某重型汽車駕駛室翻轉(zhuǎn)軸軸套壓裝設(shè)備的設(shè)計

張莉，張磊，許幫柱，梁博文，王晨，屈闖

某重型汽車駕駛室翻轉(zhuǎn)軸軸套壓裝設(shè)備的設(shè)計

張莉，張磊，許幫柱，梁博文，王晨，屈闖

（陜西萬方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710200）

重型汽車駕駛室翻轉(zhuǎn)軸軸套壓裝對壓裝后的同軸度、平行度有極其嚴(yán)格的要求，人工壓裝時產(chǎn)品質(zhì)量一致性差、勞動強(qiáng)度大、效率低。通過對軸套壓裝工藝分析，設(shè)計了一種自動壓裝設(shè)備，該設(shè)備不僅可以實現(xiàn)多個軸套壓裝，提高了勞動效率、降低了勞動強(qiáng)度、提升了產(chǎn)品質(zhì)量，而且通用性好，能夠?qū)崿F(xiàn)不同車型翻轉(zhuǎn)軸套的壓裝。

翻轉(zhuǎn)軸；軸套；自動壓裝設(shè)備；通用性

前言

駕駛室翻轉(zhuǎn)軸總成是重型汽車的關(guān)鍵裝置，直接關(guān)系到汽車安全性、可靠性、駕駛舒適性及維修方便性等性能要求。橡膠軸套裝配在駕駛室翻轉(zhuǎn)軸上可以起到緩沖、減震和保護(hù)等作用[1]。橡膠軸套與翻轉(zhuǎn)軸為過盈配合，需要安全可靠，不出現(xiàn)脫落、松動現(xiàn)象，且壓裝后要保證同軸度、平行度等要求。目前的加工方式多以人力敲擊或制作專用夾具將軸套壓入的左右搖臂中，然后再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)軸總成的裝配，此裝配工序難以保證壓裝后的翻轉(zhuǎn)軸總成兩側(cè)搖臂軸套的同軸度和平行度的要求，產(chǎn)品一致性差，而且加工過程勞動強(qiáng)度大、效率低。有必要設(shè)計一種高效率的、高精準(zhǔn)的、易操作的且具有通用性的自動化軸套壓裝設(shè)備，既可以實現(xiàn)單一軸套壓裝產(chǎn)品的生產(chǎn)又可以實現(xiàn)有同軸度、平行度要求的多處軸套的壓裝。

圖1為某重型汽車的翻轉(zhuǎn)軸總成，包括搖臂總成及4個軸套。本文針對該件設(shè)計了一套軸套自動壓裝設(shè)備，該設(shè)備具有裝配精度高、效率高、操作方便、且通用性高等優(yōu)點。

1 方案設(shè)計

1.1 工作原理

本文設(shè)計的壓裝設(shè)備，以伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺機(jī)構(gòu)為輔助，液壓油缸為主要動力，利用液壓油缸產(chǎn)生的壓力將橡膠軸套壓入搖臂總成中達(dá)到裝配的目的。本設(shè)備采用液壓式壓緊機(jī)構(gòu)，能實現(xiàn)軸套的同時壓裝，確保壓裝后產(chǎn)品的一致性[2]。

圖1 某重型汽車的翻轉(zhuǎn)軸總成

圖2為壓裝設(shè)備示意圖，圖3為壓裝設(shè)備左側(cè)示意圖（左右兩側(cè)對稱），其工作過程：

初始階段，根據(jù)產(chǎn)品的不同，調(diào)節(jié)舉升平臺的高度，通過前、后伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺機(jī)構(gòu)的作用使軸套壓裝裝置運(yùn)動到指定位置；放置軸套及搖臂總成；前、后伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)直至將搖臂總成頂緊完成定位，同時將搖臂總成抬離舉升平臺、中間的支架和兩側(cè)支撐座；然后前、后伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺機(jī)構(gòu)停止工作，并鎖死；由前、后壓裝裝置上的液壓油缸提供壓緊力將軸套壓入搖臂總成兩側(cè)搖臂孔內(nèi)；壓裝完成后，前、后伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺機(jī)構(gòu)作用，使壓裝裝置回到裝件時的初始位置。

圖2 壓裝設(shè)備示意圖

1.后側(cè)液壓油缸 2.后伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺機(jī)構(gòu) 3.搖臂總成 4.軸套1 5.舉升平臺 6.支架 7.前側(cè)液壓油缸 8.軸套2 9.支撐座 10.前伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺機(jī)構(gòu)

此設(shè)備采用伺服電機(jī)絲桿傳動滑臺進(jìn)行傳動定位，液壓油缸和伺服電機(jī)由電氣數(shù)控操作臺控制，實現(xiàn)自動壓裝，壓裝過程進(jìn)給速度能夠保持一致和保證受力均勻，定位尺寸精確，能夠防止在壓裝過程中發(fā)生軸套的歪斜、保證左右兩側(cè)軸套同軸度的要求，極好地保證壓裝質(zhì)量，提升產(chǎn)品的一致性[3]。舉升平臺及滑臺的應(yīng)用能夠滿足不同產(chǎn)品的加工，使設(shè)備具有通用性。

1.2 前壓裝裝置的設(shè)計

需依據(jù)橡膠軸套壓裝時的最大壓裝力要求及壓裝后應(yīng)滿足的技術(shù)條件，進(jìn)行前壓裝裝置的設(shè)計。該裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示。

1.液壓油缸 2.油缸安裝座 3.導(dǎo)向板 4.襯套安裝座5.軸套 6.定位銷 7.支撐座 8.左搖臂 9.夾具 10.導(dǎo)向套 11.夾具定位座 12.彈簧 13.襯套 14.緊固螺釘 15.基板 16.滑塊 17.滑軌 18.滑臺 19.鎖死裝置 20.工作臺 21.絲桿

工作原理：定位階段，絲桿帶動滑臺移動至指定位置，使夾具9插入翻轉(zhuǎn)軸搖臂孔內(nèi)，實現(xiàn)工件定位，彈簧12處于非壓縮狀態(tài)。壓裝階段，液壓油缸工作，推動軸套5向右運(yùn)動進(jìn)入搖臂孔內(nèi)，定位銷6插入夾具9孔內(nèi)，液壓油缸繼續(xù)工作，使軸套5頂出夾具9，壓縮彈簧12。壓裝完成后，控制伺服電機(jī)使滑臺移動，松開翻轉(zhuǎn)軸總成，彈簧12復(fù)位推動夾具9回到初始位置。

1.3 后壓裝裝置的設(shè)計

后壓裝裝置與前壓裝裝置的壓裝方向相反，該裝置結(jié)構(gòu)如圖5所示。

工作原理：定位階段，絲桿帶動導(dǎo)向板總成3在直線滑軌15上移動到指定位置，使夾具8插入翻轉(zhuǎn)軸搖臂孔內(nèi)，實現(xiàn)工件定位，彈簧6處于非壓縮狀態(tài)。壓裝階段，導(dǎo)向板總成3處于固定狀態(tài)，液壓油缸工作時，將會帶動滑臺向左運(yùn)動，軸套16進(jìn)入搖臂孔內(nèi)，定位銷10插入夾具8孔內(nèi)，液壓油缸繼續(xù)工作，使軸套16頂出夾具8，壓縮彈簧6。壓裝完成后，控制伺服電機(jī)使滑臺移動，松開翻轉(zhuǎn)軸總成，彈簧6復(fù)位推動夾具8回到初始位置。

1.液壓油缸 2.油缸安裝座 3.導(dǎo)向板總成 4.緊固螺釘 5.襯套 6.彈簧 7.導(dǎo)向套 8.夾具 9.左搖臂 10.定位銷 11.軸套安裝座 12.軸套安裝架 13.滑臺 14.絲桿 15.直線滑軌 16.軸套

2 結(jié)論

通過與舊壓裝工藝的對比，目前設(shè)計的設(shè)備具有以下優(yōu)勢：

（1）勞動效率得到了顯著提高，設(shè)備使用電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行操作，可同時實現(xiàn)4個橡膠軸套的同時壓裝，減少勞動時間，提升勞動效率。

（2）壓裝產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著提升，以前壓裝過程中經(jīng)常出現(xiàn)軸套壓斜、壓壞等現(xiàn)象，使用新設(shè)備后，壓裝力得到控制，減少了這一現(xiàn)象的發(fā)生，同時能夠保證左右兩側(cè)軸套的同軸度和平行度。

（3）新設(shè)備具有較高的通用性功能，設(shè)備采用柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計，可滿足其他翻轉(zhuǎn)軸產(chǎn)品軸套的壓裝。

[1] 謝勇,鄭華林,謝群芳,王文韜.汽車后扭梁橡膠襯套壓裝機(jī)的設(shè)計及應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓,2014,42(22):29-32.

[2] 周衛(wèi)兵,楊虎,張晉偉.一種襯套壓裝裝置的設(shè)計及應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2012(09):95-97.

[3] 劉文平,李玉蘭,張娜,張麗.液壓裝置在機(jī)床裝配中的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備,2016(20):26-28.

Design of Shaft Sleeve Press-Fit Equipment for Flip shaft of Heavy-duty Truck Cab

Zhang Li, Zhang Lei, Xu Bangzhu, Liang Bowen, Wang Chen, Qu Chuang

（Shaanxi Wanfang Auto Parts Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200）

The coaxial degree and parallelism of the overturning Shaft sleeve of heavy-duty truck cab are very strict, the product quality consistency is poor, the labor intensity is large, and the efficiency is low of manual operation. Through the analysis of the shaft sleeve press-fit equipment, an automatic pressuring equipment is designed, which can realize multiple shaft sleeve pressuring, that improves labor efficiency, reduces labor intensity and improves product quality. Besides, it has good versatility so that can achieve different models of the Flip shaft sleeve pressuring.

Cab flip shaft; Shaft sleeve; Automatic pressing equipment; Versatility

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.04.040

U466

B

1671-7988(2021)04-133-03

U466

B

1671-7988(2021)04-133-03

張莉，女，本科，工程師，工藝所所長，就職于陜西萬方汽車零部件有限公司，主要研究汽車零部件輕量化材料、加工工藝。