CN104690174B - 发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法及装配模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法及装配模具，装配模具包括上模结构和下模结构，下模结构包括用于对减震皮带轮定位的定位块，上模结构包括压块和用于对信号齿轮施加压力且使信号齿轮上形成嵌入减震皮带轮冲铆槽内的凸点的压力爪，压力爪并为旋转设置。本发明的发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，采用专用的装配模具，使得减震皮带轮与信号齿轮的装配由原先的冲压铆合两道工序完成变成采用一道工序、一套装配模具同时复合完成，从而提高了装配效率，省去了机器设备占用和人工操作工时，而且装配时信号齿轮是在上模压合的状态下进行冲铆，因此工件定位可靠、压合冲铆准确牢固，从而保证了产品质量。

Description

发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法及装配模具

技术领域

本发明属于皮带轮的生产工艺技术领域，具体地说，本发明涉及一种发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法及装配模具。

背景技术

以往生产中，汽车发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的组合是分工序进行的，先将信号齿轮压合在曲轴减震皮带轮上，然后在进行冲铆在曲轴减震皮带轮上，这样不仅工序多，废工时，效率低，又占用设备，而且装配后的产品质量不可靠，在产品转运中易发生松动，冲铆移位，导致产品不合格。

发明内容

本发明提供一种发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法及装配模具，目的是提高装配效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，包括步骤：

(1)将减震皮带轮放置在装配模具下模结构的定位块上，将信号齿轮放置在减震皮带轮上并定位；

(2)装配模具的上模结构下行，将信号齿轮压合在减震皮带轮上；

(3)装配模具的上模结构继续下行，上模结构的压力爪对信号齿轮施加压力，使信号齿轮上形成嵌入减震皮带轮的冲铆槽内的凸点；.

(4)上模结构回程，装配完成。

所述减震皮带轮具有轮毂，轮毂具有轮辋，轮辋端部具有凹槽，所述冲铆槽设在轮辋凹槽处的内圆周面上，所述信号齿轮具有嵌入轮辋凹槽内的凸缘； 在所述步骤(1)中，将信号齿轮的凸缘对准轮辋凹槽并初步嵌入进行定位；在所述步骤(2)中，上模结构下行，将信号齿轮的凸缘完全压入轮辋的凹槽中。

所述步骤(3)中，所述压力爪对所述信号齿轮的凸缘施加压力，使凸缘的外圆周面上形成多个所述凸点。

所述凸点在所述凸缘的的外圆周面上为沿周向均匀分布。

所述步骤(3)中，所述压力爪由所述上模结构的压头推动进行旋转。

本发明还提供了一种用于发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮装配的装配模具，包括上模结构和下模结构，下模结构包括用于对减震皮带轮定位的定位块，上模结构包括用于压紧信号齿轮的压块和用于对信号齿轮施加压力且使信号齿轮上形成嵌入减震皮带轮冲铆槽内的凸点的压力爪，压力爪并为旋转设置。

所述压块具有容纳所述压力爪的内腔，压块上并设有与压力爪转动连接的压爪固定块。

所述压力爪以所述压块的轴线为中心线，在压块的内腔中沿周向均布有多个。

所述上模结构还包括插入所述压块的内腔中且用于驱动所述压力爪进行转动的压头。

所述压头的端部设有位于所述压力爪一侧的第一橡胶块。

本发明的发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，采用专用的装配模具，使得减震皮带轮与信号齿轮的装配由原先的冲压铆合两道工序完成变成采用一道工序、一套装配模具同时复合完成，从而提高了装配效率，省去了机器设备占用和人工操作工时，而且装配时信号齿轮是在上模压合的状态下进行冲铆，因此工件定位可靠、压合冲铆准确牢固，从而保证了产品质量。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明装配模具的剖视图；

图2是定位块的剖视图；

图3是压力爪的结构示意图；

图4是压块的剖视图；

图5是压块的俯视图；

图6是压头的剖视图；

图7是本发明装配模具处于使用状态时的剖视图；

图8是图7中A处放大图；

图9是减震皮带轮与信号齿轮组合件的剖视图；

图10是本发明装配模具的结构示意图；

图11是图10所示结构的M-M方向的剖视图；

图中标记为：

1、上模板；

2、定位块；21、第一凸起；22、第一定位面；23、第二定位面；24、定位块本体；25、大径孔；26、小径孔；

3、压力爪；31、压爪本体；32、冲铆头；

4、压块；41、压紧面；42、内腔；43、安装孔；44、第二凸起；

5、压头；51、第三凸起；52、连接部；

6、压爪固定块；

7、限位块；8、挡板；9、第一橡胶块；10、第二橡胶块；11、导向块；12、第一弹簧；13、下模板；14、内孔定位销；15、螺孔定位销；16、皮带轮；17、轮毂；171、轮辋；172、轴孔；173、冲铆槽；175、轮辐；18、信号齿轮；181、 凸缘；182、齿轮本体；183、凸点；19、信号盘定位销；20、第二弹簧。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图8所示，本发明提供了一种装配模具，是用于完成发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮18的装配工作，装配后形成的组件如图9所示，其中，减震皮带轮是由轮毂17、皮带轮16和橡胶环组成，橡胶环装入轮毂17与皮带轮16之间，轮毂17是由轮轴、轮辐175和轮辋171构成，轮轴中心处设有轴孔172，轮辋171为圆环形的结构，轮辋171端部具有凹槽，在轮辋171的凹槽处的内圆周面上设有沿轮辋171的圆周方向延伸的沟槽，该沟槽作为与信号齿轮18连接的冲铆槽173。信号齿轮18是由齿轮本体182和凸缘181构成，凸缘181为圆环形的结构，凸缘181设在齿轮本体182的中心处，且凸缘181朝向齿轮本体182的一侧伸出，在装配时，凸缘181嵌入轮辋171的凹槽内，并与轮辋171为过盈配合，最后需将信号齿轮18冲铆在轮辋171上。

具体地说，如图1至图8所示，本装配模具包括上模结构和下模结构，下模结构包括用于对减震皮带轮定位的定位块2，上模结构包括用于压紧信号齿轮18的压块4和用于对信号齿轮18施加压力且使信号齿轮18上形成嵌入减震皮带轮冲铆槽173内的凸点183的压力爪3，压力爪3并为旋转设置。在装配时，上模结构下行，压块4将信号齿轮18向下压，使信号齿轮18压合在减震皮带轮上，然后由压力爪3对信号齿轮18进行冲铆，使信号齿轮18铆合在减震皮带轮上，最终完成装配。

如图1所示，下模结构还包括下模板13，定位块2是通过螺钉固定安装在 下模板13的顶面。如图2所示，定位块2包括定位块本体24和设在定位块本体24顶面且为圆环形的第一凸起21，定位块本体24为圆柱形结构，并与第一凸起21同轴。定位块本体24的顶面为用于与减震皮带轮的端面贴合的第一定位面22，第一凸起21的内圆周面为用于与减震皮带轮的外圆周面接触的第二定位面23，该处外圆周面为皮带轮16的外圆周面，第一定位面22与第二定位面23并为垂直连接，第一凸起21的内直径与减震皮带轮的外直径大小大致相等。

如图1所示，下模结构还包括设在定位块本体24上且用于插入减震皮带轮的轴孔172中的内孔定位销14，在定位块本体24的中心处设有让内孔定位销14下端插入定位的凹孔，使得内孔定位销14与定位块2为同轴。在对减震皮带轮定位时，减震皮带轮的下端面与第一定位面22接触，内孔定位销14插入减震皮带轮的轴孔172中，配合第二定位面23，确保减震皮带轮精确定位。

如图1所示，下模结构还包括设在定位块本体24上且用于插入减震皮带轮轮毂17的轮辐175上所设的螺孔中的螺孔定位销15，螺孔与轴孔172轴线相平行，相应的螺孔定位销15也与内孔定位销14为相平行，且螺孔定位销15的顶面高度小于内孔定位销14的顶面高度。螺孔定位销15在定位块2上设有一个，与内孔定位销14相配合，确保减震皮带轮位置放置正确。

如图1所示，上模结构还包括上模板1和设在上模板1底部的导向块11，压块4位于导向块11下方，导向块11与压块4并通过螺栓连接。如图4和图5所示，压块4的底面为用于与齿轮本体182的上端面接触的压紧面41，压紧面41为平面，且压块4的外直径大于信号齿轮18的外直径，确保能够完全压住信号齿轮18。压块4的内部中心处具有容纳压力爪3的内腔42，内腔42为从压紧面41处朝向压块4内部凹入形成的圆形腔体，压块4的内腔42内壁面并设有一圆环形的第二凸起44。

如图4所示，压块4的侧壁上并设有与压力爪3转动连接的压爪固定块6，压爪固定块6沿压块4的径向设置，在压块4的侧壁上设有沿径向贯穿的安装孔43，压爪固定块6插入该安装孔43内，并在压块4外侧设置封堵安装孔43的挡板8，挡板8与压爪固定块6的端部通过螺钉固定连接。压爪固定块6上还设有与压块4的内壁面接触的限位凸台，限位凸台与挡板8相配合，使压爪固定块6固定在压块4上。压力爪3与压爪固定块6伸入压块4内腔42的端部转动连接，压力爪3的旋转中心线处于水平面内，与安装孔43的轴线相垂直。

由于信号齿轮18的凸缘181为圆环形的，在装配时，需在信号齿轮18的凸缘181上形成多个凸点183，以确保铆合可靠，因此压力爪3在压块4的内腔42中设有多个，压爪固定块6的个数与压力爪3个数相等。作为优选的，压力爪3在压块4的内腔42中以压块4的轴线为中心线，沿周向均匀分布，相应在压块4的侧壁上沿周向均布有多个安装孔43，用于安装压爪固定块6。

作为优选的，如图3所示，压力爪3是由压爪本体31和设在压爪本体31下端侧壁的冲铆头32，压爪本体31的体积较大，压爪本体31通过销轴与压爪固定块6转动连接，压爪本体31具有一定的厚度，确保具有足够的强度。冲铆头32的体积较小，优选为梯形的结构，与压爪本体31的厚度相等，冲铆头32朝向压爪本体31的一侧伸出，用于在信号齿轮18的凸缘181上压出凸点183。在压力爪3旋转且下端冲铆头32朝向信号齿轮18的凸缘181的内圆周面处移动时，当冲铆头32与凸缘181接触后，压力爪3继续旋转，冲铆头32对凸缘181施加压力，凸缘181逐渐变形，直至在凸缘181的外圆周面上形成几个均匀分布的凸点183，各凸点183并嵌入减震皮带轮的冲铆槽173中。

如图1和图6所示，上模结构还包括插入压块4的内腔42中且用于驱动压力爪3进行转动的压头5。压头5为长度较长的柱形体，压头5与上模板1通过 螺钉固定连接，压头5的下端插入压块4的内腔42中。压头5除了用于推动压力爪3旋转，还用于压块4的起模，压头5的下端具有一圆环形的第三凸起51，第三凸起51的外直径大于第二凸起44的内直径，在上模结构上行起模过程中，第三凸起51的顶面与第二凸起44的底面接触后，压头5即可向上拉动压块4。

如图6所示，压块4并具有一圆柱形的连接部52，连接部52是与上模板1通过螺钉固定连接，在导向孔的中心处并设有让连接部52穿过的通孔，第三凸起51与连接部52的下端固定连接。

如图1和图6所示，压块4的第三凸起51的底面用于与所有的压力爪3的压爪本体31接触，压力爪3在第三凸起51下方均匀分布，压爪本体31为多边形的结构，在上模结构下行过程中，当第三凸起51的底面与压力本体的上端接触后，会推动压力爪3旋转，且压力爪3的旋转方向为上端朝向内侧转动，下端朝向外侧转动，从而使得下端的冲铆头32能够对信号齿轮18的凸缘181施加压力。

如图1所示，作为优选的，在压头5的下端设有一个第一橡胶块9，第一橡胶块9为采用橡胶材质制成且为圆柱形的构件，第一橡胶块9与压头5同轴，且第一橡胶块9位于所有压力爪3的中间。设置第一橡胶块9，是为了防止压力爪3在第一弹簧12的作用下过渡收紧而对周围的压力爪3起到限位作用的。

如图1所示，在压块4的内腔42中并设有第一弹簧12，第一弹簧12是用于压力爪3复位，第一弹簧12优选为圆圈状的弹簧，套住所有的压力爪3，对压力爪3施加压力，使所有压力爪3同时摆动复位。

如图1所示，作为优选的，在导向块11与压块4之间设有第二橡胶块10，第二橡胶块10为采用橡胶材质制成的构件，为可变形的，且第二橡胶块10设有让螺栓穿过的通孔，该螺栓用于连接导向块11与压块4。

如图1所示，作为优选的，在压块4的顶面还设有限位块7，限位块7位于第二橡胶块10的内侧，当导向块11的底面与限位块7顶面接触时，即表示导向块11与上模板1下行移动到下止点位置处。

作为优选的，如图1、图10和图11所示，为了能够快速对信号齿轮18进行定位，在定位块2上设有一个信号盘定位销19，信号齿轮18的周向定位是通过将信号齿轮18上其中一个信号齿的齿侧面靠到信号盘定位销19来实现。如图2所示，在定位块2的内部设有容纳信号盘定位销19的腔体，该腔体包括设在第一凸起21内的小径孔26和设在定位块本体24内的大径孔25，大径孔25并延伸至第一凸起21内部，大径孔25与小径孔26同轴，小径孔26延伸至第一凸起21的顶面，使得信号盘定位销19的定位端能够向上伸出。信号盘定位销19为凸字形的结构，其一部分位于小径孔26中，一部分位于大径孔25中，在大径孔25中还设有一个第二弹簧20，第二弹簧20位于信号盘定位销19的下方，用于对信号盘定位销19施加向上的作用力，使信号盘定位销19顶起。

采用上述结构的装配模具对减震皮带轮和信号齿轮18进行装配时，是将装配模具放在压力机上操作，由压力机提供上模结构下行的压力，发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮18的装配方法包括如下步骤：

(1)将减震皮带轮放置在装配模具下模结构的定位块2上，底面以第一定位面22定位、外圆以第二定位面23定位、周向以螺孔定位销15定位；将信号齿轮18放置在减震皮带轮上并定位，将信号齿轮18的凸缘181对准轮辋171凹槽并初步嵌入进行定位，周向定位通过信号盘定位销19实现；

(2)装配模具的上模结构下行，压块4首先将信号齿轮18压合在减震皮带轮上；

(3)装配模具的上模结构的上模板1、导向板和压头5继续下行，压头5 与压力爪3接触后驱动压力爪3旋转，压力爪3下端的冲铆头32对信号齿轮18的凸缘181施加压力，使信号齿轮18的凸缘181上形成嵌入减震皮带轮的冲铆槽173内的凸点183；.

(4)上模结构回程，装配完成；

(5)冲铆压装完成后，上模结构回程，压力爪3在第一弹簧12的作用下恢复原位；压头5在第一橡胶块9的作用下恢复原位；压块4在第二橡胶块10的作用下恢复原位。

在上述步骤(1)中，是将信号齿轮18的凸缘181对准轮辋171凹槽并初步嵌入进行定位。

在上述步骤(2)中，上模结构下行，压块4向下压信号齿轮18，直至将信号齿轮18的凸缘181完全压入轮辋171的凹槽中，此时齿轮本体182的下端面与减震皮带轮的上端面接触，实现信号齿轮18与减震皮带轮的压合。

在上述步骤(3)中，在导向块11下压且与第二橡胶块10接触后，导向块11继续下压会挤压第二橡胶块10，使第二橡胶块10压缩，当导向块11与压块4上的限位块7接触后，导向块11和上模板1下压至下止点位置，停止下压。

在上述步骤(3)中，压块4不再移动，保持压紧状态。压头5下行，推动所有压力爪3同时旋转，压力爪3下端外张，冲铆头32对信号齿轮18的凸缘181施加压力，使凸缘181的外圆周面上形成多个凸点183，且凸点183为沿周向均匀分布。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，其特征在于，包括步骤：

（1）将减震皮带轮放置在装配模具下模结构的定位块上，将信号齿轮放置在减震皮带轮上并定位；

（2）装配模具的上模结构下行，将信号齿轮压合在减震皮带轮上；

（3）装配模具的上模结构继续下行，上模结构的压力爪对信号齿轮施加压力，使信号齿轮上形成嵌入减震皮带轮的冲铆槽内的凸点；

（4）上模结构回程，装配完成。

2.根据权利要求1所述的发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，其特征在于，所述减震皮带轮具有轮毂，轮毂具有轮辋，轮辋端部具有凹槽，所述冲铆槽设在轮辋凹槽处的内圆周面上，所述信号齿轮具有嵌入轮辋凹槽内的凸缘；在所述步骤（1）中，将信号齿轮的凸缘对准轮辋凹槽并初步嵌入进行定位；在所述步骤（2）中，上模结构下行，将信号齿轮的凸缘完全压入轮辋的凹槽中。

3.根据权利要求2所述的发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述压力爪对所述信号齿轮的凸缘施加压力，使凸缘的外圆周面上形成多个所述凸点。

4.根据权利要求3所述的发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，其特征在于，所述凸点在所述凸缘的外圆周面上为沿周向均匀分布。

5.根据权利要求2所述的发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮的装配方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述压力爪由所述上模结构的压头推动进行旋转。

6.一种用于发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮装配的装配模具，其特征在于，包括上模结构和下模结构，下模结构包括下模板和设置于下模板上且用于对减震皮带轮定位的定位块，上模结构包括用于压紧信号齿轮的压块和用于对信号齿轮施加压力且使信号齿轮上形成嵌入减震皮带轮冲铆槽内的凸点的压力爪，压力爪并为旋转设置。

7.根据权利要求6所述的用于发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮装配的装配模具，其特征在于，所述压块具有容纳所述压力爪的内腔，压块上并设有与压力爪转动连接的压爪固定块。

8.根据权利要求6或7所述的用于发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮装配的装配模具，其特征在于，所述压力爪以所述压块的轴线为中心线，在压块的内腔中沿周向均布有多个。

9.根据权利要求6或7所述的用于发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮装配的装配模具，其特征在于，所述上模结构还包括插入所述压块的内腔中且用于驱动所述压力爪进行转动的压头。

10.根据权利要求9所述的用于发动机曲轴减震皮带轮与信号齿轮装配的装配模具，其特征在于，所述压头的端部设有位于所述压力爪一侧的第一橡胶块。