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夹具和冶具的优点及制造过程方法

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时间:2015-08-14 访问:58次

    冶具是什么?为解决实际问题或实现某个功能而针对性制作的辅助性装置。特点是:结构简单,应用广泛,种类繁多,可以是一块铁片,也可以是一台设备。比如,磨床用挡块,可以叫它夹治具;比如,Hi-pot测试机,可以叫它治具。(注:名词来源日本,我们叫工具,台湾人也叫治具.)

    电子行业的夹治具,大致有压入、折弯、切断、铆合、熔接、测试、固定等分类,当然,也可以分为普通和特殊两类,看个人喜好或等专业书籍去整理规定了。基本上,除了电测和熔接,一般工厂都有自己的设计部门或干脆自己制作。可以断言,有电子厂的地方,就会有夹治具;没有电子厂的地方,夹治具也比比皆是。从某种意义上讲,夹治具设计更能锻炼一个人的异常分析和问题解决的能力,而设计能力相对比较复杂设备如自动机之类而言,会比较淡薄和次要些。为什么这么说呢?理由有二:
    1. 治具在设计上以简单、好用和安全为原则,体现在结构上也体现在工件上。所以,知道怎么做了,从画图到组装到调试成功,几乎不用费多大劲。然而,治具服务的对象,往往有些是不能实现自动化而手工作业困难的棘手产品,这时,会经常头痛,如果有问题不是机械本身问题,但如缺乏异常分析和甄别解决问题的能力,就会被混淆欺骗,就会被搞到寝食不安。
    大多数工厂(尤其是在大陆)生产基本工序大部分仍然是人在主导,治具发挥的是辅助性作用。由于结构相对简单,有时要实现某个“复杂”功能或解决某些疑难问题,确实很伤脑筋,而主管或别的部门的人才不管这些,他们通常会说,某某,产线XX产品不良太多,你弄个治具或把已有的治具改善一下。简单的容易解决,当然没问题了,可是遇到麻烦的,可能就要考验一下分析和解决问题的能力了,而一旦你找到原因和对策,设计个夹治具要不了两三天,因为简单。有时,生产线会拿一大堆不良品来找你算帐,如果你不能找出“反证据”,那么你要么可能稀里糊涂做了替罪羊,要么可能费老大一番工夫才找到原因,然后吐血30两。

    2.通常设计夹治具,考虑最多的,往往不是机械本身,而是产品或制程方面,无论怎么做,每套治具的成本差别不大,就算多花个三五万,企业也能接受;如具备丰富的产品和制程经验,往往能洞悉先机,在未生产时就对产品可能问题提出改进,同时拟出一套合理高效的生产方案,然后再细化到各工作站进行夹治具制作,也就长远性地保障了成本的控制和效率的提升,这部分是企业最在乎的。同一工作站的治具,会有很多方案,有时需要综合考虑产品特性、产能要求、成本控制等因素才能定稿,这个过程其实更多是一种机械以外的分析能力,而不单纯是所谓的设计能力。换言之,优秀夹治具设计者同时应该是产品、制程和设计全通,否则水平会低一个档次,哪怕图画得再漂亮,治具做得再巧妙,也没用。事实上,不懂产品不了解制程的设计师,我相信也捣不出象样的治具,甚至可以说只会制造麻烦。
    当然强调机械以外的问题分析和解决能力,并非忽视淡化机械本身的功用。相反,机械设计师必须以设计能力和水平为最基本和最重要的“拳头”来武装自己, 而且要注意不断增进从各个方面提高自己,否则很容易就落伍了,至少很多案子会由于困难或毫无头绪而经常找借口:老板,这个东西,难以做到!而事实上,同样的问题,也许别的厂家或者别人正在克服或已解决
    设计师拟定一套设计方案需要考虑的东西很多,很大一部分就在机械之外。机械技术发展到今天,已经算是很烂熟了,为什么还会遇到各种棘手问题,为什么还会有些技术难题难以逾越,很大程度上,与这些发展更快几乎日新月异的机械以外的因素有关。比如,摩托罗拉对手机连接器端子共面要求,从以往的 0.15mm到0.1mm直到目前的0.08mm,可谓难度不断提升,但机械技术呢,更别说作为个体的设计能力和经验了?
   
治具设计过程
    第一步是了解产品,相信很多设计者,可能习惯搬,也难怪,产品都是搬的,夹治具有理由不搬?
    第二步是设计构思,定位准,限位稳,取放易,加工少,结构巧。每个人可能掌握和应用的层次不一样,但用的着。而具体到实际设计中,用的东西就更多了,凸轮、连杆、弹簧、气缸、马达、轴承……等等。需要考虑的也很多,刀具是否有较强互换性,机架是否能撑得住, 定位槽的间隙留得是否合适,万一卡料了怎么处理…….综上,其实就是通常所说的有实质意义的设计。
    第三步边绘图边检查,差不多就把图拿出去加工,等工件回来就装上试试,有问题赶紧趁早改好,然后就是做样品阶段,可能会很顺畅也可能有麻烦,要费点心思琢磨下,把问题解决把样品送出去,设计基本完成了70%,还有 20%则要留待正式生产时才能发现和解决。也只有经过量产确认OK的夹治具才是成功的,设计到此也就基本结束。那么还有10%呢,请注意,绝对不会有完美的夹治具,这10%留给生产线去改善,直到产品结束,设计宣告彻底完成。以上是一个成功的设计过程,如果是失败的其过程有时是让很多人痛苦的,越往后惹上的人越倒霉痛苦,甚至客户:说到这,大家也许可以体会到,真正搞一个设计是多么不容易,哪怕是个简单的夹治具。
 

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关键词 冶具夹具
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