防爆式台虎钳

——防爆式台虎钳

合作企业：象山通用机械厂选送学校：象山县技工学校指导老师：江华国参赛学生：郭豪栋、陈文宇“企业出题、学生破题”创新比赛作品答辩

二0一二年十月十九日浙江省中职创新创业课程企业出题是不是可以给我们设计一个新的台虎钳防止爆裂呢？象山技工学校教师析题1.台虎钳螺母材质是铸铁，其脆性大，并且该批螺母壁厚较为单薄。2.学生进行錾削项目实习频繁。

3.当前由于原材料价格上涨，台虎钳的质量下降。象山技工学校学生破题水龙头螺旋阀芯的工作原理主要是通过阀杆的旋转，使T螺纹产生移位，来实现水孔水的大小和开关。

活塞连杆小头压装有连杆衬套，连杆杆身用铁铸成，断面呈“工”字行，既减轻重量，又保证强度。连杆衬套用锡青铜或铜基粉末冶金制造。

象山技工学校研究过程材料的重新选择螺母的工艺设计螺母有关尺寸计算及确定螺母外径与凸缘的强度计算螺母耐磨性检验螺母螺纹牙的强度计算象山技工学校重新设计环节一：材料选择

1.抗拉强度为350MPa；2.伸长率和断面收缩率为40%有较好的塑性；3.耐磨性及切削加工性可得到改善。锡青铜Qsn4—3象山技工学校重新设计环节二：螺母设计螺母的尺寸计算①螺母大径D：D=d+2ac②螺母长度H：H=Φ×d2根据设计手册,Φ=1.2～2.5,现取Φ=2。③螺母螺纹工作（接触）圈数z：z=H/T④螺纹牙受载高度h:h=KT根据设计手册,对于矩形和梯形螺纹,h=0.5T。象山技工学校重新设计环节二：螺母设计2.螺母螺纹牙的强度计算

①螺纹牙危险截面的剪切强度计算根据：r=F/лDbz②螺纹牙危险截面的弯曲强度计算根据：σb=3Fh/лDb2z象山技工学校重新设计环节二：螺母设计3.螺母外径与凸缘的强度计算

①螺母外径的强度计算根据：σ=（1.2～1.3）F/л(D32-DZ)/4(其中D3为螺母外径)②螺母凸缘的强度计算凸缘与衬套接触表面的挤压强度计算根据公式：σp=F/л(D42-D32)/4(其中D4为凸缘外径)凸缘根部的弯曲强度计算根据：σb=1.5F(D4-D3)/лD3a2(其中a为凸缘厚度)象山技工学校重新设计环节二：螺母设计4.耐磨性检验錾削工作状态下实测到的轴向载荷F=10251.4kN，则根据：P=F/лd2hz计算得出螺母工作面上的压强P≈6.31MPa,查设计手册P<[P],螺旋副的材料耐磨性检验合格。象山技工学校制造检验环节一：螺母样品制造1.设计合理的加工顺序

2.确定各组件的合理尺寸及加工精度

3.组合焊接加工要防止变形

4.组合体底板的加工工艺控制

5.圆柱体加工工艺的控制

6.组合螺母的装配

象山技工学校制造检验环节二：螺母样品的检验硬度检验2载荷检验

3使用性能检验4夹紧力检验5开口度检验6象山技工学校外观检验1制造检验夹紧力及开口度试验规格(mm)75100125150200夹紧力(N)1471019613245172942039227开口度(mm)100125150175225象山技工学校研究成果

科学性选用材料锡青铜、材料抗拉强度大、可延长台虎钳的使用寿命。

本发明属于国内首创，申请了实用新型专利。专利受理号为：201220121676.2

创新点实用性安全可靠、结构简单、使用方便、成本低廉、质量较高、工作效率快。先进性设计独特，先加工铜螺母、铜螺母外套圆柱、支撑板、底板，然后进行组合焊接。象山技工学校成本低廉项目材料加工费用其他费用包装费合计价格（元）236.11.61.332象山技工学校企业收益—供需旺盛供应

目前该企业15个人的生产能力，估计日产量约达500余只，年产量近20余万只。

需求

按我国工厂、技工学校数量计算，年生产能力可满足省内的几个大城市，所以市场前景十分广阔。

象山技工学校企业收益经过以上成本核算及供需情况的分析，扣除税金、损耗，机械折旧等费用后，预期防爆式台虎钳投产后的利润可达200万余元，经济效益比较可观。象山技工学校企业回馈企业准备将利润的1%作为科技创新基金，如果学生有新的发明以后都可以到厂里进行加工制作，提供材料设备。象山技工学校收获体会1、提高了我们的观察能力、创新思维能力和实践动手能力。2