王超 李俊曉

摘 要：拉脫力測試是穩(wěn)定桿生產(chǎn)流程中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，旨在測試穩(wěn)定桿橡膠襯套有效粘接面積。該設(shè)備整體結(jié)構(gòu)簡單，主要由壓力機(jī)、旋轉(zhuǎn)油缸、不同型號的穩(wěn)定桿模座以及工裝擋板組成。鑒于該測試機(jī)工裝擋板不足以滿足日常生產(chǎn)要求，對該擋板進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。改造主要分為快速換型與安全性能優(yōu)化兩方面。

關(guān)鍵詞：拉脫力工裝;安全性;快速換型

穩(wěn)定桿橡膠襯套拉脫力測試作為穩(wěn)定桿換型過程中的樣件檢測工序，是質(zhì)量管控的流程之一。該設(shè)備通過將穩(wěn)定桿橡膠襯套拉脫得到襯套有效粘接面積等數(shù)據(jù)，由此判斷是否釋放該型號穩(wěn)定桿該批次生產(chǎn)。因此，該工序在整個(gè)生產(chǎn)流程中有很大的作用。隨著新產(chǎn)品的引入以及產(chǎn)品工藝的不斷優(yōu)化，該設(shè)備現(xiàn)有工裝已不足以滿足新產(chǎn)品產(chǎn)生的巨大拉脫力的沖擊，日常損耗嚴(yán)重。再加上部分操作人員不規(guī)范使用造成的損耗，導(dǎo)致該設(shè)備工裝擋板部位變形十分嚴(yán)重。該擋板限位作用極易失效，致使該設(shè)備容易失效。穩(wěn)定桿在拉脫力作用下彈出，操作人員的安全得不到保障，且該擋板換型調(diào)試工序繁雜，操作十分耗時(shí)?？紤]到員工安全以及成本節(jié)約等因素，公司決定對拉脫力測試機(jī)工裝擋板進(jìn)行改造，以期滿足生產(chǎn)需求、縮短換型時(shí)間、優(yōu)化安全性能、保障操作人員的人身安全。

1 ? ?拉脫力測試機(jī)基本結(jié)構(gòu)及功能

1.1 ?拉脫力測試機(jī)的組成

公司使用的拉脫力測試機(jī)工作部分主要由液壓缸驅(qū)動的壓力模塊[1]、穩(wěn)定桿模座[2]、裝有調(diào)節(jié)絲杠的旋轉(zhuǎn)油缸[3]以及工裝擋板模塊[4]組成（見圖1）。該設(shè)備以壓力模塊作為主要工作端，桿件置于對應(yīng)型號的專用模座，桿件上方由安裝在旋轉(zhuǎn)油缸上的可調(diào)節(jié)絲杠手動調(diào)節(jié)壓緊穩(wěn)定桿，以防止穩(wěn)定桿受力彈出，桿件的另一端接觸工裝擋板模塊，起限位作用。

1.2 ?拉脫力測試機(jī)工作原理

穩(wěn)定桿裝夾完畢后，由壓力模塊對穩(wěn)定桿橡膠襯套施加壓力。另一側(cè)由工裝擋板模塊提供對穩(wěn)定桿桿身的限位彈力。壓力與彈力相互作用，擠壓穩(wěn)定桿，形成將穩(wěn)定桿橡膠襯套拉脫的拉脫力。另有感應(yīng)器將測試數(shù)據(jù)傳至可視化電子屏，給出穩(wěn)定桿襯套的有效粘接面積。此數(shù)據(jù)將作為控制標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量將以此數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)對比控制卡判定是否做生產(chǎn)釋放。

2 ? ?底板的快換改造設(shè)計(jì)

2.1 ?問題敘述

根據(jù)在現(xiàn)場對該設(shè)備操作流程的長期觀察，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備使用過程中對工裝擋板模塊調(diào)試的工序耗時(shí)長。由于調(diào)試時(shí)涉及滑動部分與底板螺紋連接的松緊，需將螺釘旋出，調(diào)整位置后再將螺釘旋入，重新固定。此過程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。

2.2 ?初步討論

參考快速換模的七大原則之四，從改善螺釘連接中螺釘?shù)男鲂M(jìn)所需要的時(shí)間較長這一點(diǎn)出發(fā)，以達(dá)成只旋轉(zhuǎn)一次即可擰緊或放松緊固的目的。結(jié)合設(shè)備現(xiàn)狀，初步考慮改變滑動部分與底板的連接方式，縮短該工序換模時(shí)間，以達(dá)成快速換模的目標(biāo)。

2.3 ?解決方案

經(jīng)過與公司工程師的討論，決定將工裝模塊底板上的螺紋孔改為T型導(dǎo)滑槽。使用標(biāo)準(zhǔn)T型螺母（置于T形導(dǎo)滑槽）與螺釘連接底板與滑動部分。由此只旋轉(zhuǎn)一次螺釘即可放松緊固，移動滑動部分至需要位置（貼合穩(wěn)定桿末端）后，再旋轉(zhuǎn)一次擰緊，即可完成該工序的調(diào)節(jié)。T型導(dǎo)滑槽既可以保證滑動部分與底板的相對位置固定，又發(fā)揮一定的導(dǎo)向作用，以縮短調(diào)節(jié)時(shí)間。由于T型螺母是標(biāo)準(zhǔn)件，該處T型槽公差以T型螺母為基準(zhǔn)，采用基軸制確定相應(yīng)公差范圍。該處選用孔用公差H7，即0～0.03。

3 ? ?滑動部分安全性優(yōu)化改造設(shè)計(jì)

3.1 ?問題敘述

由于新產(chǎn)品的開發(fā)、產(chǎn)品工藝的不斷優(yōu)化以及設(shè)備使用次數(shù)的不斷增加，該設(shè)備工裝擋板模塊滑動部分產(chǎn)生變形，導(dǎo)致設(shè)備工作時(shí)不穩(wěn)定，因此，在設(shè)備工作時(shí)，發(fā)生過穩(wěn)定桿從工裝擋板模塊滑脫、從工作區(qū)域彈出的事故，導(dǎo)致該設(shè)備前后觀察窗皆被彈出的穩(wěn)定桿擊碎，存在很大的安全隱患。所以，需要對工裝滑塊模組滑動部分的安全防錯(cuò)性能作相應(yīng)優(yōu)化。

3.2 ?初步討論

考慮到模組原有滑動部分尾端可接觸面積小，要加大接觸面積。在兩側(cè)沒有加裝防錯(cuò)措施時(shí)，考慮加裝擋板。且加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)不合理，兩側(cè)滑槽外側(cè)金屬過窄，在承受較大力后，已發(fā)生嚴(yán)重變形。以上情況，需要改善。因此，初步考慮重新設(shè)計(jì)滑塊部分，以期設(shè)備可以適應(yīng)生產(chǎn)。

3.3 ?解決方案

（1）在允許范圍內(nèi)（該設(shè)備有工作空間限制），加大滑塊部分可接觸穩(wěn)定桿尾端的面積，以適應(yīng)不同型號、尺寸的穩(wěn)定桿，保證設(shè)備的兼容性以及可靠性。

（2）設(shè)計(jì)并加裝4根加強(qiáng)筋，以提高滑動部分的剛度、提升抗彎曲性能，防止該部分變形失效，延長工裝擋板模塊的使用壽命。

（3）在滑動部分兩側(cè)設(shè)計(jì)加裝擋板，用以預(yù)防穩(wěn)定桿滑脫時(shí)的彈出事故，降低設(shè)備失效的可能性，保證操作人員安全。

（4）滑動部分與底板的連接在原本的四螺釘基礎(chǔ)上，于主擋板另一側(cè)增加兩根螺釘，分擔(dān)工作時(shí)該部分所受到的巨大拉脫力，提高設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性。

4 ? ?改造前后對比

改造前后對比如圖2所示。

右圖為基本實(shí)現(xiàn)構(gòu)想的三維建模圖。經(jīng)過討論，該設(shè)計(jì)基本可以達(dá)到預(yù)計(jì)要求。根據(jù)該模型分化出零件圖，討論尺寸公差后，外發(fā)進(jìn)行機(jī)加工。

5 ? ?操作流程的規(guī)范

（1）放置穩(wěn)定桿時(shí)，一定要嚴(yán)格按照質(zhì)量控制卡的規(guī)定執(zhí)行。桿件尾端與工裝擋板模塊的接觸點(diǎn)盡量居中，使工裝擋塊模組所受扭矩減小，降低失效可能性，減少損耗。

（2）調(diào)節(jié)桿體限位時(shí)，需保證旋轉(zhuǎn)油缸在模座上固定，且嚴(yán)格使用兩絲杠壓緊桿體。

（3）設(shè)備運(yùn)行時(shí)，需要保證觀察門緊閉。操作人員站立于安全范圍內(nèi)，當(dāng)工作過程發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)立即拍即停按鈕。確保自身安全。

6 ? ?改造后的提升

6.1 ?換模效率提升

據(jù)悉，改造前該工序調(diào)試需要先旋出4根固定螺釘，調(diào)整模塊滑動部分至相應(yīng)位置后，將螺釘旋入完成該調(diào)試工序。因此調(diào)試時(shí)間為S1=（40×8+20）s=340 s。改造后，即使需要旋動6根螺釘，但單根螺釘調(diào)試時(shí)間（旋進(jìn)或旋出）由原來的40 s縮短至10 s以內(nèi)。所以，改造后該工序需要的調(diào)試時(shí)間為S2=（10×6+20）s=80 s。

綜上可以得出：僅工裝擋板模塊的調(diào)試工序，所需時(shí)間由原本的340 s縮短到現(xiàn)在的80 s，就此工序提升換模效率76.47%，達(dá)到了快速換模的預(yù)期效果。

6.2 ?調(diào)整滑塊可與桿件尾端貼合

由于改造前模塊的底板螺紋孔間隔固定，調(diào)節(jié)滑動部分時(shí)，主擋板圖桿件尾端常不能貼合。設(shè)備工作時(shí)穩(wěn)定桿與模座及壓緊絲杠產(chǎn)生滑動后，才會接觸到工裝擋板模塊，此間產(chǎn)生的滑動摩擦力便是浪費(fèi)。且該處的摩擦?xí)δＷ约敖z杠連帶旋轉(zhuǎn)油缸造成一定的損耗，改造后主擋板與桿件尾端可以很容易做到貼合，使設(shè)備運(yùn)作更合理。

6.3 ?設(shè)備安全性提高

由于在滑動模塊兩側(cè)加裝了防錯(cuò)擋板，即使設(shè)備工作時(shí)發(fā)生了桿件滑脫現(xiàn)象，桿件也會被束縛在兩側(cè)擋板內(nèi)，不會發(fā)生桿件彈出工作范圍的事故，保證了操作人員的安全。

7 ? ?結(jié)語

通過對現(xiàn)有拉脫力工裝擋板的分析，結(jié)合生產(chǎn)給出的要求，對底板與滑動部分的連接方式以及滑動部分進(jìn)行安全性能優(yōu)化改造，最終解決了實(shí)際生產(chǎn)的問題。

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[3]王燕，王述洋，潘洪亮.談機(jī)械制造業(yè)中的生產(chǎn)安全[J].林業(yè)勞動安全，2006（4）：29-32.

[4]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].5版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

Technical analysis of tooling baffle modification of push off tester

Wang Chao， Li Junxiao

（Southeast University Chengxian College， Nanjing 210088， China）

Abstract：The push off test is an important part in the production process of stabilizer bar， which is designed to test effective adhesive area of the rubber bushing on the stabilizer bar. The whole structure of the equipment is simple， mainly composed of press machine， rotating cylinder， die holder of various types of stabilizer bar and tooling baffle. In view of the fact that the equipment baffle of the tester is not enough to meet the daily production requirements， the design of the baffle is reformed. It can be divided into two aspects： single minute exchange of die and safety performance optimization.

Key words：tooling of push off tester; safety; SMED