平鋁壓條碾壓裝置的設(shè)計(jì)分析

李鵬鵬 LI Peng-peng；韓冬瑞 HAN Dong-rui

（河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，鄭州450046）

0 引言

近年來(lái)，中國(guó)的客車市場(chǎng)呈現(xiàn)出穩(wěn)步前進(jìn)的勢(shì)頭。同時(shí)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)也對(duì)客車產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)及外觀設(shè)計(jì)提出了新的要求[1]。隨著客車設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展及創(chuàng)新，車身造型越來(lái)越向著流線造型方向發(fā)展，由于整車造型曲線柔美順暢，動(dòng)感十足，因此能給我們帶來(lái)良好的視覺沖擊，但是多曲面的三維立體弧線也給客車零部件的生產(chǎn)制造和裝配帶來(lái)一定的困難[2]。為滿足實(shí)際生產(chǎn)制造需要，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)調(diào)，提高產(chǎn)品質(zhì)量及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，本文設(shè)計(jì)了一套用于固定后備倉(cāng)倉(cāng)門上方密封膠條的平鋁壓條碾壓裝置。

1 零件結(jié)構(gòu)分析

由于車身后圍后備倉(cāng)上方的密封壓條為三維工件，壓條形狀為平鋁壓條，平鋁壓條碾壓裝置未設(shè)計(jì)使用前，車間操作工人采用木錘錘擊平鋁壓條單邊的辦法，使平鋁壓條一邊因錘擊延展而伸長(zhǎng)，另一邊保持不變，最終使平鋁壓條向一邊方向彎曲。此方法操作簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)效率較低，且錘擊后平鋁壓條表面質(zhì)量較差，曲線的弧度也很難控制，造成裝配困難。設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)策劃設(shè)計(jì)了平鋁壓條碾壓裝置，前期利用三維設(shè)計(jì)軟件建立了三維實(shí)體模型[3]。設(shè)計(jì)效果如圖1和圖2。

圖1 三維實(shí)體模型

圖2 三維實(shí)體模型

該碾壓裝置主要由搖臂、立板、導(dǎo)板、調(diào)節(jié)支撐、調(diào)節(jié)螺栓、壓輪支撐、壓輪支撐軸銷、從動(dòng)輪、主動(dòng)輪、調(diào)節(jié)斜塊、碾壓裝置底座、工作臺(tái)面等組成[4]，如圖3所示。其中其中壓輪支撐和壓輪支撐軸銷對(duì)壓輪其固定作用；立板和導(dǎo)板對(duì)平鋁壓條的運(yùn)行起導(dǎo)向作用，防止運(yùn)行方向發(fā)生變化，影響碾壓效果；根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，調(diào)節(jié)螺栓、調(diào)節(jié)斜塊和調(diào)節(jié)支撐可共同作用實(shí)現(xiàn)對(duì)平鋁壓條彎曲的曲率調(diào)節(jié)。

圖3 平鋁碾壓裝置結(jié)構(gòu)圖

2 碾壓裝置結(jié)構(gòu)工作原理

碾壓裝置工作基本原理是：平鋁壓條的碾壓程度依靠一副主從動(dòng)輪的配合間隙來(lái)調(diào)整，通過(guò)兩輪間隙的改變，實(shí)現(xiàn)對(duì)平鋁壓條壓力的改變，從而控制壓條的塑性變形，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)平鋁壓條的彎曲程度的控制，輪間間隙的調(diào)整是靠調(diào)節(jié)螺栓推動(dòng)三角斜面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

該套裝置的動(dòng)力來(lái)源是通過(guò)人工搖動(dòng)搖柄帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的碾壓主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)其動(dòng)力輸出，使平鋁壓條的運(yùn)行和碾壓同時(shí)進(jìn)行。工作時(shí)，碾壓裝置僅碾壓平鋁壓條的一條棱邊，使其產(chǎn)生塑性變形，另一棱邊保持不變，最終使平鋁壓條向著一邊均勻彎曲變形。

平鋁壓條的的截面如圖4，當(dāng)碾壓裝置工作時(shí)，通過(guò)碾壓平鋁壓條一邊的楞筋（如圖5），使平鋁壓條的一邊產(chǎn)生塑性變形，從而產(chǎn)生彎曲效果。

圖4 平鋁壓條截面圖

圖5 碾壓裝置主從動(dòng)輪工作圖

平鋁壓條彎曲的曲率調(diào)節(jié)，依靠主從動(dòng)輪的輪間間隙的調(diào)整，而調(diào)節(jié)螺栓的作用就是為調(diào)整輪間間隙而設(shè)置的，當(dāng)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓時(shí)，螺栓推動(dòng)調(diào)節(jié)斜塊（圖6）運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)斜面通過(guò)調(diào)節(jié)支撐的斜面（圖7）使調(diào)節(jié)支撐圍著壓輪支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)兩輪之間的間隙，實(shí)現(xiàn)平鋁壓條彎曲曲率的調(diào)整。

3 結(jié)束語(yǔ)

此套碾壓裝置的設(shè)計(jì)成功，滿足了車間工裝需求，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，解決了平鋁壓條在制作過(guò)程中的困難，提高了平鋁壓條裝配工藝水平。同時(shí)由于該碾壓裝置結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單緊湊，零部件都能易于加工實(shí)現(xiàn)，制造成本低。另外該碾壓裝置僅需要一個(gè)工作臺(tái)面，不占用過(guò)多的場(chǎng)地空間。該裝置經(jīng)車間一年多的使用驗(yàn)證，裝配工藝良好，使用效果明顯。

圖6 調(diào)節(jié)斜塊

圖7 壓輪支撐

[1]譚偉.輕型客車車身設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D].武漢:華中科技大學(xué),2012:2-6.

[2]葛斌.淺談提高汽車車身骨架裝焊質(zhì)量的措施[J].汽車工藝與材料,2006:27-28.

[3]王望預(yù).汽車設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006:174-218.

[4]《汽車工程手冊(cè)》編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè)·設(shè)計(jì)篇[M].北京：人民交通出版社出版，2001：782-849.