柔性磁頭扭力套筒的設(shè)計與制造

(南京新港中等專業(yè)學(xué)校，江蘇南京，210046)

1　引言

汽車發(fā)動機裝配過程中拆裝火花塞或螺紋時，在狹窄空間或深孔內(nèi)部火花石難以深入旋進(jìn)，在內(nèi)部很難伸進(jìn)及對齊，所以工人使用常規(guī)套筒工作時，常因為套筒在使用時用力不均打滑脫落，工人擰時非常吃力，當(dāng)火花塞擰出時還會有火花塞掉出，因此拆裝困難，工作效率極低，針對已有套筒出現(xiàn)的問題改進(jìn)設(shè)計了一款新型的柔性磁頭扭力套筒工具，利用磁鐵解決吸附問題，彈簧解決啟牙時容易損壞螺紋、多排一起旋入缺乏一致問題。

2　柔性磁頭扭力套筒設(shè)計

2.1　平面圖

圖1　柔性磁頭扭力套筒平面圖

2. 2　設(shè)計原理

利用彈簧頂緊磁鐵，吸附住螺栓，拆裝螺栓時有效保證卡位，同時避免拆裝中工件掉落。在拆裝螺紋過程中對內(nèi)外螺紋的起牙具有良好的保護(hù)作用。

3　柔性磁頭扭力套筒制造過程

3.1　選材

本作品屬于五金工具領(lǐng)域，主要用于被動扳手使用，根據(jù)產(chǎn)品用途，選擇鋼制材料，鋼材按用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類。結(jié)構(gòu)鋼用作各種機器零件，包括滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼。工具鋼是用來制造各種工具的鋼。根據(jù)工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼。特殊性能鋼是具有特殊物理化學(xué)性能的鋼。可分為不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等。對比以上鋼的用途，本產(chǎn)品采用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。

作為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中的45鋼是軸類零件的常用材料，通過對比45號鋼的特性，我們發(fā)現(xiàn)45號鋼價格便宜，便于大規(guī)模的批量生產(chǎn)。45號鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)(或正火)后，可得到較好的

切削性能，能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC。同時滿足了經(jīng)濟性、可加工性與材料硬度的要求。

3.2　套筒制作

(1)車削外形。選取一段直徑30mm，長約300mm的45號圓鋼，通過CA6140車床車削外形。

(2)電火花加工內(nèi)孔。利用車床車削一個圓柱形電極、一個四角柱形電極和一個六角柱形電極，先利用圓柱形電極通過電火花機床加工產(chǎn)品內(nèi)圓孔，再分別用四角柱形電極和六角柱形電極通過電火花機床加工產(chǎn)品內(nèi)四角孔和內(nèi)六角孔。

(3)調(diào)質(zhì)處理。對加工好內(nèi)外形狀的套筒采用淬火后高溫回火的熱處理方法。高溫回火溫度控制中500-650℃。通過調(diào)質(zhì)使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，增加套筒的強度、塑性和韌性，使其具有良好的綜合機械性能。

3.3　其他部件

磁鐵、彈簧、尼龍?zhí)?、尼龍墊由于其自身性價比的特點，不適于制作，因此根據(jù)規(guī)格，直接定制，尼龍?zhí)准澳猃垑|利用邊角廢料自行制作。

4　柔性磁頭扭力套筒工作過程

柔性磁頭扭力套筒，包括扳手套筒、尼龍墊、尼龍?zhí)?、彈簧、磁鐵，套筒扳手頭一端內(nèi)孔形狀與螺帽形狀相適配，另一端設(shè)有用于插設(shè)扳手柄的方形孔。套筒扳手較長的筒身可使扳手伸入設(shè)備邊角及內(nèi)部進(jìn)行非視覺條件下的拆裝操作。操作時復(fù)位彈簧頂出磁鐵有將效壓在工件上，保證磁鐵吸附力可靠有效。同時內(nèi)外螺紋柔性接觸使內(nèi)外螺紋在很好旋合的基礎(chǔ)上，對內(nèi)外螺紋的起牙有良好的保護(hù)作用。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、功能實用，使用方便，省時省力，可徹底解決在設(shè)備狹窄邊緣及內(nèi)部拆裝螺帽時易脫落的問題，批量作業(yè)時效果尤為顯著。

圖2　柔性磁頭扭力套筒工作原理及示意圖

5　小結(jié)

改進(jìn)后的柔性磁頭扭力套筒吸附工件效果好，不易脫落，內(nèi)外螺紋柔性接觸對內(nèi)外螺紋的起牙有保護(hù)作用，并使內(nèi)外螺紋很好旋合，減少了安全隱患，使用方便，操作可靠，省時、省力、減少勞動強度，有效提高工作效率。