板料的卸载工作，完成一个工作过程。

3 结语

新式液压夹钳仍然采用整体式燕尾溜板联接，刚性好、夹钳移动比较方便。将原有的摆动式夹紧方式改为平动式夹紧方式，钳口受力面大且受力均匀，有效降低了故障率，提高了设备生产效率，后期维护更简单。因为夹紧方式的改变使得钳臂尺寸大幅减小，再加上选用更为小巧的油缸，而且油缸安装位置由原来的安装在浮动钳体之上改为安装在浮动顶板之下，使得夹钳整体外观尺寸大幅减小，重量大幅降低。较原有夹钳夹紧时油缸下腔即有活塞杆腔供油。该夹钳夹紧时通过油缸上腔即无活塞杆腔供油，能更有效地利用液压系统压力能。