CN101428385B - 一种无压力压套工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及各类材料零件的无压力压套工艺方法。加工一个经改进的桶形压套底座（8）和一个压套芯棒，将压套的壳体（1）与压套底座（8）组装成一组合体A，将该组合体A放入加温炉中加热至210℃±5℃；将压套的薄壁衬套（3）和压套芯棒组装成一组合体B，将该组合体B放入液氮中冷却待完全冷却至不冒泡为止，然后将组合体B从液氮取出快速压入组合体A中。本发明通过将壳体加热温度适当提高以适当增大壳体孔的膨胀体积从而加大压套间隙；使壳体与压套底座同时加热保证热量平衡；将衬套与压套心棒同时充分冷却保证热量平衡；改进压套夹具延长零件回温时间等方法，实现了0.2～0.3大过盈量无压力压套的技术问题。

Description

一种无压力压套工艺方法
技术领域
本发明涉及各类材料零件的无压力压套工艺方法，特别是各类铝合金壳体孔与薄壁钢套和铜套的大过盈量(0.2～0.3mm)无压力压套工艺方法。
背景技术
各类材料零件的压套，，一般采用压力压套方法。但是若壳体与薄壁衬套之间的装配过盈量较大，达到或超过0.1mm时，不但容易将壳体基体孔挤伤，而且会将衬套压变形和压伤，因此一般采用无压力压套方法。原有的工艺方法是：
1、加工一个如图1所示的工艺用平板压套夹具底座(2)，用来支撑合金壳体(1)。
2、加工一个如图3所示的工艺用压套芯棒，将该压套芯棒装入衬套孔内，在压套时防止衬套脱落。压套芯棒由芯棒(4)、扳手(5)、偏心轴(6)(见图5)、定向销(7)、圆柱销(9)、螺套(11)、平板(13)、手柄(14)、销子(15)组成，偏心轴(6)和定向销(7)均装入芯棒(4)内，扳手(5)通过螺纹孔(12)与偏心轴(6)连接，手柄(14)和螺套(11)通过螺纹与芯棒(4)连接，平板(13)通过销子(15)与芯棒(4)连接，圆柱销(9)插在平板(13)的孔内。
3、将图8中壳体(1)加温后放在图1夹具底座(2)上；同时将图8中衬套(3)冷却后装入图3压套芯棒上，按图3转动扳手(5)，通过偏心轴(6)拨动定向销(7)，将定向销(7)插入图8衬套(3)上的小孔(18)中，使衬套(3)压套时不会脱落，然后利用热胀冷缩原理将衬套(3)压入壳体(1)中(见图8)，再回转扳手(5)，通过偏心轴(6)拨回定向销(7)，取出压套芯棒，压套结束。
这种方法对于加工一般的铝合金壳体孔与薄壁钢套和铜套压套工艺中能够满足要求，但是对于大过盈量(0.2～0.3mm)的钢或铜合金材料，由于衬套零件散热较快容易回温，无法将衬套压入壳体孔底部，衬套压入壳体口部即被卡死，生产受到很大的限制。
发明内容
本发明针对以上问题，提供一种新的铝合金壳体孔与薄壁钢套和铜套的大过盈量(0.2～0.3mm)无压力压套工艺方法。加工一个经改进的桶形压套底座(8)和一个压套芯棒，将压套的合金壳体(1)与桶形压套底座(8)组装成一组合体A，将该组合体A放入加温炉中加热至210℃±5℃；将压套的薄壁衬套(3)和压套芯棒组装成一组合体B，将该组合体B放入液氮中冷却待完全冷却至不冒泡为止，然后将组合体B从液氮取出快速压入组合体A中。
本发明具体是这样实现的：
1、加工一个工艺用桶形压套底座(8)，为了避免壳体散热过快，延长壳体的保温时间，将图1所示的平板压套底座(2)加高加工成如图2所示的一个桶形压套底座(8)。桶形压套底座(8)的高度尺寸在不影响压套的情况下尽可能达到壳体(1)高度的2/3以上，以便壳体(1)更好的保温。将压套的合金壳体(1)与桶形压套底座(8)组装成一组合体A，将该组合体A放入加温炉中加热至210℃±5℃，保温2小时，保证合金壳体(1)和桶形压套底座(8)热量平衡。
2、将压套芯棒上的圆柱销(9)(见图6)改为菱形销(10)(见图7)。圆柱销(9)在压套时是独立活动的，该圆柱销小端为圆柱形，压套时将其插入图8壳体(1)的引导孔(17)内，起引导和限向作用，本发明中为了有一定的调整间隙，故将圆柱销改为图7所示的菱形销(10)，该销的小端作成菱形，缩短长度使之固定在图4压套芯棒平板(13)上，其目的是起引导和限向作用，实现快速定向，相对延长零件回温时间。菱形销(10)长度尺寸等于衬套(3)压入壳体(1)后衬套(3)底部离壳体(1)底部2～5mm时菱形销(10)即进入壳体(1)的引导孔(17)时的长度(见图8)。
3、加工一个工艺用压套芯棒，工艺用压套芯棒由芯棒(4)、扳手(5)、偏心轴(6)、定向销(7)、菱形销(10)、螺套(11)、平板(13)、手柄(14)、销子(15)组成，偏心轴(6)和定向销(7)均装入芯棒(4)内，扳手(5)通过螺纹孔(12)与偏心轴(6)连接，手柄(14)和螺套(11)通过螺纹与芯棒(4)连接，平板(13)通过销子(15)与芯棒(4)连接，菱形销(10)通过螺纹与平板(13)连接。
4、将薄壁衬套3装入图4压套芯棒组装成一组合体B。组装时按图3转动扳手(5)，通过偏心轴(6)拨动定向销(7)，使定向销(7)装入图8衬套(3)的小孔(18)中，保证衬套(3)压套时不会脱落。将该组合体B放入液氮中冷却，待完全冷却至不冒泡为止，保证衬套(3)和压套芯棒(4)热量平衡。
5、将组合体A从加温炉中取出放在工作台上，将组合体B从液氮取出，按图8快速压入组合体A中，将组合体A从加温炉中取出放在工作台上，将组合体B从液氮取出，快速压入组合体A中，通过压套芯棒上的菱形销(10)引导合金壳体(1)和薄壁衬套(3)实现快速定向对正，待薄壁衬套(3)完全压入合金壳体(1)后，再按图3回转扳手(5)，通过偏心轴(6)拨回定向销(7)，取出压套芯棒，压套结束。
通过以上工艺方法和压套夹具的改进后，能够轻松将衬套(3)全部压入壳体(1)孔内。
本发明通过将壳体加热温度适当提高以适当增大壳体孔的膨胀体积从而加大压套间隙；使壳体与压套底座同时加热保证热量平衡；将衬套与压套芯棒同时充分冷却保证热量平衡；改进压套夹具延长零件回温时间，从而实现了0.2～0.3大过盈量无压力压套，质量可靠，操作方便。
附图说明
图1是原专用工艺夹具平板压套底座的结构示意图。
图2是改进后专用工艺夹具桶状压套底座的结构示意图。
图3是原专用工艺夹具压套芯棒组合体的结构示意图。
图4是改进后专用工艺夹具压套芯棒组合体的结构示意图。
图5是偏心轴示意图。
图6是原专用工艺夹具压套芯棒上圆柱销示意图。
图7是改进后专用工艺夹具压套芯棒上菱形销示意图。
图8是改进后的专用工艺夹具组合示意图。
图中：1是合金壳体；2是平板压套底座，3是衬套，4是芯棒，5是扳手，6是偏心轴，7是定向销，8是桶形压套底座，9是圆柱销，10是菱形销，11是螺套，12是螺纹孔，13是平板，14是手柄，15是销子，17是壳体1的引导孔，18是衬套3上的小孔
具体实施方式
下面结合图示对本发明的工艺方法和工艺试验进行详细的说明。
1改进压套夹具：
1.1将图3压套芯棒上的圆柱销9改为图4压套芯棒上的菱形销10(圆柱销菱形销形状见图6)，缩短长度使之固定在图4压套芯棒平板13上，实现了快速定向，相对延长了零件回温时间。图4菱形销10的长度尺寸以图8中衬套3压入壳体1后衬套3底部离壳体1底部2～5mm时菱形销10即进入壳体1的引导孔17为宜。
1.2将图1平板压套底座2改高做成图2所示的桶形压套底座8围住壳体1四周，避免壳体散热过快，延长了壳体的保温时间。图2桶形压套底座8高度尺寸在不影响压套的情况下尽可能达到壳体1高度的2/3以上，以便壳体1更好的保温。
2将壳体1和桶形压套底座8组装成一组合体A放入加温炉中加温至210℃±5℃，保温2小时，保证壳体1和桶形压套底座8的热量平衡，能够适当加大壳体孔的膨胀体积以增大压套间隙。
3将薄壁衬套3装入图4所示的压套芯棒组装成一组合体B，按图3转动扳手5，通过偏心轴6拨动定向销7，将定向销7装入衬套3的小孔18(见图8)中，使衬套3压套时不会脱落，将该组合体B放入液氮中冷却，待完全冷却至不冒泡为止，保证衬套3和压套芯棒4热量平衡。
4将组合体A从加温炉中取出放在工作台上，将组合体B从液氮取出，按图8快速压入组合体A中，再按图3回转扳手5，通过偏心轴6拨回定向销7，取出压套芯棒，压套结束。
通过以上工艺方法和压套夹具的改进后，轻松地将衬套3全部压入了壳体1孔内(见图8)，实现了大过盈量(0.2～0.3mm)无压力压套工艺。
按照传统工艺方法只将壳体加热和只将衬套冷却无法实现大过盈量0.2～0.3压套。本发明通过将壳体加热温度适当提高以适当增大壳体孔的膨胀体积从而加大压套间隙；使壳体与压套底座同时加热保证热量平衡；将衬套与压套芯棒同时充分冷却保证热量平衡；改进压套夹具延长零件回温时间，从而实现了0.2～0.3大过盈量无压力压套，质量可靠，操作方便。

Claims (6)

1.一种无压力压套工艺，其特征在于：压套工艺为：
a、加工一个工艺用桶形压套底座(8)和一个工艺用压套芯棒；
b、将压套的壳体(1)与桶形压套底座(8)组装成一组合体A，将该组合体A放入加温炉中加热至210℃±5℃，保温2小时；
c、将压套的薄壁衬套(3)和压套芯棒组装成一组合体B，组装时转动扳手(5)，通过偏心轴(6)拨动定向销(7)，使定向销(7)装入衬套(3)的小孔(18)中，将该组合体B放入液氮中冷却，待完全冷却至不冒泡为止；
d、将组合体A从加温炉中取出放在工作台上，将组合体B从液氮取出，快速压入组合体A中，通过压套芯棒上的菱形销(10)引导壳体(1)和薄壁衬套(3)实现快速定向对正，待薄壁衬套(3)完全压入壳体(1)后，再回转扳手(5)，通过偏心轴(6)拨回定向销(7)，取出压套芯棒，压套结束；
e、桶形压套底座(8)的高度为壳体(1)高度的2/3以上。
2.根据权利要求1所述的无压力压套工艺，其特征在于：所述工艺用压套芯棒由芯棒(4)、扳手(5)、偏心轴(6)、定向销(7)、菱形销(10)、螺套(11)、平板(13)、手柄(14)、销子(15)组成，偏心轴(6)和定向销(7)均装入芯棒(4)内，扳手(5)通过螺纹孔(12)与偏心轴(6)连接，手柄(14)和螺套(11)通过螺纹与芯棒(4)连接，平板(13)通过销子(15)与芯棒(4)连接，菱形销(10)通过螺纹与平板(13)连接。
3.根据权利要求1或2所述的无压力压套工艺，其特征在于：所述工艺用压套芯棒的菱形销(10)的长度等于衬套(3)压入壳体(1)后衬套(3)底部离壳体(1)底部2～5mm时菱形销(10)即进入壳体(1)的引导孔(17)的长度。
4.根据权利要求1所述的无压力压套工艺，其特征在于：壳体的材料为铝合金。
5.根据权利要求1所述的无压力压套工艺，其特征在于：薄壁衬套的材料为钢或铜。
6.根据权利要求1所述的无压力压套工艺，其特征在于：壳体孔与薄壁衬套的过盈量在0.2～0.3mm之间。
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