夹具用钢：影响性能和寿命的关键因素

夹具在不同的领域和行业有不同的分类方法和用途。本书所讲的夹具泛指机械行业冷、热加工所用的各种夹具，如各种切削机床所用的夹具，以及铸、锻、焊、热处理所用的夹具等。

1.夹具的种类及失效形式

机械制造所用夹具的零件结构特点及功能各有不同，主要有以下几类：

（1）夹具的轴类零件 规格小至销轴和销钉，大至传动轴及镗刀杆，其结构形式有曲轴、花键轴、丝杆和阶梯轴等。夹具轴类零件与机械设备的轴类零件使用情况不同，一般转速较低且不受大的冲击作用。因此，主要的失效形式是弯曲或扭曲而失去几何精度，以及因磨损而失去尺寸精度。

（2）夹具的支撑类零件 主要包括垫板、垫圈和支撑架及其夹具体等。其失效形式常因强度不够而发生压缩变形或弯曲、扭曲变形等。

（3）夹具的紧固类零件 紧固类零件主要包括螺栓、压板和各种形式的夹头、夹爪等。其失效形式常因发生塑性变形而报废。

（4）夹具的弹性零件 主要包括各种不同规格的螺旋弹簧、弹簧片和弹性夹头等。其主要失效形式是弹性松弛、因屈服强度低发生塑性变形，以及因有效截面小而引起的弹力不足等，有时也因弹性夹头的夹口被磨损或弹性段硬度过高而发生脆性断裂。(www.xing528.com)

（5）夹具的传动零件 除包括前述的各种轴类外，还包括不同规格和形式的齿轮和带轮及棘轮等。夹具所用的齿轮一般转速低，所承受冲击力不大，失效的主要形式是磨损。

（6）夹具的定位零件 夹具的定位零件是其关键元件之一，主要是轴类中的销轴和销钉。失效的形式一般为硬度过低而发生剪切断裂或硬度过高而产生定位不紧、发生松动等现象。

由以上分析可以看出，夹具的性能与使用寿命是由组成它的各种零部件的性能和寿命共同决定的。夹具所需要的主要功能，通过其受力分析和常见的失效形式可以判断，是以适当的强度，即合适的硬度为基础，通过选材和热处理将弹性、韧性及其他性能调整到最佳状态。

2.夹具用钢

机床及工程上所用的各种夹具，对硬度、强度、弹性、韧性等均有严格的要求，所用的材料主要有9SiCr、65Mn、GCr15、60Si2MnA等。