双铰接安装座机械结构三维建模练习

　　在常规小型自动化输送线、桌面级工装夹具的铰接传动环节里，这类带双铰接耳的安装底座是很常见的连接构件，日常做建模练习的时候拿这类零件练手，能把草图约束、特征拉伸、孔位定位这些基础操作练得很扎实，毕竟这类零件没有太复杂的曲面，全是规整的拉伸、切除、倒角特征，但对尺寸链的配合要求一点不低。先看实际使用场景，这类零件一般是固定在设备型材框架或者安装平板上，两个垂直方向的铰接耳分别穿装销轴，一端连接驱动摆臂，一端连接从动连杆，把直线驱动的动力转换成定角度的摆动输出，常见于小型料仓的挡料机构、工装夹具的压紧摆臂、输送线的分料拨杆位置，承受的载荷不算大，多是周期性的交变轻载，所以结构设计上优先保证安装稳固性和铰接转动的同轴度，不需要做太复杂的加强筋结构，靠底座的厚度和耳板的自身强度就能满足使用要求。

　　从设计思路上来说，做这个零件的时候首先要确定安装基准面，也就是底座的下表面，所有的尺寸都是从这个基准面开始标注的，底座上的四个沉头孔是用来穿内六角螺丝把整个零件固定在安装面上的，孔位的中心距要和常用的铝型材安装孔距匹配，比如适配3030或者4040型材的话，孔中心距要留够螺丝安装的扳手空间，不能让螺丝头和旁边的铰接耳产生干涉。然后是两个铰接耳的位置，一个是垂直于底座向上的单耳结构，一个是平行于底座侧面的双耳结构，两个耳板上的铰接孔轴线是空间垂直的，这就要求建模的时候两个孔的同轴度、轴线垂直度公差要控制在合理范围，不然实际装配的时候销轴会别劲，转动的时候卡滞，时间长了还会磨损销轴和孔壁。

　　尺寸边界上，底座的整体长宽要控制在安装空间允许的范围内，一般这类小型铰接座的底座长度不超过80mm，宽度不超过60mm，整体高度从安装面算起不超过70mm，不会占用太多设备内部的安装空间，沉头孔的深度要刚好容纳M5或者M6的内六角螺丝头，保证螺丝拧紧之后不会高出底座表面，不然安装的时候零件会放不平，固定之后产生内应力。耳板的厚度要根据铰接孔的直径来定，比如穿8mm销轴的话，耳板厚度做到8-10mm就足够承受日常的摆动力矩，孔的两端要做倒角处理，方便销轴装配的时候导入，也能去除机加工后的毛刺，避免划手。建模的时候要注意特征的顺序，先画底座的草图拉伸成基体，然后分别在两个垂直的基准面上画铰接耳的草图拉伸，之后再做安装沉头孔和铰接孔的切除，最后给所有的锐边做1mm的倒角或者0.5mm的圆角，避免应力集中，也符合实际机加工的工艺要求，不会出现太尖锐的棱边。实际生产的时候这类零件一般用6061铝合金加工就足够，重量轻，加工难度低，成本也不高，如果是载荷稍大的场合也可以用Q235钢做表面发黑处理，防锈的同时强度也能满足要求。

　　做这类基础零件建模的时候，不要觉得结构简单就随便画，要多考虑实际装配的工艺性，比如孔位的位置会不会让螺丝没法拧，铰接耳之间的间隙够不够放连杆，转动的时候连杆会不会和底座产生干涉，这些细节都是实际做结构设计的时候必须考虑的，拿这类零件做练习，就是要养成从装配、加工角度倒推建模细节的习惯，而不是只把外形画得像就完事。比如两个铰接孔的配合公差，一般选H7的间隙配合，销轴穿进去之后能灵活转动，又不会有太大的旷量，不然摆动的时候会有间隙，影响机构的定位精度。底座的下表面要保证平面度，不然固定在安装面上之后零件会歪，导致铰接孔的轴线偏移，整个机构的运动轨迹就会出问题。还有沉头孔的位置，要距离底座边缘至少3mm以上，不然加工的时候孔边缘会崩边，也会降低底座边缘的结构强度。