工装夹具的设计一般是在零件机械加工工艺制定后按照某一工艺的具体要求进行的。在制定工艺过程时，应充分考虑实现夹具的可能性，如有必要，也可以对工艺过程提出修改意见。工装夹具的设计质量应稳定保证工件的加工质量、生产效率高、成本低、排屑方便、操作安全.省力和制造.易于维护等于其衡量指标。

一.工装夹具设计的基本原则

1.满足工件定位在使用过程中的稳定性和可靠性；

2.有足够的承载力或夹持力，保证工件在工装夹具上的加工过程；

3.在夹具过程中满足简单快速的操作；

4.易损件必须是可快速更换的结构，条件充足时更好不要使用其它工具；

5.在调整或更换过程中满足夹具重复定位的可靠性；

6.尽量避免结构复杂.成本昂贵；

7.尽量选择标准件作为组件；

8.形成公司内部产品的系统化和标准化。

二.工装夹具设计基础知识

的机床夹具必须满足以下基本要求：

1.保证工件加工精度的关键在于正确选择定位基准.如有必要，还应分析定位误差，并注意夹具中其他部件结构对加工精度的影响，以确保夹具能够满足工件的加工精度要求。

2.提高生产效率的特殊夹具的复杂性应适应生产能力，尽量采用各种快速高效的夹具机构，确保操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。

3.工艺性能好，专用夹具的结构应力简单.合理，制造方便.装配.调整.检验.维修等。

4.性能好的工装夹具应具有足够的强度和刚度，操作应简单.省力.安全可靠。气动应在客观条件允许、经济适用的前提下尽可能使用.液压等机械化夹紧装置，以降低操作人员的劳动强度。工装夹具也应方便排屑。必要时可设置排屑结构，防止切屑损坏工件的定位和刀具，防止切屑积聚带来大量热量，造成工艺系统变形。

5.经济性好的专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单.为了降低夹具的制造成本，制造方便。因此，在设计过程中，应根据订单和生产能力对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。

三.工装夹具设计规范概述

1.工装夹具设计的基本方法和步骤

工装夹具设计的原始资料包括以下内容：

a)设计通知书、成品零件图、毛坯图、工艺路线等技术资料，了解各工序的加工技术要求、定位和夹紧方案、前工序的加工内容、毛坯情况、加工中使用的机床.刀具.检验量具、加工余量、切削用量等；

b)了解夹具的生产批量和使用情况；

c)了解所使用机床的主要技术参数.性能.规格.与夹具连接部分结构的精度和连接尺寸；

d)夹具的标准材料库存。

2.工装夹具设计中考虑的问题

夹具设计一般结构单一，给人的感觉结构不是很复杂，特别是现在液压夹具流行，大大简化了原有的机械结构，但如果在设计过程中没有详细考虑，就会出现不必要的麻烦：

a)加工件的毛坯余量。造成毛坯尺寸过大，造成干扰。因此，在设计之前必须准备毛坯图。留出足够的空间。

b)夹具的排屑畅通。在设计过程中，由于机床加工空间的有限性，夹具的设计空间往往相对紧凑。此时，加工过程中产生的铁屑往往忽略了夹具死角的积累，包括碎屑液的流出，给以后的加工带来了很多麻烦。因此，在实践开始时，应考虑加工过程中的问题。毕竟，夹具是基于提高效率和操作方便。

c)夹具的整体开放性。忽视开放性，使操作人员难以装卡，费时费力，设计禁忌。

d)夹具设计的基本理论原则。每套夹具都要经过无数次的夹紧和松动，所以一开始可能会满足用户的要求，但是要有它的精度保持，所以不要设计一些违背原则的东西。即使你现在幸运，也不会有长久的可持续性。一个好的设计应该经得起时间的磨练。

e)定位元件的可更换性。定位元件磨损严重，应考虑更换快捷方便。更好不要把它设计成更大的零件。

夹具设计经验的积累非常重要，有时设计是一回事，在实际应用中也是一回事，所以好的设计是一个不断积累和总结的过程。

根据功能性，常用工装夹具主要分为以下几种：

01夹模

02钻孔.铣面工装

03数控.仪表夹头

04试气.试水工装

05切边.冲孔工装

06焊接工装

07抛光治具

08装配工装

09移印，激光雕刻工装

01夹模

定义:用产品外观定位夹具的工具

设计要点：

1.这种夹模主要用于虎钳，其长度可根据需要截取；

其他辅助定位装置可设计在夹模上，一般采用焊接方式连接夹模；

3.上图为简图，模腔结构尺寸由具体情况确定；

4.在动模上适当位置紧配直径12的定位销，定位孔滑动与定位销配合；

5.在设计装配型腔时，需要在无收缩毛坯图档的外观面上偏移放大0.1mm。

02钻孔.铣面工装

设计要点：

1.必要时，可在固定芯及其固定板上设计一些辅助定位装置；

2.上图为结构简图，实际情况应根据产品结构进行设计；

3.气缸通常根据产品的大小和加工过程中的应力来确定SDA50X50；

03数控.仪表夹头

A数控夹头

内束夹头

设计要点：

1.上图未标识的尺寸取决于实际产品的内孔尺寸结构；

2.在生产过程中，与产品内孔定位接触的外圆需要单边0.5mm余量，最后安装在数控机床上，防止淬火过程引起的变形和偏心；

3.装配部分材料推荐弹簧钢，拉杆部分45#；

4.拉杆部分的螺纹M20是常用螺纹，可根据实际情况调整

仪表内束夹头

设计要点：

1.上图为参考图，装配尺寸和结构外观尺寸结构确定装配尺寸和结构；

2.材料采用45#淬火处理。

仪表外束夹头

设计要点：

1.上图为参考图，实际尺寸根据产品内孔尺寸结构确定；

2.在生产过程中，与产品内孔定位接触的外圆需要单边0.5mm余量，最后安装在仪表车床上，防止淬火过程造成变形和偏心；

3.材料采用45#淬火处理。

04试气工装

设计要点：

1.上图为气体试验模具的参考图。具体结构应根据产品的实际结构进行设计。其思路是尽可能简单地密封产品，以确认密封部分的密封性；

2.气缸的尺寸可根据产品的实际尺寸进行调整，并考虑气缸的行程是否能满足取放产品的便利性；

3.与产品接触的密封面一般采用优力胶，NBR橡胶圈等压缩量好的材料，同时注意与产品外观表面接触的定位块，尽量使用白胶塑料块，用棉布覆盖，防止损坏产品外观；

4.设计时过程中，应考虑产品的定位方向，以防止产品型腔内的气体泄漏和误检。

05冲孔工装

设计要点：上图为冲孔工具的常用结构。底板作用方便固定在冲床工作台上；定位块作用为固定产品，具体结构根据产品实际情况设计，中心点围绕方便安全的产品；挡板作用方便产品从冲床上分离；柱起固定挡板的作用。上述部件的装配位置和尺寸可根据产品的实际情况进行设计。

06焊接工装

焊接工具主要起固定焊接部件中各部件的位置，控制焊接部件中各部件的相对尺寸。其结构主要是定位块，应根据产品的实际结构进行设计。焊接工放置在产品中值得注意