薄壁異形件大過盈量組裝用工裝及其組裝方法
【專利摘要】本發明提供了一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，用于將薄壁異形件裝入包容體的空腔內，包括一工作臺，所述工作臺的一端設有一用于固定所述包容體的定位體，另一端設有至少一個的軸承座，所述軸承座內安裝有一滑動軸承，所述滑動軸承的內孔中可滑動地連接有一滑桿，所述滑桿靠近所述定位體的一端固定連接有一用于套接所述薄壁異形件的芯棒。本發明的一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝及其組裝方法，該工裝便于制造，結構合理，操作方便，組裝效率高，薄壁異形件不易變形，保證產品質量，并能實現較大過盈量的組裝。
【專利說明】薄壁異形件大過盈量組裝用工裝及其組裝方法【技術領域】[0001]本發明屬于工裝夾具機械【技術領域】，尤其涉及一種薄壁異形件大過盈量組裝用工 裝及其組裝方法。【背景技術】[0002]機械產品一般都由若干個零件或部件組成，機械制造過程中的最后一個階段為機 械裝配，其決定著產品的最終質量。隨著毛坯制造和機械加工等方面的機械化、自動化程度 不斷提高，裝配工作量在制造過程中所占比重有擴大趨勢，提高裝配工作的技術水平和勞 動生產率才能適應整個機械工業的發展趨勢。過盈連接一般有壓裝、熱裝、冷裝、液壓套合、 爆炸壓合等。薄盤零件或薄壁套的連接使用壓入法時易弓I起偏斜或破壞連接，使用液壓套 合和爆炸壓合法時一般其尺寸應足夠大，且作業環境要求高，操作工藝要求嚴格，常用的一 般都為熱裝或冷裝。[0003]尤其是薄壁異形件，其長度/直徑> 1，結構不完全為筒形件，組裝過程中易變形， 特別是在大過盈量情況下組裝更難實現。常規的組裝方法為使用夾鉗將薄壁異形件浸入液 氮，再將薄壁異形件取出置于組裝件的出口，使用推力將其推入。但使用該方法組裝的成功 與否較大程度取決于操作者的技能水平，主觀因素較大，而且將薄壁異形件浸入液氮的夾 鉗易變形，工裝使用壽命短，且組裝效率低。
【發明內容】
[0004]鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種薄壁異形件大過盈量組 裝用工裝及其組裝方法，提高了組裝效率，保證了產品質量，工裝結構設計合理，操作方便。[0005]本發明的目的將通過以下技術方案得以實現:一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，用于將薄壁異形件裝入包容體的空腔內，包括 一工作臺，所述工作臺的一端設有一用于固定所述包容體的定位體，另一端設有至少一個 的軸承座，所述軸承座內安裝有一滑動軸承，所述滑動軸承的內孔中可滑動地連接有一滑 桿，所述滑桿靠近所述定位體的一端固定連接有一用于套接所述薄壁異形件的芯棒，定位 體和軸承座分別置于工作臺的兩端，中間留有一定空間用以方便滑桿做往復運動和裝卸。[0006]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其中:所述定位體上均布有至少 兩個的用于調節所述包容體的高度的調節螺釘，使得所述包容體的空腔的中心與所述芯棒 的中心同軸。[0007]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其中:所述滑桿的桿身上設有一 鍵槽，所述軸承座上設有一定位銷，所述定位銷與所述鍵槽間隙配合，以使所述滑桿周向定 位，在移動過程中不旋轉，保證滑桿軸向運動的精度。[0008]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其中:所述滑桿靠近所述定位體 的一端設有莫氏錐孔，所述芯棒上設有一莫氏錐桿，所述滑桿與芯棒通過所述莫氏錐孔和 莫氏錐桿配合連接，可實現自鎖功能，且拆卸方便。[0009]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其中:所述軸承座與所述滑動軸承過盈配合，以使軸承座和滑動軸承連接牢固。
[0010]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其中:所述芯棒上設有凹槽，可減少芯棒與薄壁異形件的直接接觸面積，用于防止套在其上的冷凍的薄壁異形件的溫度因接觸面積過大而升溫較快。凹槽的結構根據薄壁異形件的結構而定，可以是環形凹槽或部分環形凹槽，也可以是在芯棒外圓周面上分布的數個沿軸向延伸的凹槽。
[0011]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其中:所述軸承座為2個，對滑桿進行自由約束，保證滑桿的軸向運動。
[0012]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其中:所述定位體的頂部與所述包容體的底部外形配合。
[0013]一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝的組裝方法如下:
根據公式$=1+3^ (I),由薄壁異形件的預定冷凍溫度，計算出冷凍后的薄壁異形
件的外徑，再結合裝配間隙計算得到包容體的加熱溫度，或者由包容體的預定加熱溫度，計算出加熱后的包容體的空腔內徑，再結合裝配間隙計算得到薄壁異形件的冷凍溫度，其中，T1為包容體的加熱溫度或薄壁異形件的冷凍溫度，單位為。C, T2為室溫,單位為。C, D1為T1溫度下包容體的空腔內徑或薄壁異形件的外徑，單位為mm，D2為室溫下包容體的空腔內徑或薄壁異形件的外徑，單位為mm，K為包容體或薄壁異形件的線膨脹系數，單位為mm/°C ；將包容體的空腔內去除毛刺、銹蝕和雜物，置于加熱烘箱中加熱至包容體的預定加熱溫度或者計算得到的包容體的加熱溫度，并使包容體的溫度均勻；
將薄壁異形件上的油污用煤油或汽油清洗干凈并晾干，置于液氮中冷凍至薄壁異形件的預定冷凍溫度或計算得到的薄壁異形件的冷凍溫度，并使薄壁異形件溫度要均勻；
將包容體從烘箱中取出置于`已預熱的定位體上進行固定，并將薄壁異形件從液氮中取出套在已預冷的芯棒上；
沿著軸向方向平穩地推動滑桿，將薄壁異形件推入包容體的空腔內，待薄壁異形件上的液氮氣化時將滑桿退回至初始位置，從定位體上取出組裝件至木板等隔熱效果較好的材料上。
[0014]優選的，上述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝的組裝方法，其中:對定位體進行預熱以防止定位體與包容體溫差較大和包容體溫降較快，對定位體進行預熱的方法為將從烘箱中取出的包容體置于定位體上，預熱至包容體的預定加熱溫度或加熱溫度±80°C的范圍內，然后將包容體返回烘箱中加熱；對芯棒進行預冷以防止芯棒與薄壁異形件溫差較大和薄壁異形件升溫較快，對芯棒進行預冷的方法為將從液氮中取出的薄壁異形件置于芯棒上，預冷至薄壁異形件的預定冷凍溫度或冷凍溫度土 100°C的范圍內，然后將薄壁異形件返回液氮中冷凍。
[0015]本發明的突出效果為:本發明的一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝及其組裝方法，該工裝便于制造，結構合理，操作方便，組裝效率高，薄壁異形件不易變形，保證產品質量，并能實現較大過盈量的組裝。
[0016]以下便結合實施例附圖，對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明實施例1的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝的結構示意圖；
圖2是圖1的左視圖；
圖3是本發明實施例2和實施例3的結構示意圖；
圖4是圖3的左視圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1 本實施例的一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，用于將薄壁異形件裝入包容體的空腔內，如圖1和圖2所示，包括工作臺1，工作臺I的一端設有用于固定包容體的定位體2，另一端設有兩個軸承座4，定位體2的頂部與包容體的底部外形配合。定位體2上均布有三個用于調節包容體的高度的調節螺釘3，使得包容體的空腔的中心與芯棒8的中心同軸。每個軸承座4內分別安裝有滑動軸承5，軸承座4與滑動軸承5過盈配合，以使軸承座4和滑動軸承5連接牢固。滑動軸承5的內孔中可滑動地連接有滑桿6，滑桿6在滑動軸承5中做往復運動。滑桿6靠近定位體2的一端設有莫氏錐孔61，芯棒8上設有莫氏錐桿81，滑桿6與芯棒8通過莫氏錐孔61和莫氏錐桿81配合連接，可實現自鎖功能，且拆卸方便。芯棒8上套接有薄壁異形件，芯棒8上設有凹槽82，可減少芯棒8與薄壁異形件的直接接觸面積，用于防止套在其上的冷凍的薄壁異形件的溫度因接觸面積過大而升溫較快。凹槽82的結構根據薄壁異形件的結構而定，可以是環形凹槽或部分環形凹槽，也可以是在芯棒8外圓周面上分布的數個沿軸向延伸的凹槽。
[0019]定位體2和軸承座4分別置于工作臺的兩端，中間留有一定空間用以方便滑桿6做往復運動和裝卸，2個軸承座4對滑桿6進行自由約束，保證滑桿6的軸向運動。滑桿6的桿身上設有鍵槽9，其中一個軸承座4上設有定位銷7，定位銷7與鍵槽9間隙配合，以使滑桿6周向定位，在移動過程中不旋轉，保證滑桿6軸向運動的精度。
[0020]本實施例的一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝便于制造，結構合理，操作方便，組裝效率高，薄壁異形件不易變形，保證產品質量，并能實現較大過盈量的組裝。
[0021]實施例2
如圖3和圖4所示,本實施例以活塞招裙11和活塞銷套12為例,對薄壁異形件大過盈量組裝用工裝的組裝方法進行說明，活塞鋁裙11和活塞銷套12的具體尺寸和性能參數如下:活塞鋁裙11常溫(20°C)時內徑為Φ 85.59mm，約重24kg;活塞銷套12常溫(20°C)時外徑為Φ85.78mm，壁厚為3.65mm，長度為206mm，約重1.5kg ;鋁合金(活塞鋁裙11)的線膨脹系數為(23.4~24.8) XlO-W0C ;鋼(活塞銷套12的鋼背)的線膨脹系數為(11.3~13.0) Xl(T6mm/。。。
[0022]一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝的組裝方法，包括如下步驟:
活塞銷套12在液氮中最終的冷凍溫度一般為_170°C左右，取活塞銷套12的線膨脹系
數為^.(^!(^臟/認根據公式
【權利要求】
1.一種薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，用于將薄壁異形件裝入包容體的空腔內，其特征在于:包括一工作臺，所述工作臺的一端設有一用于固定所述包容體的定位體，另一端設有至少一個的軸承座，所述軸承座內安裝有一滑動軸承，所述滑動軸承的內孔中可滑動地連接有一滑桿，所述滑桿靠近所述定位體的一端固定連接有一用于套接所述薄壁異形件的芯棒。
2.根據權利要求1所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其特征在于:所述定位體上均布有至少兩個的用于調節所述包容體的高度的調節螺釘，使得所述包容體的空腔的中心與所述芯棒的中心同軸。
3.根據權利要求1所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其特征在于:所述滑桿的桿身上設有一鍵槽，所述軸承座上設有一定位銷，所述定位銷與所述鍵槽間隙配合。
4.根據權利要求1所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其特征在于:所述滑桿靠近所述定位體的一端設有莫氏錐孔，所述芯棒上設有一莫氏錐桿，所述滑桿與芯棒通過所述莫氏錐孔和莫氏錐桿配合連接。
5.根據權利要求1所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其特征在于:所述軸承座與所述滑動軸承過盈配合。
6.根據權利要求1所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其特征在于:所述芯棒上設有凹槽。
7.根據權利要求1所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其特征在于:所述軸承座為2個。
8.根據權利要求1所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝，其特征在于:所述定位體的頂部與所述包容體的底部外形配合。
9.根據權利要求1-8任一所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝的組裝方法如下:根據公
10.根據權利要求9所述的薄壁異形件大過盈量組裝用工裝的組裝方法，其特征在于:對定位體進行預熱的方法為將從烘箱中取出的包容體置于定位體上，預熱至包容體的預定加熱溫度或加熱溫度±80°C的范圍內，然后將包容體返回烘箱中加熱；對芯棒進行預冷的方法為將從液氮中取出的薄壁異形件置于芯棒上，預冷至薄壁異形件的預定冷凍溫度或冷凍溫度± 100°C的范圍內，然后將薄壁異形件返回液氮中冷凍。
【文檔編號】B23P11/02GK103495955SQ201310456748
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】李婁明, 毛恒杰, 唐建達, 白云 申請人:南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司