定位銷壓裝夾具的設(shè)計(jì)

褚萬(wàn)順

(杭州依維柯汽車變速器有限公司，浙江 杭州 311217)

1 引言

傳統(tǒng)的變速器離變殼定位銷的裝配方式一般有兩種：(1)直接用榔頭敲擊定位銷，裝配到位。這種裝配方式，過(guò)于野蠻，容易破壞定位銷，已經(jīng)被拋棄。(2)設(shè)計(jì)裝配工裝，用榔頭敲擊工裝，使定位銷裝配到位。這種裝配方式，避免了榔頭和定位銷的直接接觸，對(duì)定位銷有一定的保護(hù)作用，所以被廣泛采用。

但是，傳統(tǒng)的裝配方式存在以下缺點(diǎn)：

(1)裝配過(guò)程存在沖擊，裝配品質(zhì)難保證。由于采用人工敲擊的裝配方式，裝配過(guò)程不可避免地產(chǎn)生沖擊;同時(shí)，每次敲擊的力度和方位不盡相同，使裝配過(guò)程不易控制，裝配品質(zhì)難以保證。

(2)裝配效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用人工敲擊的方式裝配，不但效率低，而且裝配工人的勞動(dòng)量大，很容易產(chǎn)生疲勞。

(3)噪聲污染。裝配時(shí)，榔頭和裝配工裝以及離合器殼體相互碰撞，產(chǎn)生尖銳的噪音。長(zhǎng)時(shí)間在這樣的環(huán)境中工作，有可能對(duì)身體健康產(chǎn)生不利影響。

隨著顧客對(duì)變速器質(zhì)量的要求越來(lái)越高，隨著企業(yè)自身層次的提高，隨著操作者對(duì)工作條件要求的提高，傳統(tǒng)的裝配方式已不能滿足顧客、企業(yè)和勞動(dòng)者三方面的要求。因此，在定位銷的裝配過(guò)程中，為了提高生產(chǎn)率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)環(huán)境，嚴(yán)格控制定位銷的裝配過(guò)程，設(shè)計(jì)了定位銷壓裝夾具以實(shí)現(xiàn)離變殼定位銷的自動(dòng)快速可靠壓裝。

2 總體方案的比較

在離變殼定位銷的裝配中，要求將離合器殼體定位在一個(gè)平臺(tái)上;裝配過(guò)程自動(dòng)壓裝，杜絕人工敲擊;裝配定位銷時(shí)，避免離合器殼體產(chǎn)生翻轉(zhuǎn);夾具的高度應(yīng)該使工人裝配方便。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先考慮壓裝夾具的控制形式;再次考慮離合器殼體定位的方便可靠;然后考慮夾具工作面的高度。

依據(jù)夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將其分成控制系統(tǒng)和定位結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。

2.1 控制系統(tǒng)

在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，擬定了兩個(gè)方案。(1)采用液壓傳動(dòng)控制。優(yōu)點(diǎn)在于傳動(dòng)工作平穩(wěn)，系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)緩沖吸震。缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，維護(hù)不方便，安裝調(diào)試復(fù)雜。(2)采用氣壓傳動(dòng)控制。優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，工作介質(zhì)容易獲得。缺點(diǎn)在于工作穩(wěn)定性稍差。

2.2 定位結(jié)構(gòu)

離合器殼體上設(shè)計(jì)有工藝定位銷孔，是定位設(shè)計(jì)的最佳選擇。因此在定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，只擬定了一種方案：即選用工藝定位銷孔定位離合器殼體，同時(shí)為了避免殼體翻轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)計(jì)輔助支承。

3 具體設(shè)計(jì)

3.1 總體結(jié)構(gòu)

經(jīng)過(guò)對(duì)比兩種方案和考慮制造成本，夾具的整體方案確定為：控制系統(tǒng)采用氣壓傳動(dòng)控制;定位結(jié)構(gòu)采用有根定位銷沉孔安裝，設(shè)計(jì)輔助支承避免翻轉(zhuǎn)。壓機(jī)工作面高度為 800mm。夾具的總體結(jié)構(gòu)圖，如圖 1所示。

圖1 夾具總體結(jié)構(gòu)圖

主要工作過(guò)程：將離合器殼體 4的工藝定位銷孔對(duì)準(zhǔn)定位結(jié)構(gòu) 7的定位銷水平放置，然后將 2顆離變殼定位銷分別裝進(jìn)兩側(cè)的定位銷壓頭 6內(nèi)，雙手操縱閥盒 2左右兩側(cè)的控制按鈕 3使氣缸下行，進(jìn)行壓裝。定位銷壓裝到位后，松開控制按鈕，氣缸上行，完成壓裝操作。

3.2 定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，定位結(jié)構(gòu)的尺寸要根據(jù)離合器殼體上工藝定位銷孔和離變殼定位銷孔的相對(duì)位置及離合器殼體的外形輪廓尺寸來(lái)設(shè)計(jì)。

定位結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，如圖 2所示。

圖2 定位結(jié)構(gòu)

考慮制造和加工的經(jīng)濟(jì)性，氣缸安裝座 1和連接支座 2采用焊接形式制造，兩者用 8顆 M 10×40的內(nèi)六角螺栓聯(lián)接;考慮離合器殼體裝卸的方便性，在定位板 3右側(cè)設(shè)計(jì)缺口;定位銷 4采用有根形式，分別用 2顆 M 5×12的內(nèi)六角螺釘固定在定位板 3上;輔助支承 6防止壓裝定位銷時(shí)，離合器殼體翻轉(zhuǎn);連接支座 2用 4顆 M 12×35的內(nèi)六角螺栓固定在底板 5上;定位板 3用 5顆 M10×30的內(nèi)六角螺栓固定在底板 5上;底板 5用 4顆 M12×35內(nèi)六角螺栓固定在工作臺(tái)上。

氣缸安裝座、連接支座、定位板、定位銷、底板和輔助支承的結(jié)構(gòu)圖，如圖 3所示。

圖3 定位結(jié)構(gòu)零件

3.3 壓頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

壓頭的結(jié)構(gòu)圖，如圖 4所示。

圖4 壓頭結(jié)構(gòu)

壓頭和氣缸活塞桿用 M 20的螺紋連接。為保證定位銷壓裝時(shí)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心，壓頭預(yù)留一定的浮動(dòng)量，浮動(dòng)量的大小可通過(guò)螺母的擰緊程度調(diào)節(jié)。同時(shí)為防止定位銷脫落，在壓頭上開槽，安裝 O型圈。根據(jù)離變殼定位銷內(nèi)徑尺寸 φ8±0.4，選擇內(nèi)徑 φ4.87 mm，截面直徑 φ1.8mm的通用 O型圈。

3.4 機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)架由兩部分構(gòu)成：工作臺(tái)和型材框架。工作臺(tái)和型材框架焊接聯(lián)接。

根據(jù)定位結(jié)構(gòu)的外形尺寸，工作臺(tái)采用 Q235制造，外形尺寸為 800×750×25。

型材框架采用 40×40，壁厚 2.5的方形型鋼焊接制造。型材框架結(jié)構(gòu)圖，如圖 5所示。

3.5 其他

考慮整體的制造成本，本套夾具采用的氣缸采用亞德客拉桿式標(biāo)準(zhǔn)氣缸，型號(hào) SC100×100?？紤]夾具調(diào)平，在型材框架的 4個(gè)角安裝了調(diào)節(jié)支承?？紤]氣缸控制閥和控制按鈕的安裝，設(shè)計(jì)了閥盒。閥盒用1.5mm厚鋼板彎曲焊接制造。閥盒的結(jié)構(gòu)圖，如圖 6所示。

圖5 型材框架

圖6 閥盒

4 結(jié)束語(yǔ)

本套夾具經(jīng)使用效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，解決了傳統(tǒng)的裝配方式存在的不足。在離變殼定位銷的裝配過(guò)程中，使用該夾具不僅提高了生產(chǎn)效率，改善了工作環(huán)境，而且將裝配過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化，保證了裝配質(zhì)量。

氣動(dòng)夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本相對(duì)較低，可以替代很多傳統(tǒng)的工裝夾具，具有很重要的推廣價(jià)值。

[1] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)，中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì).中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.