CN115401441A - 一种实现轴孔过盈装配的工装及制作和装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现轴孔过盈装配的工装及制作和装配方法,包括上连接部、下连接部、导柱以及定位轴销,在上连接部和下连接部中分别设有用上导向孔和下导向孔,并在下连接部中还设有定位孔;导柱竖直设置在上导向孔中,其下端穿过下导向孔并延伸至下连接部下方,用于引导上连接部在压力机压头所提供的动力作用下,可沿下连接部方向上下移动;定位轴销可拆卸地插入至下连接部中的定位孔内,用于支撑和引导待装配的轴孔。采用本发明所述方法制作的工装用于轴孔过盈装配,通过上连接组件NO.1和的下连接组件NO.2的配合,其同轴度高,装配公差域度较宽,具有设计结构简单,易于操作,装配效率高,其实用性强,适合推广使用。
Description
技术领域
本发明属于机械装配技术领域,涉及飞机零件中轴孔装配技术,具体地说是一种实现轴孔过盈装配的工装及制作和装配方法。
背景技术
过盈连接具有对中性好和承载能力强,并能承受一定冲击力等优点,因此,广泛被用于机械装配中。在某型飞机零件生产过程中,针对某支臂组件,包括有摆臂、管套、1#轴和2#轴,其具体结构如图1和图2所示,需要将1#轴和2#轴分别装配在管套两端,实现过盈连接。
经分析,该支臂组件中轴和管套的基本属性为:镀锌前轴基本尺寸及公差等级为φ8X8(+0.056 +0.034),而管套孔基本尺寸及公差为φ8H8(+0.022 0),配合面为过盈配合,不在推荐的公差配合列表中。由于该支臂组件的零件制造、镀锌及装配工序分别由三个不同的制作单位独立完成。依据《产品标准补充技术6BT-8规定》,轴类零件的“配合面为X8级精度尺寸的轴,零件基本尺寸公差不包括镀层厚度,其镀层厚度单计,控制在0.003~0.005mm(即在直径尺寸公差上增加0.006~0.01mm)范围内”(镀覆原则)。该轴的最终尺寸公差在+0.040mm~+0.066mm之间为合格。在实际生产过程中,制造单位经检验合格后,交付的半成品零件给热表处理单位。热表处理单位在镀锌过程中,采用现有的镀锌处理工艺,很难精确控制其镀层厚度,往往造成装配轴最终尺寸公差偏大,致使零件装配困难。另外,在装配时,因生产条件限制,一般都是借助现有的虎钳或手动压力机构,配合工艺保护套管,采取常规压入方式进行装配,在装配过程中,存在中心定位难,不能保证同中心轴的问题,从而使轴压入管套时,有可能发生微量偏斜现象,致使轴难以完全压入管套中,最后造成零件报废的情况发生;另外,也会因为同轴度偏差,以及操作不当等因素,容易发生零件从操作机构弹出,出现伤人的危险,增加了装配过程中的安全隐患。
由此可见,采用现有的装配方式,不仅操作工人的劳动强度很大,而且效率较低。在具体的装配过程中,只能在装配前通过打磨(破坏)镀锌层的方式,通过减小装配过盈量来组装该零件,装配的松紧度难以把握,导致质量得不到有效控制,容易造成零件在使用过程中,可能出现失效的安全隐患。因此,针对该支臂组件,由于存在轴与管套装配困难、生产难度大、操作危险且质量难于把控的情况,如何降低轴孔装配成本,提高装配效率,是目前实际装配过程亟待解决的问题。需要设计一种结构简单,制作及装配简单的工装,以便能满足该支臂组件中的轴孔过盈装配需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题,提供一种结构简单,制作及装配方便的工装,利用工装能满足支臂组件中的轴孔过盈装配需求,使装配零件的轴孔定位准确,使其同轴度高,装配公差域度较宽,并使装配的零件质量稳定可靠,满足使用要求,从而提高其装配效率,具体地说是一种实现轴孔过盈装配的工装及制作和装配方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种实现轴孔过盈装配的工装,包括:上连接部,用于与压力机压头连接,在所述上连接部中设置有上导向孔;下连接部,用于与设备平台中的压板连接,在所述下连接部中设置有与所述上导向孔相对应的下导向孔,并在所述下连接部中还设有定位孔;导柱,所述导柱竖直设置在所述上导向孔中,其下端穿过下导向孔并延伸至下连接部下方,用于引导所述上连接部在压力机压头所提供的动力作用下,可沿下连接部方向上下移动;以及定位轴销,所述定位轴销可拆卸地插入至下连接部中的定位孔内,用于支撑和引导待装配的轴孔。
进一步地,本发明所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其中所述上连接部包括有压板,在所述压板设有两个上导向孔,两个上导向孔呈对称状态分布于压板上;所述导柱为圆柱结构,所述导柱设有两个,两个导柱与相应的上导向孔通过过盈配合组装为上连接组件。
进一步地,本发明所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其中所述下连接部包括有导向套和底板,以及用于连接所述导向套和底板的螺钉和圆柱销,所述导向套为具有凸台的平面结构,所述导向套设置于底板上,在所述导向套中设有两个从上至下贯通所述导向套及底板的下导向孔,并在所述底板中设有两个从上至下贯通其底部的定位孔;还包括有贯通所述导向套及底板的连接孔,所述连接孔包括有第一连接孔和第二连接孔,其中所述第一连接孔与螺钉相对应,而所述第二连接孔与圆柱销相对应;所述导向套和底板之间通过螺钉和圆柱销与相对应的第一连接孔和第二连接孔相连接形成一体结构。
进一步地,本发明所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其中所述第一连接孔和第二连接孔分别设有三个,而所述螺钉和圆柱销的数量分别与相应的第一连接孔和第二连接孔相对应,其中所述螺钉为内六角圆头螺钉。
进一步地,本发明所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其中还包括有垫片,所述垫片可拆卸地插入至下连接部中的定位孔内,并套设在所述定位轴销的外侧;所述定位轴销和垫片通过下连接部组装为下连接组件。
进一步地,本发明所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其中还包括有保护轴套,在所述上连接部中还设有与所述保护轴套相对应的轴套连接孔,所述轴套连接孔的数量及位置分别与下连接部中的定位孔相对应;所述保护轴套可拆卸地插入至上连接部中的轴套连接孔内,用于支撑和引导待装配的轴孔。
本发明还提供了一种上述工装的制作方法,所述制作方法包括有先选择制作好的导柱、定位轴销、垫片、保护轴套、螺钉和圆柱销待用,然后按现有数控铣切方式,分别加工上连接部及下连接部中相对应的压板、导向套和底板,并在加工好的压板、导向套和底板中,按设计要求在相应位置处,分别制作与导柱、定位轴销、保护轴套、螺钉和圆柱销相对应,并具有同轴心的多个孔位,最后通过导柱、定位轴销、保护轴套、螺钉和圆柱销与相应孔位连接,进行组装即可,具体制作步骤如下:
(1)铣外形及磨面加工:先将铣切好的压板、导向套和底板三个工件,采用磨床分别磨削三个工件的上下平面,以便保证工件平面度一致,并为后续叠合焊接做好加工前准备;
(2)钻孔加工:将磨削的工件对齐叠合,按从上至下顺序分别将压板、导向套和底板叠合在一起,先对压板和导向套,以及导向套和底板之间所形成的两叠合面四角处采用点焊方式进行固定,分别形成焊点A和焊点B,然后按设计要求,在相应工件表面位置处,划出与下导向孔、定位孔和连接孔相对应的孔位尺寸线,最后采取整体钻孔方式,从下至上分别打孔,以便保证叠合在一起的三个工件中相应位置处的孔位同心,从而在上连接部中分别形成有两个上导向孔和两个轴套连接孔,而在下连接部中分别形成有两个下导向孔、两个定位孔、三个第一连接孔和三个第二连接孔;
(3)第一次除去焊接点:采用现有打磨方式,打磨掉叠合为一体中的导向套和底板之间对合面四角处的焊点B,从而使导向套和底板之间处于分离状态,在打磨过程中,要求对点焊形成的焊疤打磨平整及光洁即可;
(4)扩孔加工:采用现有的镗床,通过镗孔方式对定位孔进行扩孔,扩孔至与所述定位轴销相对应的通孔;
(5)第二次除去焊接点:采用现有打磨方式,打磨掉叠合为一体中的压板和导向套之间对合面四角处的焊点A,从而使压板和导向套之间处于分离状态,在将压板与导向套分拆开,在打磨过程中,要求对点焊形成的焊疤打磨平整及光洁即可;
(6)装配下连接组件:先通过圆柱销插入相应的第二连接孔,使所述导向套和底板重新叠合,然后对穿过所述底板中的第一连接孔,采用现有扩孔方式将其扩制为与所述螺钉相对应的沉孔,并在沉孔内制作与螺钉上的螺纹相对应的内螺纹,通过螺钉螺接于底板中的沉孔内,实现对重新叠合后的导向套和底板固定连接,最后将垫片套设在定位轴销的外侧,并装入相应位置处的定位孔内,与叠合为一体的导向套和底板组装在一起,经组装后形成下连接组件;
(7)装配上连接组件:将所述导柱插入压板中的上导向孔内,通过导柱与上导向孔之间的过盈配合,使导柱与压板组装在一起,经组装后形成上连接组件;
(8)总装配:将组装后的上连接组件,利用导柱插入下连接组件中的下导向孔内,实现将上连接组件和下连接组件装配为一体,即得所述工装,装配过程中要求所述导柱运行顺畅,不能出现卡涩现象,最后在导柱表面涂润滑油。
进一步地,本发明所述的制作方法,其中所述压板、导柱、导向套、底板、定位轴销、垫片、保护轴套、螺钉和圆柱销均采用金属材料制造,并经调质处理后,其洛氏硬度为30~35HRC。
本发明还公开了采用所述工装用于轴孔的装配方法,所述装配方法包括如下步骤:
(1)先将装配后的下连接组件,通过下连接部与设备平台中的支撑板连接,然后将上连接组件通过上连接部与压力机压头连接,完成使用前工装安装;
(2)启动液压设备,使液压设备中的缸头顶板上行至与下连接组件中的底板相接触即可,从而将上连接组件中的压板及导柱上推至极限位置;
(3)将待装配支臂中的管套一端插入定位轴销所在的定位孔底部,然后把保护轴套放入压板中对应的轴套连接孔中,调整保护轴套的高度位置,将待装配的2#轴中的带螺纹端放入保护轴套内,而其光轴端则置于保护轴套上口位置处;
(4)启动压力机,通过点动方式使压力机压头下行,带动上连接组件中的压板及导柱同步下行,在压板及导柱下行过程中,通过导柱推动液压设备中的缸头顶板同步向下运动,在压力机压头作用下,通过保护轴套将2#轴压入管套内,从而完成2#轴与管套的装配;
(5)重新启动压力机和液压设备,使压力机压头上行,利用压力机压头带动上连接组件中的压板及导柱同步上行,使液压设备中的缸头顶板上行,重新与下连接组件中的底板相接触即可,然后取出支臂,将装好的2#轴端放入另一个定位孔内,在将另一个保护轴套放入压板中另一个轴套连接孔中,调整保护轴套的高度位置,然后将待装配的1#轴中的带螺纹端放入保护轴套内,而其光轴端则置于保护轴套上口位置处即可;
(6)启动压力机,按步骤(4)的操作条件进行组成,即可完成1#轴与轴套的装配;
(7)在次启动压力机和液压设备,按步骤(5)的操作条件,分别使压力机压头及液压设备中的缸头顶板归位至原始状态,最后取出支臂,即得经装配后的支臂零件。
进一步地,采用本发明所述的装配方法,其中在所述步骤(4)启动压力机进行装配过程中,在压头点动过程中,在2#轴与管套相接触时,即初压过程中,需要观察二者之间是否有相对歪斜情况,如出现歪斜情况,则需要停止压力机,调整轴与管套处于同一轴心后,在重新启动压力机。
采用本发明所述的一种实现轴孔过盈装配的工装及制作和装配方法,与现有技术相比,其有益效果在于:利用配置的上连接组件和下连接组件分别与压力机压头和液压设备中的缸头顶板相连接,在导柱的作用下,用于引导所述压板可沿下连接部方向上下移动;同时,在定位轴销的作用下,用于支撑和引导待装配的轴孔;另外,在保护轴套的作用下,用于保护待装配的轴及轴上螺纹不受损坏,实现将轴压入管套内的作用。采用本发明所述方法制作的工装用于轴孔过盈装配,通过相应孔位的精确轴向定位,实现支臂组件中轴孔的大过盈精准装。采用本发明所述的工装,具有结构简单,易于操作,对人员技能要求不高,使装配的零件质量稳定可靠,还对操作人员的安全提供了保障,其同轴度高,装配公差域度较宽,并使装配的零件质量稳定可靠,满足使用要求,从而提高其装配效率,并在轴类机械零件的装配领域具有一定的参考和实用价值,其实用性强,适合推广使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1是待组装的支臂组件结构示意图;
图2是图1中A-A向剖面结构示意图;
图3是本发明所述工装的结构示意图;
图4是图3中A向结构示意图。
图5是本发明所述工装经点焊后进行钻孔加工时的结构示意图;
图6是图5中A向结构示意图;
图7是本发明所述工装经点焊后进行扩孔加工时的结构示意图;
图8是本发明中所述下连接组件组装后的结构示意图;
图9是图8中A向结构示意图;
图10是本发明中所述上连接组件与下连接组件组装后的结构示意图;
图11是本发明中所述上连接组件与下连接组件组装后的立体结构示意图;
图12采用本发明所述工装使用状态时的结构示意图。
图中所示:1-压板、2-导柱、3-导向套、4-底板、5-定位轴销、6-垫片、7-保护轴套、8-螺钉、9-圆柱销、11-上导向孔、12-下导向孔、13-定位孔、14-第一连接孔、15-第二连接孔、16-轴套连接孔、Ⅰ-摆臂、Ⅱ-管套、Ⅲ、1#轴、Ⅳ-2#轴、100-缸头顶板、200-支撑板、300-压力机压头。
具体实施方式
如图3至图12所示,本发明所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,包括有压板1、导柱2、导向套3、底板4、定位轴销5、垫片6、保护轴套7、螺钉8和圆柱销9,其中所述螺钉8采用φ6mm的内六角圆头螺钉。在所述压板1中设有上导向孔11,而在导向套3和底板4中设有与上导向孔11相对应的下导向孔12,并在所述底板4中设有贯通其底部的定位孔13,并在所述导向套3及底板4中还设有连接孔。其中所述压板1和导柱2之间通过过盈配合组装为一个分组件,即上连接组件NO.1;而所述导向套3和底板4通过螺钉8和圆柱销9的连接,组合为另一个分组件,即下连接组件NO.2,其中设置于导向套3和底板4中的下导向孔12与导柱2之间形成间隙配合,起导向作用;而定位轴销5的下部与底板4上的定位孔13形成过盈配合,定位轴销5的上部与待装配的管套内孔形成间隙配合,既有中心定位功能,同时作支撑垫片6使用,利用垫片6在装第2根轴时,即2#轴时,与底板4上对应的孔起到轴向定位和支撑作用;另外,由于还设有保护轴套7,所述保护轴套7作为单一零件,在使用过程中,可以承受压力机压头施加的压力,从而保护轴及螺纹不受损坏,将轴压入管套内的作用。
本发明还提供了一种上述工装的制作方法,所述制作方法包括有先选择制作好的导柱2、定位轴销5、垫片6、保护轴套7、螺钉8和圆柱销9待用,然后按现有数控铣切方式,分别加工上连接部及下连接部中相对应的压板1、导向套3和底板4,并在加工好的压板1、导向套3和底板4中,按设计要求在相应位置处,分别制作与导柱2、定位轴销5、保护轴套7、螺钉8和圆柱销9相对应,并具有同轴心的多个孔位,最后通过导柱2、定位轴销5、保护轴套7、螺钉8和圆柱销9与相应孔位连接,进行组装即可;其中所述压板1、导柱2、导向套3、底板4、定位轴销5、垫片6、保护轴套7、螺钉8和圆柱销9均采用金属材料制造,并经调质处理后,其洛氏硬度为30~35HRC。具体制作步骤如下:
(1)铣外形及磨面加工:按图3所示结构,分别铣切好的压板1、导向套3和底板4三个工件外形,然后采用磨床分别磨削三个工件的上下平面,以便保证工件平面度一致,并为后续叠合焊接做好加工前准备;
(2)钻孔加工:将磨削的三个工件对齐叠合,按从上至下顺序分别将压板1、导向套3和底板4叠合在一起,对齐叠合后的结构图5所示,先对压板1和导向套3,以及导向套3和底板4之间所形成的两叠合面四角处采用点焊方式进行固定,分别形成焊点A和焊点B,然后按设计要求,在相应工件表面位置处,划出与下导向孔12、定位孔13和连接孔相对应的孔位尺寸线,最后采取整体钻孔方式,从下至上分别打孔,以便保证叠合在一起的三个工件中相应位置处的孔位同心,从而在上连接部中分别形成有两个上导向孔11和两个轴套连接孔16,而在下连接部中分别形成有两个下导向孔12、两个定位孔13、三个第一连接孔14和三个第二连接孔15;通过整体钻孔方式,以便保证三个工件对应位置的孔位同心,其中两个定位孔13制作为φ6mm的通孔,上导向孔11和下导向孔12制作为φ16mm的通孔,而三个第一连接孔14和三个第二连接孔15均制作为φ6mm的通孔,钻孔后的结构图6所示;
(3)第一次除去焊接点:采用现有打磨方式,打磨掉叠合为一体中的导向套3和底板4之间对合面四角处的焊点B,从而使导向套3和底板4之间处于分离状态,在打磨过程中,要求对点焊形成的焊疤打磨平整及光洁即可;
(4)扩孔加工:采用现有的镗床,通过镗孔方式对定位孔13进行扩孔,扩孔至与所述定位轴销5相对应的通孔,扩孔至其内径为φ16mm的通孔;
(5)第二次除去焊接点:采用现有打磨方式,打磨掉叠合为一体中的压板1和导向套3之间对合面四角处的焊点A,从而使压板1和导向套3之间处于分离状态,在将压板1与导向套3分拆开,在打磨过程中,要求对点焊形成的焊疤打磨平整及光洁即可;
(6)装配下连接组件:先通过圆柱销9插入相应的第二连接孔15,使所述导向套3和底板4重新叠合,然后对穿过所述底板4中的第一连接孔14,采用现有扩孔方式将其扩制为与所述螺钉8相对应的沉孔,并在沉孔内制作与螺钉8上的螺纹相对应的内螺纹,通过螺钉8螺接于底板4中的沉孔内,实现对重新叠合后的导向套3和底板4固定连接,最后将垫片6套设在定位轴销5的外侧,并装入相应位置处的定位孔13内,与叠合为一体的导向套3和底板4组装在一起,经组装后形成下连接组件NO.2,具体结构如图8和图9所示;
(7)装配上连接组件:将所述导柱2插入压板1中的上导向孔11内,通过导柱2与上导向孔(11之间的过盈配合,使导柱2与压板1组装在一起,经组装后形成上连接组件NO.1,具体结构如图10所示;
(8)总装配:将组装后的上连接组件,利用导柱2插入下连接组件中的下导向孔12内,实现将上连接组件和下连接组件装配为一体,即得所述工装,装配过程中要求所述导柱2运行顺畅,不能出现卡涩现象,最后在导柱2表面涂润滑油,具体结构如图11和图12所示。
本发明还公开了采用所述工装用于轴孔的装配方法,所述装配方法包括如下步骤:
(1)先将装配后的下连接组件NO.2,通过下连接部与设备平台中的支撑板200连接,然后将上连接组件NO.1通过上连接部与压力机压头300连接,完成使用前工装安装;
(2)启动液压设备,使液压设备中的缸头顶板100上行至与下连接组件中NO.2的底板4相接触即可,从而将上连接组件NO.1中的压板1及导柱2上推至极限位置;
(3)将待装配支臂中的管套一端插入定位轴销5所在的定位孔13底部,然后把保护轴套7放入压板1中对应的轴套连接孔16中,调整保护轴套7的高度位置,将待装配的2#轴中的带螺纹端放入保护轴套7内,而其光轴端则置于保护轴套7上口位置处;
(4)启动压力机,通过点动方式使压力机压头300下行,带动上连接组件NO.1中的压板1及导柱2同步下行,在压板1及导柱2下行过程中,通过导柱2推动液压设备中的缸头顶板100同步向下运动,在压力机压头300作用下,通过保护轴套7将2#轴压入管套内,从而完成2#轴与管套的装配;其中在压力机压头300点动过程中,在2#轴与管套相接触时,即初压过程中,需要观察二者之间是否有相对歪斜情况,如出现歪斜情况,则需要停止压力机,调整轴与管套处于同一轴心后,在重新启动压力机;
(5)重新启动压力机和液压设备,使压力机压头300上行,利用压力机压头300带动上连接组件中的压板1及导柱2同步上行,使液压设备中的缸头顶板100上行,重新与下连接组件中的底板4相接触即可,然后取出支臂,将装好的2#轴端放入另一个定位孔13内,在将另一个保护轴套7放入压板1中另一个轴套连接孔16中,调整保护轴套7的高度位置,然后将待装配的1#轴中的带螺纹端放入保护轴套7内,而其光轴端则置于保护轴套7上口位置处即可;
(6)启动压力机,按步骤(4)的操作条件进行组成,即可完成1#轴与轴套的装配;
(7)在次启动压力机和液压设备,按步骤(5)的操作条件,分别使压力机压头300及液压设备中的缸头顶板100归位至原始状态,最后取出支臂,即得经装配后的支臂零件。
采用本发明所述的装配方法,其中所述压力机和液压设备借助现有的350T压力机作为动力源,利用支撑板200对下连接组件NO.2进行固定连接后,通过缸头顶板100与底板4相接触,压力机压头300与压板1相连接,从而使导柱2随压力机压头300和缸头顶板100的工作情况作上下移动,实现自动装配。采用350T压力机,可根据装配需求设定进给速度、压力和位移量,适用于不同轴套和轴孔的装配要求。在具体装配过程中,压板1和导柱2采取过盈装配组装为一个分组件,即上连接组件NO.1,在使用过程中起导柱作用,同时与保护轴套7一起,起中间传力作用。而支座3和底板4通过螺钉8和圆柱销9的连接,组合为另一个分组件,即下连接组件NO.2,在使用过程中起到一个承力和导向作用。操作人员利用现有的350T压力机作为动力源,通过内置于下连接组件NO.2中的定位轴销5及垫片6,与保护轴套7和上连接组件NO.1中的相应孔位的精确轴向定位,可以实现支臂组件中孔、轴的大过盈精准装配。通过对零件进行批量装配,未产生废品情况,装配的零件质量可靠、稳定;并且操作简单,生产效率高,操作人员的劳动强度得到大幅度降低,人身安全也得到有效保障。其工装结构设计、制造工艺安排合理,工装的实用性、操作安全可靠性均得到有效验证。
综上所述,采用本发明所述方法制作的工装用于轴孔过盈装配,通过上连接组件NO.1和的下连接组件NO.2的配合,其同轴度高,装配公差域度较宽,具有设计结构简单,易于操作,对人员技能要求不高,装配的零件质量稳定可靠,满足使用要求,同时对操作人员的安全有保障,并且装配效率高,在轴类机械零件的装配领域具有一定的参考和实用价值,其实用性强,适合推广使用。
本发明的保护范围不仅限于具体实施方式所公开的技术方案,以上所述仅为本发明的较佳实施方式,并不限制本发明,凡是依据本发明的技术方案所作的任何细微修改、等同替换和改进,均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实现轴孔过盈装配的工装,其特征在于,包括:
上连接部,用于与压力机压头连接,在所述上连接部中设置有上导向孔;
下连接部,用于与设备平台中的压板连接,在所述下连接部中设置有与所述上导向孔相对应的下导向孔,并在所述下连接部中还设有定位孔;
导柱(2),所述导柱(2)竖直设置在所述上导向孔中,其下端穿过下导向孔并延伸至下连接部下方,用于引导所述上连接部在压力机压头所提供的动力作用下,可沿下连接部方向上下移动;以及
定位轴销(5),所述定位轴销(5)可拆卸地插入至下连接部中的定位孔内,用于支撑和引导待装配的轴孔。
2.根据权利要求书1所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其特征在于:所述上连接部包括有压板(1),在所述压板(1)设有两个上导向孔(11),两个上导向孔(11)呈对称状态分布于压板(1)上;所述导柱(2)为圆柱结构,所述导柱(2)设有两个,两个导柱(2)与相应的上导向孔(11)通过过盈配合组装为上连接组件。
3.根据权利要求书1所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其特征在于:所述下连接部包括有导向套(3)和底板(4),以及用于连接所述导向套(3)和底板(4)的螺钉(8)和圆柱销(9),所述导向套(3)为具有凸台的平面结构,所述导向套3设置于底板(4)上,在所述导向套(3)中设有两个从上至下贯通所述导向套(3)及底板(4)的下导向孔(12),并在所述底板(4)中设有两个从上至下贯通其底部的定位孔(13);还包括有贯通所述导向套(3)及底板(4)的连接孔,所述连接孔包括有第一连接孔(14)和第二连接孔(15),其中所述第一连接孔(14)与螺钉(8)相对应,而所述第二连接孔(15)与圆柱销(9)相对应;所述导向套(3)和底板(4)之间通过螺钉(8)和圆柱销(9)与相对应的第一连接孔(14)和第二连接孔(15)相连接形成一体结构。
4.根据权利要求书3所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其特征在于:所述第一连接孔(14)和第二连接孔(15)分别设有三个,而所述螺钉(8)和圆柱销(9)的数量分别与相应的第一连接孔(14)和第二连接孔(15)相对应,其中所述螺钉(8)为内六角圆头螺钉。
5.根据权利要求书1所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其特征在于:还包括有垫片(6),所述垫片(6)可拆卸地插入至下连接部中的定位孔内,并套设在所述定位轴销(5)的外侧;所述定位轴销(5)和垫片(6)通过下连接部组装为下连接组件。
6.根据权利要求书1所述的一种实现轴孔过盈装配的工装,其特征在于:还包括有保护轴套(7),在所述上连接部中还设有与所述保护轴套(7)相对应的轴套连接孔(16),所述轴套连接孔(16)的数量及位置分别与下连接部中的定位孔相对应;所述保护轴套(7)可拆卸地插入至上连接部中的轴套连接孔(16)内,用于支撑和引导待装配的轴孔。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述工装的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括有先选择制作好的导柱(2)、定位轴销(5)、垫片(6)、保护轴套(7)、螺钉(8)和圆柱销(9)待用,然后按现有数控铣切方式,分别加工上连接部及下连接部中相对应的压板(1)、导向套(3)和底板(4),并在加工好的压板(1)、导向套(3)和底板(4)中,按设计要求在相应位置处,分别制作与导柱(2)、定位轴销(5)、保护轴套(7)、螺钉(8)和圆柱销(9)相对应,并具有同轴心的多个孔位,最后通过导柱(2)、定位轴销(5)、保护轴套(7)、螺钉(8)和圆柱销(9)与相应孔位连接,进行组装即可,具体制作步骤如下:
(1)铣外形及磨面加工:先将铣切好的压板(1)、导向套(3)和底板(4)三个工件,采用磨床分别磨削三个工件的上下平面,以便保证工件平面度一致,并为后续叠合焊接做好加工前准备;
(2)钻孔加工:将磨削的工件对齐叠合,按从上至下顺序分别将压板(1)、导向套(3)和底板(4)叠合在一起,先对压板(1)和导向套(3),以及导向套(3)和底板(4)之间所形成的两叠合面四角处采用点焊方式进行固定,分别形成焊点A和焊点B,然后按设计要求,在相应工件表面位置处,划出与下导向孔(12)、定位孔(13)和连接孔相对应的孔位尺寸线,最后采取整体钻孔方式,从下至上分别打孔,以便保证叠合在一起的三个工件中相应位置处的孔位同心,从而在上连接部中分别形成有两个上导向孔(11)和两个轴套连接孔(16),而在下连接部中分别形成有两个下导向孔(12)、两个定位孔(13)、三个第一连接孔(14)和三个第二连接孔(15);
(3)第一次除去焊接点:采用现有打磨方式,打磨掉叠合为一体中的导向套(3)和底板(4)之间对合面四角处的焊点B,从而使导向套(3)和底板(4)之间处于分离状态,在打磨过程中,要求对点焊形成的焊疤打磨平整及光洁即可;
(4)扩孔加工:采用现有的镗床,通过镗孔方式对定位孔(13)进行扩孔,扩孔至与所述定位轴销(5)相对应的通孔;
(5)第二次除去焊接点:采用现有打磨方式,打磨掉叠合为一体中的压板(1)和导向套(3)之间对合面四角处的焊点A,从而使压板(1)和导向套(3)之间处于分离状态,在将压板(1)与导向套(3)分拆开,在打磨过程中,要求对点焊形成的焊疤打磨平整及光洁即可;
(6)装配下连接组件:先通过圆柱销(9)插入相应的第二连接孔(15),使所述导向套(3)和底板(4)重新叠合,然后对穿过所述底板(4)中的第一连接孔(14),采用现有扩孔方式将其扩制为与所述螺钉(8)相对应的沉孔,并在沉孔内制作与螺钉(8)上的螺纹相对应的内螺纹,通过螺钉(8)螺接于底板(4)中的沉孔内,实现对重新叠合后的导向套(3)和底板(4)固定连接,最后将垫片(6)套设在定位轴销(5)的外侧,并装入相应位置处的定位孔(13)内,与叠合为一体的导向套(3)和底板(4)组装在一起,经组装后形成下连接组件;
(7)装配上连接组件:将所述导柱(2)插入压板(1)中的上导向孔(11)内,通过导柱(2)与上导向孔(11)之间的过盈配合,使导柱(2)与压板(1)组装在一起,经组装后形成上连接组件;
(8)总装配:将组装后的上连接组件,利用导柱(2)插入下连接组件中的下导向孔(12)内,实现将上连接组件和下连接组件装配为一体,即得所述工装,装配过程中要求所述导柱(2)运行顺畅,不能出现卡涩现象,最后在导柱(2)表面涂润滑油。
8.根据权利要求7所述的制作方法,其特征在于:所述压板(1)、导柱(2)、导向套(3)、底板(4)、定位轴销(5)、垫片(6)、保护轴套(7)、螺钉(8)和圆柱销(9)均采用金属材料制造,并经调质处理后,其洛氏硬度为30~35HRC。
9.一种如权利要求1-6中任一项所述工装用于轴孔的装配方法,其特征在于,所述装配方法包括如下步骤:
(1)先将装配后的下连接组件,通过下连接部与设备平台中的支撑板连接,然后将上连接组件通过上连接部与压力机压头连接,完成使用前工装安装;
(2)启动液压设备,使液压设备中的缸头顶板上行至与下连接组件中的底板(4)相接触即可,从而将上连接组件中的压板(1)及导柱(2)上推至极限位置;
(3)将待装配支臂中的管套一端插入定位轴销(5)所在的定位孔(13)底部,然后把保护轴套(7)放入压板(1)中对应的轴套连接孔(16)中,调整保护轴套(7)的高度位置,将待装配的2#轴中的带螺纹端放入保护轴套(7)内,而其光轴端则置于保护轴套(7)上口位置处;
(4)启动压力机,通过点动方式使压力机压头下行,带动上连接组件中的压板(1)及导柱(2)同步下行,在压板(1)及导柱(2)下行过程中,通过导柱(2)推动液压设备中的缸头顶板同步向下运动,在压力机压头作用下,通过保护轴套(7)将2#轴压入管套内,从而完成2#轴与管套的装配;
(5)重新启动压力机和液压设备,使压力机压头上行,利用压力机压头带动上连接组件中的压板(1)及导柱(2)同步上行,使液压设备中的缸头顶板上行,重新与下连接组件中的底板(4)相接触即可,然后取出支臂,将装好的2#轴端放入另一个定位孔(13)内,在将另一个保护轴套(7)放入压板(1)中另一个轴套连接孔(16)中,调整保护轴套(7)的高度位置,然后将待装配的1#轴中的带螺纹端放入保护轴套(7)内,而其光轴端则置于保护轴套(7)上口位置处即可;
(6)启动压力机,按步骤(4)的操作条件进行组成,即可完成1#轴与轴套的装配;
(7)在次启动压力机和液压设备,按步骤(5)的操作条件,分别使压力机压头及液压设备中的缸头顶板归位至原始状态,最后取出支臂,即得经装配后的支臂零件。
10.根据权利要求9所述的装配方法,其特征在于:在所述步骤(4)启动压力机进行装配过程中,在压头点动过程中,在2#轴与管套相接触时,即初压过程中,需要观察二者之间是否有相对歪斜情况,如出现歪斜情况,则需要停止压力机,调整轴与管套处于同一轴心后,在重新启动压力机。
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