副箱同步器是變速箱內非常重要的部件，其中高低檔錐環種類多，產量大，現場換產頻繁。常規的手動夾具不能兼容多個產品，定位精度差，易夾雜鐵屑，自動化程度低。針對現有的23種錐環，設計通用模塊化液壓夾具實現快速換產，對同步器及變速器質量提升意義重大。

液壓夾具設計及應用

1.裝夾方案確定

因錐環手動夾具本身能滿足加工需求，所以液壓夾具的裝夾方式可以參考手動夾具。

圖1 高檔錐環通用液壓底座

高低檔錐環主要加工直孔及倒角，采用的定位方式為錐口及毛坯孔定位，端面壓緊方式，如圖1、2；高低檔錐環鉆斜孔工序采用錐口定位，端面壓緊方式，如圖3。

圖2 低檔錐環通用液壓底座

圖3 高低檔錐環鉆斜孔通用液壓底座

液壓夾具定位面和定位孔（軸）與手動夾具相同，可將手動壓板更換為液壓缸驅動壓板，完成夾緊動作,新設計夾具新增氣檢功能，可以實現壓緊力監測及報警。

2.液壓夾具工作過程

高低檔錐環鉆直孔倒角過程中，采用在通用液壓底座上裝配對應的過渡盤，進行錐口定位，端面壓緊，然后裝配在數控轉臺上，即可實現翻轉，進行孔口倒角加工，如圖4。

圖4

鉆斜孔時，只需要更換本體上面定位銷的位置，即可實現不同零件的斜孔加工及分度，如圖5。

圖5

3.通用模塊化換產

本套液壓夾具可實現高檔環9個品種的鉆直孔、反面倒角及鉆斜孔工序加工，如圖6，也可實現低檔環14個品種的鉆直孔與反面倒角的加工，如圖7。

圖6 高檔底座

圖7低檔底座

多品種換產時，在一個通用的液壓底座上，只需根據零件結構，更換對應的過渡盤或者定位塊（銷），如圖8，即可實現快速換產，實現零點定位，模塊化換產，大幅提高生產效率。

圖8過渡盤

液壓夾具設計的重點、創新點

?自動化程度高，液壓夾具與數控轉臺相連接，可以實現不同角度分度，精度可達0.001°。

?智能化水平高，液壓夾具內含氣路，氣檢確保工件各位置處于壓緊狀態，可靠性高。

?模塊化快換。根據23不同工件只需更換對應的快換單元，方便快捷，節約成本，提高加工效率。

?加工精度高。快換系統構成零點定位系統，液壓壓緊穩定，氣檢保證整體壓緊力

?操作簡單。根據不同工件只需更換對應的快換單元，方便快捷，節約成本，提高加工效率

夾具應用的經濟效益

1.直接經濟效益對比

原采購三種液壓夾具各一套，約需28萬元,目前需要三組,共84萬元；自主設計制造投制三組液壓夾具，約需42萬元，節約50%。縮短換產周期，提升日生產效率50%以上。

2.間接經濟效益對比

對新品試制，可縮短夾具設計及制造周期，大幅縮減生產成本；實時補充同步器產能缺口，實現效益最大化；模塊化液壓夾具節約設計成本，可實現快速設計并達到標準化 。

通過現場驗證及分析，可以初步得到如下結論：使用液壓回路實現壓板的壓緊，穩定可靠。氣檢可以實時監控壓緊力，對工件定位起到了輔助作用。加工過程中，按照零件品種實現快速更換定位部件，效率高，成本低。

因此以上設計可實現批量化生產，對于產品類別多，換產頻繁的工況意義重大，這種通用模塊化快換夾具設計方法同樣適用于批量無人化智能產線。

本文作者：

陜西法士特齒輪有限責任公司

劉博洋  秦璇  原初萍