基于精密偶件中殼體組合件壓套技術(shù)的探究

■中國航發(fā)西安動力控制科技有限公司 （陜西西安 710000） 張 侖 張旭航

壓套是指殼體孔與襯套外圓之間為過盈配合，采用熱脹冷縮原理，將殼體在電熱干燥箱內(nèi)加熱并保溫一定時間，殼體熱脹，孔徑增大，襯套放入液氮中直至停止“沸騰”，襯套冷縮，外徑變小，短時間內(nèi)殼體孔與襯套外圓之間過盈配合轉(zhuǎn)換為間隙配合，使用專用芯棒或壓套工裝將襯套迅速壓入殼體的工藝方法。因此，壓套時的溫度、時間、壓套順序及壓套所使用工裝，成為影響殼體組合件壓套的重要因素。

因以前對于不同材料的加溫和冷卻溫度、保溫時間和壓套工裝都沒有規(guī)定，故在壓套時，都是根據(jù)操作人員的經(jīng)驗進(jìn)行加工，經(jīng)常出現(xiàn)襯套壓不進(jìn)去，導(dǎo)致殼體組件報廢的現(xiàn)象，不僅使加工周期延長，還造成了極大的損失。本文所探究的就是如何確定出不同材料的殼體和襯套在壓套時所需的溫度、保溫時間、壓套工裝以及所壓襯套的前后順序，從而確定符合需要的壓套工藝方法。

1. 方案

（1）壓套的條件及確定 具體如下所述。

1）溫度。殼體的加熱溫度在工藝規(guī)程中必須有明確的規(guī)定，見表1。

2）時間。殼體加熱后的保溫時間在工藝規(guī)程中必須有明確的規(guī)定（見表1）；襯套在液氮中必須停止“沸騰”；襯套壓入殼體必須迅速。

3）壓套的順序。壓套就是將殼體放在電熱干燥箱內(nèi)加熱并保溫，利用殼體膨脹、孔徑變大和襯套收縮、外徑變小的原理，使殼體孔與襯套外圓在短時間內(nèi)變成間隙配合，再用壓套工裝將襯套迅速壓入殼體的方法。基于此，一般殼體組件中壓多個襯套時，先壓緊度大、配合面積多和有角向位置要求的襯套，殼體的一面壓完，再壓另一面。

（2）壓套的工裝 包含設(shè)計原則和分類。

1）壓套工裝的設(shè)計原則。殼體組件壓套工裝應(yīng)依據(jù)襯套的位置及壓套的順序來確定，根據(jù)需求來決定是否需要前引導(dǎo)、后引導(dǎo)、角向位置和人為引導(dǎo)等。尤其是工裝的進(jìn)口、臺階外圓和內(nèi)環(huán)槽處應(yīng)有較大R并拋光。

2）壓套工裝的分類。①殼體組件壓套支座。殼體組件壓套時，當(dāng)殼體上無基準(zhǔn)面能將殼體孔與壓套臺面垂直時，需使用壓套支座，將殼體孔垂直放置于壓套臺面，便于壓套。如果殼體上有基準(zhǔn)面能將殼體孔與壓套臺面放置垂直，則無需壓套支座。壓套前需檢查壓套支座，其表面應(yīng)平整、無毛刺，棱角應(yīng)倒R拋光。②壓套芯棒。在壓套過程中，當(dāng)襯套和殼體孔長徑比＜0.5、臺階分體襯套時，襯套容易壓斜，無法保證設(shè)計圖樣要求，在選擇工裝時應(yīng)有前引導(dǎo)、后引導(dǎo)；在壓套中，有些襯套設(shè)計圖樣有角向或距離尺寸要求，則需選擇有帶角向定位或定距塊的工裝。

前引導(dǎo)壓套芯棒：殼體為通孔，殼體孔和襯套都很短，由于襯套有一定壁厚存在，壓套芯棒穿入襯套后，無法與殼體孔形成配合，存在很大間隙（襯套壁厚），無法定位引導(dǎo)，所以需要有引導(dǎo)套（見圖1）。

表1 常用殼體材料壓套時的加熱溫度和保溫時間

后引導(dǎo)壓套芯棒：殼體孔為臺階孔，其和襯套都很短，無法使用前引導(dǎo)進(jìn)行定位，可結(jié)合實際情況選擇后引導(dǎo)定位（見圖2）。

帶角向壓套芯棒：襯套上孔、槽或型面等在壓入殼體后對殼體有方向要求時，需選擇有定向的壓套工裝（見圖3）。

圖1 前引導(dǎo)壓套示意

圖2 后引導(dǎo)壓套示意

圖3 帶角向壓套示意

2. 壓套技術(shù)的工藝方法

壓套技術(shù)的工藝方法如下所述。

1）將殼體按擺放好的順序放入加熱箱，殼體數(shù)量應(yīng)根據(jù)加熱箱容積調(diào)整，不宜過多，應(yīng)能很順暢地取出。殼體應(yīng)平放于加熱箱中，嚴(yán)禁壘放。將加熱箱加溫，并保持一定時間。

2）將襯套裝于壓套工裝上，放入液氮中冷卻，直至襯套停止“沸騰”。

3）將加熱、保溫后的殼體取出，并利用輔助工裝放置于壓套平臺上，需保證壓套孔系在垂直方向。

4）將襯套從液氮中取出，按照設(shè)計圖樣要求迅速壓入殼體內(nèi)，壓套過程嚴(yán)禁敲擊，對于壓套工裝應(yīng)有前引導(dǎo)、后引導(dǎo)、角向位置和人為引導(dǎo)等，確保襯套能順利壓入殼體的同時，保證襯套相對殼體的位置度。壓入襯套后，殼體在熱狀態(tài)下不得晃動，應(yīng)保持壓入時方向，直至冷卻。殼體組件中需壓多處襯套時，應(yīng)注意壓入先后順序，防止產(chǎn)生干涉。

5）殼體冷卻后，應(yīng)檢查襯套是否符合實際圖樣要求，壓套合格后才能進(jìn)行下一臺壓套。

表2 殼體組件壓套常見問題

3. 殼體組件壓套常見問題

殼體組件壓套常見問題見表2。

4. 結(jié)語

對壓套方法進(jìn)行歸納和總結(jié)，不僅規(guī)定了不同材料、緊度的殼體與襯套的壓套溫度，還規(guī)定了殼體組件的壓套順序，同時還根據(jù)殼體結(jié)構(gòu)，增加了引導(dǎo)套和引導(dǎo)芯棒，使壓套這項技術(shù)的主導(dǎo)由操作人員的加工經(jīng)驗歸納為一系列的工藝參數(shù)，為以后的殼體組合件的壓套提供了方法以及壓套問題出現(xiàn)后的解決方案，并為今后壓套工藝的編制提供了參考和指導(dǎo)。