CN105499960A - 一种金属零件过盈装配装置及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属零件过盈装配装置及装配方法，装配装置包括：待装配的设备的设备底座，待装配的第一金属零件和第二金属零件，所述第一金属零件待压装入所述第二金属零件，用于对所述第一金属零件进行压装的压头，用于与所述第二金属零件适配的压制底座，用于对所述第一金属零件进行导向的导向工装，用于对所述第一金属零件进行定位的定位工装；所述压制底座设置在所述设备底座上。本发明可大幅度降低因设备等因素造成的压斜、方向性涨大差异大问题，稳定实现金属零件过盈配合所需的压入力，降低组装不到位现象的发生，大幅度提升过盈配合后组装件的同轴度，大幅度提升过盈配合后组装件的脱开力与压入力的稳定的对应关系。

Description

一种金属零件过盈装配装置及装配方法

技术领域

本发明涉及金属零件装配技术领域，尤其涉及一种金属零件过盈装配装置及装配方法。

背景技术

在现代工业中许多精密通信器件、机械器件均会面临小型金属零件的精密装配问题。现有实现高精度过盈配合主要利用高精度的压制设备来保证设备提供的压入力完全施加在金属零件的组装方向上，以此来保证零件装配后的同轴度，对设备及零件的精度要求均较高。

现有实现过盈配合的方法对零件A的外径及零件B的内孔精度要求极高，对设备压制施力轴与定位面的垂直度要求高，对零件底面的平面度，两个端面的平行度要求高，在此情况下使采用此种方法的成本高。如附图1、2分别为理想状态与实际状态下零件过盈配合组装的示意图（实际中设备施加的力F也会受设备组装影响，与设备底座2存在一定的角度，模型更复杂），其中图2可见实际组装过程中压制设备的压头1提供的力F会存在径向一个分量Fsinα直接作用在金属零件配合面，其中3、4为待装配的零件，具体的是将零件3装入零件4中。图2所述的压装设备压装时对金属零件实现压斜，导致金属件变形或刮伤金属件配合面，异常增大压入力。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种金属零件过盈装配装置及装配方法，旨在解决现有技术中在金属零件过盈装配情况下，压头的的力会受设备组装影响，产生一个径向分量作用于金属零件配合面，导致金属件变形或刮伤金属伯配合面，异常增大压入力的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种金属零件过盈装配装置，其中，装配装置包括：待装配的设备的设备底座，待装配的第一金属零件和第二金属零件，所述第一金属零件待压装入所述第二金属零件，用于对所述第一金属零件进行压装的压头，用于与所述第二金属零件适配的压制底座，用于对所述第一金属零件进行导向的导向工装，用于对所述第一金属零件进行定位的定位工装；

所述压制底座设置在所述设备底座上，所述导向工装可拆卸的安装在所述压制底座上，所述定位工装可拆卸的安装在所述导向工装上。

所述的金属零件过盈装配装置，其中，所述定位工装的上端为一半球形结构。

所述的金属零件过盈装配装置，其中，所述压制底座上设置一凹槽用于容纳所述第二金属零件，所述凹槽大小与所述第二金属零件的大小相适配。

所述的金属零件过盈装配装置，其中，所述导向工装内设置有两个连通的空腔，两个空腔分别为与用于与所述定位工装配合使用的第一空腔，用于容纳所述待装配的第二金属零件的第二空腔。

所述的金属零件过盈装配装置，其中，所述定位工装的直径的取值范围为2~12mm。

所述的金属零件过盈装配装置，其中，所述导向工装的第一空腔的直径的取值范围为2~12mm。

所述的金属零件过盈装配装置，其中，所述导向工装的第二空腔的直径的取值范围为2~15mm。

所述的金属零件过盈装配装置，其中，所述导向工装、所述定位工装使用CNC回旋加工。

所述的金属零件过盈装配装置的装配方法，其中，方法包括：

A、将待装配的第一金属零件和第二金属零件置于压制底座上；

B、将导向工装及定位工装装配到压制底座上与待装配的第一金属零件和第二金属零件形成整套工装；

C、将整套工装放置在设备底座与压头之间，通过压头压制整套工装，实现待装配的第一金属零件和第二金属零件的过盈装配。

本发明提供了一种金属零件过盈装配装置及装配方法，本发明可大幅度降低因设备等因素造成的压斜、方向性涨大差异大问题，稳定实现金属零件过盈配合所需的压入力，降低组装不到位现象的发生，大幅度提升过盈配合后组装件的同轴度，大幅度提升过盈配合后组装件的脱开力与压入力的稳定的对应关系。

附图说明

图1为现有技术中理想状态下金属零件过盈配合组装的示意图。

图2为现有技术中实际状态下金属零件过盈配合组装的示意图。

图3为本发明的一种金属零件过盈装配装置的较佳实施例的结构示意图。

图4为本发明的一种金属零件过盈装配装置的具体实施例的原理示意图。

图5为本发明的一种金属零件过盈装配方法的较佳实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种金属零件过盈装配装置的较佳实施例的结构示意图，如图3所示，装配装置包括：待装配的设备的设备底座2，待装配的第一金属零件3和第二金属零件4，所述第一金属零件3待压装入所述第二金属零件4，用于对所述第一金属零件3进行压装的压头1，用于与所述第二金属零件4适配的压制底座5，用于对第一所述金属零件3进行导向的导向工装6，用于对所述第一金属零件3进行定位的定位工装7；

所述压制底座5设置在所述设备底座2上，所述导向工装6可拆卸的安装在所述压制底座5上，所述定位工装7可拆卸的安装在所述导向工装6上。

其中，φa为定位工装的直径，φb1为导向工装的第一空腔的直径，φb2为导向工装的第二空腔的直径的，φc为压制底座的直径，图中L1为定位工装进入导向工装的配合长度，图中L2为压制底座与设备底座的配合长度。

具体实施时，本发明中提供的装配装置使用三个工装，分别是定位工装、导向工装、压制底座。待压制工件置于压制底座上，然后将导向工装及定位工装装配到压制底座上，将整套工装放入到压制设备中，实现压制过程。

定位工装的上端为一半球形结构，采用半球形结构可使着力点集中在定位工装的顶端位置，使受力尽可能的均匀。

压制底座上设置一凹槽用于容纳所述第二金属零件，所述凹槽大小与所述第二金属零件的大小相适配。压制底座上用于放置待装配的第二金属零件，因此设置凹槽用于与待装配的第二金属零件适配。

导向工装内设置有两个连通的空腔，两个空腔分别为与用于与所述定位工装配合使用的第一空腔，用于容纳所述待装配的第二金属零件的第二空腔。

具体实施时，所述定位工装的直径φa的取值范围为2~12mm。导向工装的第一空腔的直径φb1的取值范围为2~12mm。导向工装的第二空腔的直径φb2的取值范围为2~15mm。压制底座的直径的取值范围为。导向工装、定位工装使用CNC回旋加工。其中CNC回旋加工是指用数控的加工工具进行的加工，可精确实现各工装的精准加工。

本发明金属零件过盈装配装置中使用高精度的工装，工装外径、内孔使用CNC回旋加工，能够取得非常小的形状公差及形位公差（φa、φb1、φb2、φc），加工门槛低，成本及实现难度均较低；工装使用外径导正，导正效果随着长径比L1/φa（0.5~2），L2/φc（0.5~2））的增加及φa与φb1，φb2与φc的配合间隙的缩小会显著提升，可依据具体情况调整；导向工装设计可灵活调整，便于过程识别金属零件压制后的涨大问题及压制过程中意外碰撞等造成的零件放斜等异常情况及工装组合体排气问题。

本发明还提供了一种金属零件过盈装配装置的具体实施例的原理示意图，如图4所示，其中使用压制底座5外径φc与导向工装6内孔φb2作为一次导向，使用导向工装6φb1与定位工装7φa作为二次导向，两者共同保证压头施加的力传递到定位工装7后，定位工装7将非轴向的力Fsinα转移到两个工装配合处，分别形成反作用力Fba及Fbc使Fsinα的力尽可能少的传递到被压配的小型金属零件上，轴向的力绝大部分（配合过程存在一定的摩擦力）传递到待压配的小型金属零件上，从而使小型金属零件经过过盈配合组装后金属零件A、B依旧具备较好的同轴度，避免因压斜造成的压入力过大、金属件涨大方向性差别大、脱开力与压入力无对应关系等常见的压配问题。

本发明还提供了一种所述的金属零件过盈装配装置的装配方法的较佳实施例的流程图，如图5所示，其中，方法包括：

步骤S100、将待装配的第一金属零件和第二金属零件置于压制底座上；

步骤S200、将导向工装及定位工装装配到压制底座上与待装配的第一金属零件和第二金属零件形成整套工装；

步骤S300、将整套工装放置在设备底座与压头之间，通过压头压制整套工装，实现待装配的第一金属零件和第二金属零件的过盈装配。

具体实施时，将需要装配的第一金属零件和第二金属零件放置在压制底座的凹槽内，所述第一金属零件待压装入所述第二金属零件，将导向工装装配到压制底座上后，将定位工装装配至导向工装上，形成一整套工装，将装配好的工装放置在设备底座与压头之间，通过压头压制整套工装，实现待装配的第一金属零件和第二金属零件的过盈压装。

本发明对设备及金属零件要求低，容易实现，可大幅度降低因设备等因素造成的压斜、方向性涨大差异大问题，稳定实现金属零件过盈配合所需的压入力，降低组装不到位现象的发生，大幅度提升过盈配合后组装件的同轴度，大幅度提升过盈配合后组装件的脱开力与压入力的稳定的对应关系。

综上所述，本发明公开了一种金属零件过盈装配装置及装配方法，装配装置包括：待装配的设备的设备底座，待装配的第一金属零件和第二金属零件，所述第一金属零件待压装入所述第二金属零件，用于对所述第一金属零件进行压装的压头，用于与所述第二金属零件适配的压制底座，用于对所述第一金属零件进行导向的导向工装，用于对所述第一金属零件进行定位的定位工装；所述压制底座设置在所述设备底座上，所述导向工装可拆卸的安装在所述压制底座上，所述定位工装可拆卸的安装在所述导向工装上。本发明可大幅度降低因设备等因素造成的压斜、方向性涨大差异大问题，稳定实现金属零件过盈配合所需的压入力，降低组装不到位现象的发生，大幅度提升过盈配合后组装件的同轴度，大幅度提升过盈配合后组装件的脱开力与压入力的稳定的对应关系。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种金属零件过盈装配装置，其特征在于，装配装置包括：待装配的设备的设备底座，待装配的第一金属零件和第二金属零件，所述第一金属零件待压装入所述第二金属零件，用于对所述第一金属零件进行压装的压头，用于与所述第二金属零件适配的压制底座，用于对所述第一金属零件进行导向的导向工装，用于对所述第一金属零件进行定位的定位工装；

所述压制底座设置在所述设备底座上，所述导向工装可拆卸的安装在所述压制底座上，所述定位工装可拆卸的安装在所述导向工装上。

2.根据权利要求1所述的金属零件过盈装配装置，其特征在于，所述定位工装的上端为一半球形结构。

3.根据权利要求2所述的金属零件过盈装配装置，其特征在于，所述压制底座上设置一凹槽用于容纳所述第二金属零件，所述凹槽大小与所述第二金属零件的大小相适配。

4.根据权利要求3所述的金属零件过盈装配装置，其特征在于，所述导向工装内设置有两个连通的空腔，两个空腔分别为与用于与所述定位工装配合使用的第一空腔，用于容纳所述待装配的第二金属零件的第二空腔。

5.根据权利要求4所述的金属零件过盈装配装置，其特征在于，所述定位工装的直径的取值范围为2~12mm。

6.根据权利要求5所述的金属零件过盈装配装置，其特征在于，所述导向工装的第一空腔的直径的取值范围为2~12mm。

7.根据权利要求6所述的金属零件过盈装配装置，其特征在于，所述导向工装的第二空腔的直径的取值范围为2~15mm。

8.根据权利要求7所述的金属零件过盈装配装置，其特征在于，所述导向工装、所述定位工装使用CNC回旋加工。

9.一种基于权利要求1所述的金属零件过盈装配装置的装配方法，其特征在于，方法包括：

A、将待装配的第一金属零件和第二金属零件置于压制底座上；

B、将导向工装及定位工装装配到压制底座上与待装配的第一金属零件和第二金属零件形成整套工装；

C、将整套工装放置在设备底座与压头之间，通过压头压制整套工装，实现待装配的第一金属零件和第二金属零件的过盈装配。