这是夹具侠（jiajoin）发布的第 1252 篇技术文章
飞轮壳是发动机的一个关键部件，通过齿轮室面一侧与发动机相连接，通过盆口一侧与变速器连接，这样就实现发动机与变速器的有效联接，通过它的变化，同样的发动机可以搭载于不同的汽车，飞轮壳形体复杂，具有多孔系，薄壁，形似盆状。
图1
铸件加工主要包括与齿轮室配合平面及其孔系、盆口及盆口一侧孔系、盆状结构周边平面及其孔系。由于工件个体尺寸偏大，未注壁厚6mm，工件的刚性差，加工时易变形，属难加工零件，因此飞轮壳加工具有严格的精度要求。
飞轮壳的制造过程以球铁飞轮壳，金属型铸造为例，铸造后进行人工时效处理、抛丸及表面涂装处理，进入机械加工程序。由于飞轮壳的品种多，所以合理设计夹具，确保夹具的通用性是必须的，或者尽可能缩短夹具切换所需时间。
上表是一条飞轮壳生产线的工艺流程，从op24工序开始，飞轮壳的机加工进入精加工阶段，不同规格的产品在该工序开始出现夹具切换问题，相对op24以后工序，op24工序作业时工装切换相对简单。在op25～op28工序，机加工使用的精基准是op24工序完成加工的b面（与齿轮室结合面）及两销轴孔。
飞轮壳加工快速切换夹具在对所有在产铁质飞轮壳的销轴孔与曲轴孔的关系汇总分析后，设计飞轮壳加工时快速切换的夹具，夹具结构如图2所示。
图2 飞轮壳加工时快速切换的夹具
1.底板 2.定位销座 3.圆柱定位销
4.基面保护块 5.菱形定位销 6.压紧支撑块
7、9、13.内六角螺钉 8.工件
10.销 11.衬套 12.法兰螺套
夹具的本体是底板，夹具上其他零、部件都直接或间接安装在底板上，底板上设计有多组过钉孔（带沉孔）及一个中心孔，用来与机床工作台进行定位、联接。
定位销座的设计
定位销座是用来确定飞轮壳在底板上的具体位置的，它通过衬套、销及内六角圆柱头螺钉与底板进行联接，结构如图3所示。
图3 定位销座、底板联接
1.底板 2.定位销座 3.衬套
4.定位销 5.销 6.内六角螺钉
定位销座上面装配有3组衬套，衬套穿过定位销座，其下端伸入底板内，夹具作业时，只有1组衬套内装定位销。
压紧机构的设计
底板上设有多组压紧机构，压紧机构包括压紧于飞轮壳盆底上表面的内六角圆柱头螺钉6、压紧支撑块及法兰螺套，压紧支撑块安装于底板上面，用于支撑工件，法兰螺套安装于底板下面，主要作用是间接完成压紧螺钉与底板之间的联接。
图4 压紧系统结构
1.底板 2.法兰螺套
3/４/６.内六角圆柱头螺钉 5.压紧支撑块
作业时，压紧螺栓穿过工件（飞轮壳盆底过钉孔）、压紧支撑块，之后，螺钉下端经法兰螺套螺纹联接于底板，完成对工件的压紧。
定位销与压紧块的设计
定位销保留了普通圆柱定位销、菱形定位销的结构，同时在对工件工艺孔定位的一端增加了1个螺纹孔，用于定位销与拔销器之间的联接。
图5 定位销结构图
当一种规格飞轮壳生产任务在加工结束后，需要更换另一种时，可能涉及调整定位销及其位置，调整时只需将拔销器前端螺纹旋入定位销上部中心螺孔内，下压拔销器压杆，将定位销从衬套内拔出。
图6 拔销器、定位销工作原理
压紧支撑块用于支撑飞轮壳，该位置也是作业时飞轮壳的压紧点，其轴心有1个过钉孔，用于压紧螺钉的穿过；基面保护块直径与压紧支撑块相同，高度比压紧支撑块要低，但与定位销座高度一致，其主要作用是保护作业过程中底板上各个定位支撑点不受损。
夹具的使用过程
夹具在立式车床中使用时，使用底板的中心孔定位；在立式加工中心中使用时，夹具会沿图2中的虚线进行设计、裁切，并将它作为找正夹具的基准之一；在卧式加工中心上使用时，底板中心孔及虚线裁切面均是夹具找正的基准。
使用时，先检查要作业的飞轮壳的型号、销轴孔相对位置尺寸属于3组尺寸中的哪一组，如果飞轮壳的工艺孔相对位置与工装此时的定位销的位置相符，则可以启动加工程序。
夹具的快速更换方法
在加工完某系列飞轮壳，需要更换另一系列飞轮壳进行加工时，可将拔销器旋入本工装的定位销的上端中心螺孔内，逐一卸掉不需要（以及可能与飞轮壳位置干涉）的定位销，并将其安装在待加工的飞轮壳的定位销衬套内，即可完成飞轮壳的加工定位点的切换。然后，将不需用的压紧支撑块卸掉，更换至待加工的飞轮壳的支撑位置，便可完成飞轮壳的支撑压紧点的切换，从而完成不同系列飞轮壳的装夹、定位位置及部件的切换，从而满足不同系列飞轮壳的加工需求。
该模块化设计通过可快速更换至不同位置的压紧支撑块、可快速更换至不同位置的定位销，实现了不同系列飞轮壳在加工时的定位点、支撑压紧点的快速换位，使得在不更换夹具主体部件的情况下，满足了不同系列飞轮壳的在加工中的快速切换需求。
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出品 | 夹具侠

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