模具定位法修復磨損軸的工藝及裝置的制作方法

本發明涉及一種模具定位法修復磨損軸的工藝及裝置，屬于修復技術領域。

背景技術：

磨損是機械設備零部件最常見的失效形式之一，機械設備在長期運行中由于受種種因素影響，軸頸、軸頭等部位常常會出現磨損，傳統的維修方式主要是報廢更新、補焊機加工、熱噴涂或電刷鍍修復，這些修復方式雖然可以不同程度恢復設備的精度，但是都需要對零部件進行全部拆卸，不僅修復時間長、勞動強度大，而且也成為了設備維修費用居高不下的一個重要因素。

報廢更新：這種方法可最大限度恢復設備原始精度，缺點是需要充足的備件儲備，增加了備件庫存；對于一些進口或精、大、稀設備，由于缺乏備件儲備，往往造成長時間停機等待配件的情況，嚴重影響企業的連續生產。

補焊機加工：此方法修復軸頭、軸頸磨損可基本恢復設備精度，但是由于補焊熱應力的影響，容易造成軸頭彎曲變形，甚至出現斷裂造成事故。

電刷鍍：電刷鍍形成的鍍層與金屬有較好的結合力，也不存在熱應力影響，但是由于鍍層較薄，這種方法只能修復磨損量較小的情況，而且需要專用設備，一般都要通過專業的外協單位進行修復。

熱噴涂：此方法可用于磨損量較大的軸頭、軸頸修復，其缺點是涂層不夠致密、結合強度低，運行中涂層容易脫落。

以上四種方法都需要對損壞的零部件進行全部拆卸，施工周期長、勞動強度大、維修費用高。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提供一種模具定位法修復磨損軸的工藝及裝置，采用該工藝及裝置進行修復磨損的軸頭或者軸頸時無需對設備進行大范圍拆卸，只要拆下軸上零件(軸承、齒輪、聯軸器、皮帶輪、鏈輪等)露出需要修復的部位即可，不需要專用設備，既可以保證修復部位的形位公差，而且可以進行現場修復。

本發明所述的模具定位法修復磨損軸的工藝，其特征在于采取以下步驟：

(1)制作模具：加工出模具修復段，在修復段兩端加工出定位段，在修復段內側面軸向開設排料槽，修復段外側加工出連接件，模具加工完成后，將模具剖成兩半，兩半之間通過連接件完成緊固連接；

(2)軸表面去雜質：將需要修復的軸頭或者軸頸表面除去雜質；

(3)在模具內側面涂刷脫模劑，晾干備用；

(4)在需要修復的軸頭或者軸頸上涂抹高分子復合材料；

(5)安裝模具：模具修復段對準需要修復的軸頭或者軸頸，兩端的定位段分別對準軸頭或者軸頸兩端定位處；緊固兩半模具，使多余的高分子復合材料從模具兩側的排料槽排出；

(6)常溫或加熱使高分子復合材料固化；

(7)固化完成后拆除模具，清除排料槽排出的多余材料。

所述的步驟(1)中用鋼管、圓鋼或者鑄鐵材料制作模具修復段，模具修復段尺寸對應需要修復的軸頭或者軸頸設定，連接件采用連接板，在連接件上配做定位銷孔，在連接件上配做緊固螺栓孔，模具粗加工完成后，用線切割或鋸片銑刀剖成對稱的兩個半圓，用定位銷定位、緊固螺栓緊固后精加工模具修復段內孔，修復段內孔尺寸對應需要修復部位尺寸設定，并留出過盈量。

所述的定位銷孔直徑至少為6mm，數量至少兩個；螺栓孔孔徑至少12mm，數量至少四個；模具修復段內孔形狀對應需要修復的軸頭或者軸頸的形狀設置為圓錐或圓柱。

所述的步驟(1)中用圓鋼或者鑄鐵材料加工定位段，修復軸頭時，對應后軸肩加工出后定位臺階，對應軸端部加工出軸端定位件，軸端定位件上鉆有緊固螺栓孔，緊固螺栓孔數量、直徑根據軸端面螺孔數量和直徑配做；軸端定位件上包括一個圓盤和一個定位部分，定位部分尺寸、形狀均與軸端中心孔尺寸、形狀相配合。

所述的步驟(1)中用圓鋼或者鑄鐵材料加工定位段，修復軸頸時，對應后軸肩加工出后定位臺階，對應前軸肩在模具內側的外端加工出前定位臺階。

本發明所述的模具定位法修復磨損軸工藝用裝置，包括包裹在修復軸圓周外的修復模具，修復模具包括分體式設置的第一修復模具和第二修復模具，兩修復模具均包括修復段，修復段兩端分別設置第一定位段和第二定位段，修復段內側面均設置軸向布置的排料槽，兩修復段之間通過連接件連接，連接件分別設置在兩修復模具的外側面上，連接件上設置緊固件。

所述的第一定位段對應后軸肩設置為后定位臺階，第二定位段對應前軸肩設置為前定位臺階，后定位臺階、前定位臺階均與修復段為一體式結構。

所述的第一定位段對應后軸肩設置為后定位臺階，第二定位段對應軸端設置為軸端定位件，軸端定位件包括圓盤，圓盤的中心位置設置定位部分，后定位臺階與修復段為一體式結構，軸端定位件與修復段為分體式結構。

所述的第一修復模具和第二修復模具的修復段、第一定位段、排料槽分別對稱設置。

所述的連接件設置為焊接在修復段外側的連接板，連接板上分別設置定位銷孔和緊固螺栓孔，緊固件對應定位銷孔和緊固螺栓孔分別設置為定位銷及緊固螺栓。

本發明的有益效果是：

無需大幅度拆卸設備，無需要復雜的專用設備，不僅保證了設備的同軸度，而且可以直接進行現場修復；修復時間短；修復費用低。

附圖說明

圖1是本發明的軸頭修復模具的結構示意圖。

圖2是是圖1中模具的端面結構示意圖。

圖3是圖1中上半部分模具的結構示意圖。

圖4是圖2中模具定位段的結構示意圖。

圖5是本發明的軸頸修復模具的結構示意圖。

圖6是圖5中上半部分模具的仰視結構示意圖。

圖中：1、軸頭；2、第一修復模具；3、軸端定位件；4、定位螺栓；5、第二修復模具；6、定位銷；7、連接件；8、緊固螺栓；9、后定位臺階；10、修復段；11、排料槽；12、圓盤；13、定位部分；14、軸頸；15、前定位臺階。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述：

如圖1～圖6所示，本發明所述的模具定位法修復磨損軸的工藝，其特征在于采取以下步驟：

(1)制作模具：加工出模具修復段，在修復段兩端加工出定位段，在修復段內側面軸向開設排料槽，修復段外側加工出連接件，模具加工完成后，將模具剖成兩半，兩半之間通過連接件完成緊固連接；

(2)軸表面去雜質：將需要修復的軸頭或者軸頸表面除去雜質；

(3)在模具內側面涂刷脫模劑，晾干備用；

(4)在需要修復的軸頭或者軸頸上涂抹高分子復合材料；

(5)安裝模具：模具修復段對準需要修復的軸頭或者軸頸，兩端的定位段分別對準軸頭或者軸頸兩端定位處；緊固兩半模具，使多余的高分子復合材料從模具兩側的排料槽排出；

(6)常溫或加熱使高分子復合材料固化；

(7)固化完成后拆除模具，清除排料槽排出的多余材料。

實施例一：

(1)用厚壁鋼管制作模具，模具長度290mm、外徑180mm，在模具兩側開設排料槽，排料槽長度230mm、寬度3mm；在模具上配做定位銷孔，定位銷孔為直徑10mm的圓錐孔，數量2個；在模具上配做緊固螺栓孔，孔徑18mm，數量8個；模具粗加工完成后，用線切割或鋸片銑刀剖成對稱兩半，用定位銷定位、緊固螺栓緊固后精加工內孔，內孔直徑140mm，內孔形狀為圓柱。

(2)用圓鋼等材料加工軸端定位件，軸端定位件上包括一個圓盤和一個定位部分，圓盤直徑140mm、厚度20mm，定位部分為直徑30mm的圓錐；軸端定位件上鉆有緊固螺栓孔，緊固螺栓孔直徑18mm、數量4個。

(3)將需要修復的軸頭表面除去油、銹等雜質。

(4)將軸端定位件安裝在軸端面，使定位部分對準軸端中心孔，用緊固螺栓緊固軸端定位件。

(5)在模具內孔涂刷脫模劑，晾干備用。

(6)在需要修復的軸頭涂抹高分子復合材料，涂抹材料量以略高于軸頭的原始尺寸。

(7)安裝模具，安裝時使模具修復段對準軸頭需要修復的位置，兩側定位段分別對準后軸肩和軸端定位件；用緊固螺栓緊固模具，使多余的高分子復合材料從模具兩側排料槽排出。

(8)加熱使高分子復合材料固化。

(9)固化完成后拆除模具，清除排料槽排出的多余材料。

實施例二：

(1)用厚壁鋼管制作模具，模具長度150mm、外徑200mm，在模具兩側開設排料槽，排料槽長度60mm、寬度3mm；在模具上配做定位銷孔，定位銷孔為直徑8mm的圓錐孔，數量2個；在模具上配做緊固螺栓孔，孔徑16mm，數量6個；模具粗加工完成后，用線切割或鋸片銑刀剖成對稱兩半，用定位銷定位、緊固螺栓緊固后精加工內孔，內孔直徑160mm，內孔形狀為圓柱。

(2)將需要修復的軸頭表面除去油、銹等雜質。

(3)在模具內孔涂刷脫模劑，晾干備用。

(4)在需要修復的軸勁涂抹高分子復合材料，涂抹材料量略高于軸頭的原始尺寸。

(5)安裝模具，安裝時使模具修復段對準軸勁需要修復的位置，兩側定位段分別對準后軸肩和前軸肩；用緊固螺栓緊固模具，使多余的高分子復合材料從模具兩側排料槽排出。

(6)加熱使高分子復合材料固化。

(7)固化完成后拆除模具，清除排料槽排出的多余材料。

本發明所述的模具定位法修復磨損軸工藝用裝置，包括包裹在修復軸圓周外的修復模具，修復模具包括分體式設置的第一修復模具2和第二修復模具5，兩修復模具均包括修復段10，修復段10兩端分別設置第一定位段和第二定位段，修復段10內側面均設置軸向布置的排料槽11，兩修復段之間通過連接件7連接，連接件7分別設置在兩修復模具的外側面上，連接件7上設置緊固件。

修復軸頸14時，第一定位段對應后軸肩設置為后定位臺階9，第二定位段對應前軸肩設置為前定位臺階15，后定位臺階9、前定位臺階15均與修復段10為一體式結構。修復軸頭1時，第一定位段對應后軸肩設置為后定位臺階9，第二定位段對應軸端設置為軸端定位件3，軸端定位件3包括圓盤12，圓盤12的中心位置設置定位部分13，后定位臺階9與修復段10為一體式結構，軸端定位件3與修復段10為分體式結構。圓盤12與軸頭1之間通過定位螺栓4連接。第一修復模具2和第二修復模具5的修復段10、第一定位段、排料槽11分別對稱設置。連接件7設置為焊接在修復段10外側的連接板，連接板上分別設置定位銷孔和緊固螺栓孔，緊固件對應定位銷孔和緊固螺栓孔分別設置為定位銷6及緊固螺栓8。