雷 亮

（陜西德仕汽車部件（集團(tuán)）有限公司，陜西 西安 710200）

I 型推力桿球面銷裝配工裝設(shè)計(jì)

雷 亮

（陜西德仕汽車部件（集團(tuán)）有限公司，陜西 西安 710200）

I型推力桿球面銷裝配角度不易保證，加之裝配過(guò)程需要兩人協(xié)作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且受預(yù)裝樣板的精確度影響裝配效果，本文通過(guò)重新設(shè)計(jì)新裝配工裝，利用工裝本身防錯(cuò)功能解決球面銷裝配角度偏差問(wèn)題。

推力桿；裝配；防錯(cuò)；工裝；球面銷

CLC NO.:U463.4Document Code:AArticle ID:1671-7988(2015)07-14-03

引言

目前公路用車常用推力桿（I型）其目的主要是為了克服鋼板彈簧只能傳遞垂直力和側(cè)向力而不能傳遞牽引力、制動(dòng)力，轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力，起到穩(wěn)定車橋前后位置以及減少對(duì)車橋的沖擊作用。推力桿球銷裝配作為加工過(guò)程的關(guān)鍵工序，若球銷角度裝配不合格，會(huì)造成整車裝配時(shí)螺栓預(yù)裝無(wú)法完成，故此工裝的設(shè)計(jì)思路必須滿足裝配效率高，裝配角度減少人為因素，且具備防錯(cuò)功能。

1、設(shè)計(jì)背景

1.1 裝配工序介紹

1.1.1 該工序內(nèi)容主要是將件二（球銷），件三（擋圈）利用油壓機(jī)將其裝入件一（小總成）的推力桿端頭內(nèi)孔中，保證旋轉(zhuǎn)角度正確。

1.1.2 改進(jìn)前裝配工藝:利用角度樣板提前預(yù)裝，手動(dòng)調(diào)整球銷預(yù)裝角度a度（圖2），然后傳遞下工位繼續(xù)使用角度樣板校驗(yàn)，保證傳遞過(guò)程角度未發(fā)生偏移，油壓機(jī)下行壓裝（圖3）即可。該方法效率低下，難以精確保證裝配后a角度，常常出現(xiàn)預(yù)裝螺栓無(wú)法順利穿過(guò)球銷孔，引起客戶抱怨。

2、設(shè)計(jì)及改進(jìn)思路

2.1 將推力桿兩端球銷裝配集成在同一工裝上，同一工位完成兩側(cè)球銷的裝配，提高裝配效率。

2.2 采用矩形鋼板，設(shè)計(jì)出可保證裝配角度的零件定位坐標(biāo)，在矩形鋼板長(zhǎng)度方向找一中心原點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，該點(diǎn)可設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，然后利用推力桿中心距尺寸及推力桿相關(guān)夾角計(jì)算兩側(cè)支撐臺(tái)底孔相對(duì)位置，即可保證在裝配時(shí)，只要將推力桿一頭放在中心座上，一頭放在支撐臺(tái)上，就可以實(shí)現(xiàn)在裝配過(guò)程中保證產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到過(guò)程防錯(cuò)功能。

2.3 通過(guò)圖4觀察產(chǎn)品裝配過(guò)程中的三維空間尺寸，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，此工裝的設(shè)計(jì)可通過(guò)空間環(huán)境下提供的兩個(gè)夾角及中心距尺寸計(jì)算相關(guān)位置及距離。計(jì)算支撐臺(tái)底孔位置，若球銷壁中心與桿身夾角a度，彎桿頭端面與桿身中心夾角b度，推力桿總成的中心距L，平面投影長(zhǎng)度則為L(zhǎng)*cosb，那么，其中一側(cè)底孔的坐標(biāo)位置計(jì)算公式如下:

3、工裝設(shè)計(jì)

3.1 底板部分設(shè)計(jì)

在圖5底板示意圖中，以O(shè)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)原點(diǎn)，計(jì)算支撐臺(tái)的A點(diǎn)及B點(diǎn)的坐標(biāo)；

通過(guò)3.3設(shè)計(jì)思路中的計(jì)算方法，可快速確定兩側(cè)定位孔坐標(biāo)A（- l*cosb *cosa, l*cosb*sina）；坐標(biāo)B（l*cosb *cosa, l*cosb*sina），底板部分設(shè)計(jì)完成。

3.2 支撐桿設(shè)計(jì):支撐桿采用六角鋼，兩端制螺紋，可快速連接底板與支撐臺(tái)，如圖6，其中L的尺寸可根據(jù)不同的推力桿類型來(lái)自行計(jì)算該尺寸，兩側(cè)支撐桿高度不同，L的尺寸也不一樣。

3.3 支撐臺(tái)設(shè)計(jì):由于兩側(cè)支撐需要利用端頭內(nèi)孔定位，且推力桿端頭上下外形不同，A/B兩處的支撐臺(tái)存在外形設(shè)計(jì)差異，如圖7，圖8。

3.4 原點(diǎn)O處中心座設(shè)計(jì)

3.4.1 中心座（圖9）在此工裝里起到?jīng)Q定性的作用，如果中心座定位夾緊精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，裝配角度也將導(dǎo)致偏差，由于球面銷兩端壁厚尺寸存在設(shè)計(jì)公差，作為定位面的話，則需要設(shè)計(jì)彈性裝夾裝置，保證裝夾基準(zhǔn)左右不會(huì)偏轉(zhuǎn)，影響總成裝配角度精度。

3.4.2 我們?cè)谥行淖撞吭O(shè)計(jì)一滑槽（圖10），滑槽兩端利用彈簧彈力頂住滑塊中心偏下位置，使得兩滑塊在球銷裝配前呈楔形，當(dāng)球面銷壁壓樁過(guò)程中，兩滑塊開(kāi)始受力，將球銷壁越夾越緊，且自動(dòng)找正，球銷壁面與底板縱向呈零度夾角。其中滑塊、彈簧、長(zhǎng)銷等子件不一一展示，中心座本體如下圖所示:

4、設(shè)計(jì)完成裝配及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

4.1 通過(guò)三維模擬完成工裝的裝配，如圖11：

4.2 該工裝在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，如圖12所示，由原來(lái)的兩人協(xié)作改進(jìn)為單人作業(yè)，節(jié)省人力成本，提高了裝配效率；裝配后角度經(jīng)測(cè)量完全符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，徹底解決了整車裝配時(shí)螺栓預(yù)裝無(wú)法穿入的問(wèn)題。

5、結(jié)論

在使用此工裝裝配球銷時(shí)，既能對(duì)前道工序熱壓小總成長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行互檢控制，也可通過(guò)工裝本身角度防錯(cuò)功能達(dá)到裝配旋轉(zhuǎn)角100%自檢。若考慮到工裝長(zhǎng)時(shí)間使用精度難以保證，可另外增加產(chǎn)品下線專檢檢具，將旋轉(zhuǎn)角又換算至距離尺寸，通過(guò)高度規(guī)來(lái)檢查角度是否超差，來(lái)對(duì)該工裝形成長(zhǎng)期的閉環(huán)精度控制。

[1] 黃如林,汪群.金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第4卷(第五版). 化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[3] 梁國(guó)明,梁承歡.機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造使用防錯(cuò)方法.機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

[4] 朱耀祥,浦林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

TypeI thrust rod spherical pin assembly tooling design

Lei Liang
（Shaanxi Deshi Vehicle Componente(group)Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）

Type I thrust rod spherical pin assembly Angle is difficult to guarantee, combined with the assembly process needs two people collaboration, time-consuming, laborious and affected by the accuracy of the pre-loaded sample assembly effect, this article through to new assembly tooling design, use of tooling itself mistake proofing function spherical pin assembly angular deviation problem.

Thrust rod; assembling;mistake proofing; tooling; Spherical pin

U463.4

A

1671-7988(2015)07-14-03

雷亮，就職于陜西德仕汽車部件（集團(tuán)）有限公司。