重型回轉(zhuǎn)體工件裝配工藝改進

■ 東風(fēng)井關(guān)農(nóng)業(yè)機械有限公司 （湖北襄陽 441000） 夏金星

如圖1、圖2所示，我公司生產(chǎn)的拖拉機產(chǎn)品包括旱地作業(yè)型和水田作業(yè)型兩種形式，其主要的區(qū)別在于輪胎花紋的高低。水田作業(yè)型拖拉機選用高花胎，不裝后配重。旱地作業(yè)型拖拉機選用低花胎，為增加抓地力，同等馬力的拖拉機需在輪輞上增裝后配重。

圖1 水田作業(yè)型拖拉機輪胎

1. 原因分析

一直以來，公司接到的旱地作業(yè)型拖拉機的訂單比較少，而且鮮有用戶購買公司的后配重（為節(jié)約成本，用戶用其他質(zhì)量大物體替代），因此，后配重一直按選配件的模式，單獨進行包裝銷售。但近期，公司成功開發(fā)出一種新型中型馬力拖拉機后，旱地作業(yè)型拖拉機的需求猛增，并且均需標(biāo)配兩塊后配重。

圖2 旱地作業(yè)型拖拉機輪胎

2. 設(shè)計過程

生產(chǎn)技術(shù)部針對整機裝配流水線增加組裝后配重的工藝組織專題研討會。

（1）從結(jié)構(gòu)全面分析 單塊配重質(zhì)量達50kg，質(zhì)量大、體積小、結(jié)構(gòu)簡單且沒有多余的安裝工藝孔；輪輞結(jié)構(gòu)屬于內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)（安裝平面距離輪胎外側(cè)達到260mm），給配重的安裝增加了難度。

（2）三種裝配方案 ①單純通過人工手工安裝：作業(yè)強度大、效率低且不適合批量生產(chǎn)。②利用合成纖維吊帶，配合KBK或行車進行吊裝：凹陷式結(jié)構(gòu)，單純吊裝仍然效率低下。③在方法②的基礎(chǔ)上，制作兩處延長的導(dǎo)向桿進行導(dǎo)向安裝：導(dǎo)向桿直徑需≤16mm，且長度需要達到450mm左右（保證安全吊裝作業(yè)間距），極易被配重壓彎變形。

針對以上結(jié)構(gòu)，會上提出的三種裝配方案均未通過，因未能探討出對策，只能重頭再來，這一次為了能從結(jié)構(gòu)上進行全方位的分析，決定利用三維軟件來進行模擬。

將與后配重有裝配關(guān)系的部品在數(shù)模（見圖3）上進行反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)：①雖然后配重通過均勻布置的三處M16螺栓與螺柱固定在輪輞上，但后橋、輪輞與后配重裝配關(guān)系仍然是同軸關(guān)系。②雖然配重質(zhì)量大、體積小及結(jié)構(gòu)簡單，但仍是一個標(biāo)準(zhǔn)的回轉(zhuǎn)體，內(nèi)孔很完整，沒有裝配關(guān)系，可以在此進行改善。③輪輞通過均勻布置的8處螺栓固定在后橋法蘭盤上，這個地方有空間提供支撐。

圖3 三維模擬

結(jié)合以上信息，討論出一套新的方案：均勻拆除4處安裝輪輞的螺母來安裝延長滑軌軸，設(shè)計同心安裝座裝夾內(nèi)孔進行軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)裝配。繪制的該夾具的三維效果圖如圖4所示，該夾具設(shè)計由導(dǎo)軌（見圖5）、擋板、安裝座（見圖6）和直線軸承4部分組成。導(dǎo)軌與輪輞分別通過均勻拆除8處固定輪輞的4件螺母進行固定，與輪軸同心；直線軸承安裝在安裝座內(nèi)，待后配重安裝在安裝座上后，安裝座帶動后配重在直線軸承的作用下可以沿著導(dǎo)軌做往復(fù)直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，擋板可以限制安裝座部滑出導(dǎo)軌；作業(yè)人員操作安裝座上的手柄移動和轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)對后配重的安裝。

在設(shè)計制圖過程中，又運用到兩種結(jié)構(gòu)成功克服了兩個設(shè)計難點：①直線軸承的運用能同時實現(xiàn)軸向運動和旋轉(zhuǎn)運動。②后配重為鑄件，鑄件3°的拔模斜度消除了安裝座與配重內(nèi)孔的安裝間隙（見圖7），同時仍能保證三處螺柱與配重安裝孔順利導(dǎo)向定位。

圖4 含夾具三維

圖5 導(dǎo)軌

圖6 安裝座

3. 結(jié)語

該夾具出圖兩周后，夾具實物制作完成，現(xiàn)場按如下順序進行了試裝（見圖8）：均勻拆卸4處輪輞安裝螺母→利用這4處螺母安裝該懸裝具→利用KBK或行車將配重移至該懸裝具的安裝座上→在直線軸承作用下，移動和轉(zhuǎn)動該懸裝具的安裝座進行配重安裝。累計安裝時間控制在12min/塊，滿足生產(chǎn)節(jié)拍，該懸裝具設(shè)計合理，一次試裝成功，該裝配工藝成功攻關(guān)。

圖7 拔模斜度與安裝間隙

圖8 現(xiàn)場安裝作業(yè)