摘要:針對(duì)某種異型襯套,通過對(duì)其外形、安裝要求以及實(shí)現(xiàn)功能等方面進(jìn)行分析,結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)際情況,選擇壓入法作為襯套安裝的工藝形式。同時(shí),設(shè)計(jì)了一種襯套安裝工具,并形成一套可靠的襯套安裝方法、合格度檢查等流程,為項(xiàng)目的順利完成起到了關(guān)鍵性作用。
關(guān)鍵詞:異型襯套;壓入法;安裝工具;合格度
1" "常用過盈配合安裝方法
過盈配合是零、部件裝配經(jīng)常使用的方法,因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作和可靠性高,受到機(jī)械制造領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可[1-2]。常用過盈配合的安裝方法主要有3種:壓入法,冷裝法和冷拔法。
壓入法指的是直接用外力將襯套壓入已制零件上的安裝孔中。冷裝法是指將襯套用液氮或其他的冷卻劑冷卻,體積收縮后,將其放入安裝孔內(nèi),待恢復(fù)至常溫后,襯套在安裝孔內(nèi)體積變大,實(shí)現(xiàn)過盈配合。冷拔法是指在安裝前襯套與其包容孔保持過渡配合,將襯套放入孔內(nèi),用高干涉配合芯棒將襯套擴(kuò)大至安裝位置,使襯套與安裝孔存在一定的過盈量,實(shí)現(xiàn)過盈配合[3]。在外載荷的作用下,配合件之間能產(chǎn)生足夠的摩擦力,不發(fā)生任何相對(duì)滑動(dòng),從而使裝配件能正常工作[4]。
2" "常見襯套與異性襯套安裝方法分析
對(duì)于常見的襯套來說,其外形為圓柱型,在襯套壓入到包容孔過程中,需要注意的事項(xiàng),僅為襯套的軸向方向與包容孔的軸向方向應(yīng)保持一致。整體安裝過程中,無需要考慮襯套在周向方向位置的相對(duì)變化。
常規(guī)的襯套內(nèi)孔為圓柱體,以襯套內(nèi)孔作為約束襯套軸向方向而設(shè)計(jì)的襯套安裝工具,結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單,甚至于一套外徑與襯套內(nèi)孔孔徑大小相近的螺栓、螺母也可作為一種簡(jiǎn)易的襯套安裝工具。
如圖1所示的異性襯套壁厚為2.3~3.2mm,內(nèi)徑孔為錐形,材料為30CrMnSiA。該異性襯套外形結(jié)構(gòu)與常見襯套不同,為實(shí)現(xiàn)某種功能在襯套的端面上分別設(shè)計(jì)了凸臺(tái)和導(dǎo)向槽,且襯套的內(nèi)孔為錐形,因此常見的襯套安裝方法和安裝工具,并不適用于此種襯套的安裝。需根據(jù)襯套的外形和安裝要求,重新設(shè)計(jì)襯套安裝工具和選用安裝方法。
由于襯套內(nèi)徑孔形狀及襯套的壁厚等原因,導(dǎo)致安裝襯套的工藝方法不能選擇為冷拔法。冷裝法需要冷卻液將襯套冷卻收縮后才能進(jìn)行安裝工作??紤]到襯套安裝的限制要求、便利程度以及批量生產(chǎn)過程中的場(chǎng)所條件,因此選擇壓入法作為襯套安裝的工藝形式。
3" "襯套安裝工具的設(shè)計(jì)
3.1" "襯套安裝要求
襯套安裝要求如圖2所示。根據(jù)襯套的安裝要求,襯套安裝時(shí),需要保證其在安裝平臺(tái)上的角度位置不變。同時(shí)要保證在安裝完成之后,襯套上的導(dǎo)向入口不得高于安裝平臺(tái)表面,因此需重新設(shè)計(jì)襯套的安裝工具。
3.2" "襯套安裝工具結(jié)構(gòu)及功能
襯套安裝工具如圖3所示。襯套安裝工具上的軸與手柄連接,軸上的錐面部分與襯套內(nèi)壁相貼合,用于定位襯套的軸向安裝方向,保證襯套垂直安裝方向與軸的軸向位置保持一致。
根據(jù)襯套上凸臺(tái)的大小和形狀,在定位片上設(shè)計(jì)相應(yīng)的凹槽,用于在安裝襯套時(shí),定位襯套在安裝平臺(tái)上的安裝角度不變。工藝襯套用于保證軸的軸向位置與安裝孔上的軸向方向一致。在定位銷的固定下,定位片相對(duì)于安裝平臺(tái)的角度不變,同時(shí)當(dāng)安裝完成時(shí),定位片與安裝平臺(tái)貼合,從而保證襯套的導(dǎo)向入口不高于安裝平臺(tái)表面。
為保證在安裝襯套時(shí),襯套在軸向方向上的受力均勻,設(shè)置壓套和頂套。當(dāng)用扳手?jǐn)Q緊螺母時(shí),帶動(dòng)軸進(jìn)行向下的軸向運(yùn)動(dòng),從而使定位片逐步將襯套壓入安裝孔內(nèi),直至定位片貼緊安裝平臺(tái)表面,襯套安裝完成。
4" "襯套安裝流程及合格度檢查
4.1" "襯套安裝流程
安裝襯套流程如下:將定位片穿入軸中,將襯套從軸的底部穿入軸中,至襯套上凸臺(tái)與定位片上凹槽貼緊重合。將軸的底部穿過安裝平臺(tái)上的安裝孔,并用定位銷將定位片方向固定;在安裝平臺(tái)下方,依次將工藝襯套、壓套、頂套和軸承穿入軸上;將工藝襯套塞入襯套安裝孔內(nèi),保證襯套在軸向方向上的安裝方向與安裝孔的軸向方向一致;擰緊螺母至定位片貼合安裝平臺(tái)表面,襯套安裝過程圖4所示。
4.2" "襯套安裝合格度檢查
根據(jù)襯套的安裝要求,襯套上的導(dǎo)向入口不得高于安裝平面,在導(dǎo)向入口處用千分尺測(cè)量安裝階差,確保襯套上的導(dǎo)向入口低于安裝平面。
基于襯套在安裝平臺(tái)上的角度不變,為此依據(jù)襯套的外形及數(shù)模上襯套在安裝平臺(tái)上的角度位置,設(shè)計(jì)出一套襯套安裝角度檢驗(yàn)工具。當(dāng)襯套上的刻線位置滿足檢驗(yàn)工具的檢查要求時(shí),說明襯套在安裝平臺(tái)上的安裝角度合格。只有同時(shí)滿足襯套導(dǎo)向入口不高于安裝平臺(tái)表面和襯套安裝位置角度要求,才能保證襯套安裝合格。襯套安裝角度檢查如圖5所示。
5" "結(jié)束語
襯套安裝是裝配制造領(lǐng)域常遇到的裝配流程,依據(jù)某異型襯套的外形和安裝要求,本文設(shè)計(jì)一種襯套安裝工具,可以將襯套順利安裝至產(chǎn)品的安裝平臺(tái)上。同時(shí),詳細(xì)闡述了安裝工具的結(jié)構(gòu)、使用方法和流程以及檢驗(yàn)方法,形成了一套適用于此類襯套的安裝方法和流程,為產(chǎn)品的順利高效生產(chǎn)提供了關(guān)鍵性的作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 聶鵬,陶金,陳天緣.小冠頭雙線螺栓用襯套過盈配合研究
[J].現(xiàn)代制造工程,2020(4):82+103-107.
[2] 張延平,修國(guó)策.機(jī)械零部件過盈配合的裝配工藝研究[J].
科技與企業(yè),2016(4):172.
[3] 倪澤軍.襯套安裝新工藝/夾具在飛機(jī)重大結(jié)構(gòu)改裝中的
應(yīng)用[J].航空維修與工程,2006(6):25-27.
[4] 許軍富.不同過盈量對(duì)零件裝配影響的有限元分析[J].制
造業(yè)自動(dòng)化,2017(1):67-68+79.