推動(dòng)塊組件翻鉚工藝及夾具設(shè)計(jì)

0 引 言

螺管式接觸器的推動(dòng)塊組件主要由壓簧、護(hù)套、動(dòng)簧片、傳動(dòng)桿與推動(dòng)塊組成，并通過翻鉚2個(gè)半空心鉚釘使2個(gè)推動(dòng)塊聯(lián)接緊固。推動(dòng)塊組件作為接觸器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其翻鉚質(zhì)量對(duì)于接觸器的機(jī)械老練、振動(dòng)、使用壽命監(jiān)測(cè)試驗(yàn)等有直接影響，所以翻鉚是關(guān)鍵工序。合理的翻鉚工藝與夾具結(jié)構(gòu)能提高生產(chǎn)效率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此對(duì)推動(dòng)塊組件進(jìn)行分析，總結(jié)完整、成熟的翻鉚工藝方案和夾具結(jié)構(gòu)。

1 推動(dòng)塊組件結(jié)構(gòu)分析及工藝方案確定

1.1 推動(dòng)塊組件結(jié)構(gòu)分析

圖1所示為某接觸器推動(dòng)塊組件，采用2個(gè)半空心鉚釘將2個(gè)推動(dòng)塊翻鉚在一起，其中推動(dòng)塊1與推動(dòng)塊3材料為塑料，在翻鉚過程中需考慮其所能承受的壓力，一旦超過壓力極限就會(huì)產(chǎn)生裂紋而造成報(bào)廢。2個(gè)半空心鉚釘材料為H62，具有良好的塑性，適合翻鉚成形。鉚后要求推動(dòng)塊1與推動(dòng)塊3完整貼合，推動(dòng)塊鉚點(diǎn)周圍無裂痕，鉚釘翻鉚后成形面圓滑過渡且無鉚裂現(xiàn)象。

1.2 翻鉚工藝方案確定及鉚釘翻鉚材料變化規(guī)律

1.2.1 翻鉚工藝方案確定

翻鉚前需將推動(dòng)塊組件的各零件組裝完成并插入鉚釘，由于鉚釘與推動(dòng)塊孔之間是間隙配合，操作不當(dāng)易使鉚釘?shù)袈?。傳統(tǒng)翻鉚工藝采用翻鉚鉚頭在上、支撐鉚釘結(jié)構(gòu)在下，自上而下對(duì)鉚釘進(jìn)行翻鉚，推動(dòng)塊組件傳統(tǒng)翻鉚夾具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

Applicable Discussion on Air Supported Belt Conveyor in Power Plant ZENG Bing,CHEN Yanlin,LUO Yudong(115)

夾具上模組件如圖8所示，由墊板2、螺釘3、固定板4、壓釘5組成，2個(gè)壓釘5的大端面需與固定板4的

面平齊，同時(shí)2個(gè)壓釘5小端端面處于同一水平面，這樣才能保證2個(gè)鉚釘在翻鉚過程中受力均勻。壓釘5材料采用Cr12MoV，熱處理硬度為60～62 HRC，保證其有足夠的強(qiáng)度。

夾具下模組件如圖10所示，由螺釘6、墊片7、襯套8、定位塊9、導(dǎo)柱10、彈簧11、固定板12、底座13、定位銷14、定位銷15、定位柱16、螺釘17和翻鉚鉚頭18組成。2個(gè)翻鉚鉚頭18小端端面處于同一高度，定位塊9的型腔需與推動(dòng)塊組件的外形尺寸采取（0.05～0.1）mm的間隙配合，該間隙既能保證鉚釘與翻鉚鉚頭位置不出現(xiàn)過大偏差，防止鉚歪現(xiàn)象，又能鉚后便于取出推動(dòng)塊組件。翻鉚鉚頭18需采用Cr12MoV，熱處理硬度為60～62 HRC，保證其有足夠的強(qiáng)度和使用壽命。

基于傳統(tǒng)翻鉚工藝存在生產(chǎn)效率低、一次只能鉚一個(gè)鉚釘、可操作性差的問題，結(jié)合人體習(xí)慣的操作方式分析，最終確定推動(dòng)塊組件的新翻鉚工藝為：翻鉚鉚頭設(shè)計(jì)在下，自上而下地將各零件放入夾具定位，夾具上模通過翻鉚設(shè)備提供壓力作用于鉚釘大端面，一次實(shí)現(xiàn)2個(gè)鉚釘?shù)姆T。

為加大部門聯(lián)合執(zhí)法力度，廣東省水利廳和廣東省公安廳聯(lián)合印發(fā)了《廣東省水行政主管部門與公安機(jī)關(guān)執(zhí)法協(xié)作規(guī)定》，初步形成了水利與公安聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制，并在省政法委的領(lǐng)導(dǎo)下，積極參與行政執(zhí)法與刑事司法銜接信息共享平臺(tái)建設(shè)，作為成員單位錄入了行政執(zhí)法基礎(chǔ)信息，按規(guī)定做好“兩法銜接”工作。此外，廣東省水利廳與廣東省環(huán)保廳聯(lián)合發(fā)文，在東江的惠州、東莞兩市先行先試，逐步推動(dòng)水利和環(huán)保建立聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制，不斷提高水政執(zhí)法效能。

對(duì)于翻鉚成形，材料變化可以參照拉伸時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行研究，金屬材料在外力作用下會(huì)經(jīng)過彈性階段→屈服階段→強(qiáng)化階段→縮頸階段。翻鉚時(shí)，鉚釘受力后空心部位材料受拉，外層材料受壓，材料只允許在彈性階段到強(qiáng)化階段進(jìn)行變形，若出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，表明鉚釘會(huì)出現(xiàn)鉚裂現(xiàn)象；翻鉚后，理想狀態(tài)下鉚釘材料變化前、后對(duì)比如圖4所示。

新翻鉚夾具結(jié)構(gòu)如圖5所示，由模柄、上模組件和下模組件組成，其工作過程為：將推動(dòng)塊組件的各零件裝入定位塊9的型腔中（

×

），再將鉚釘放入推動(dòng)塊的相應(yīng)孔中，如圖6所示；上模組件利用定位銷14、15與下模組件合模，如圖7所示，通過模柄1壓住上模組件，使壓釘5頂住鉚釘大端面，進(jìn)而推動(dòng)定位塊9沿著導(dǎo)柱10向下運(yùn)動(dòng)，直至翻鉚鉚頭18對(duì)鉚釘進(jìn)行翻鉚；翻鉚完成后模柄1向上運(yùn)動(dòng)，定位塊9在彈簧11的反作用力下回到原始位置，完成一次翻鉚動(dòng)作。

現(xiàn)研究的鉚釘材料是H62，Cu含量為62%，其余成分為Zn，普通黃銅的組織和性能與Zn含量相關(guān)，黃銅的強(qiáng)度和塑性會(huì)隨Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而提高。

2 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 夾具結(jié)構(gòu)分析

有一段時(shí)間，我癡迷于研究古今中外歷史上的成功者，結(jié)果我發(fā)現(xiàn)他們都無一例外的在自己所熱愛的領(lǐng)域里取得了舉世矚目的成就。

但左小龍覺得，他不能接受大城市，大城市雖然大，但容不下一臺(tái)摩托車。小地方雖然小，但可以讓你隨意停。他發(fā)現(xiàn)路邊新開了一個(gè)修車鋪，開進(jìn)去后緩慢放下支腳，環(huán)看四周。左手邊有一個(gè)扳手，長(zhǎng)三分米。正對(duì)著是一扇窗，窗外是他們的中央院子，院子外面放著柴油桶，可以爬上去然后翻出這個(gè)房子，右手邊是清洗化油器的汽油，一米外有一包煙和打火機(jī)，打火機(jī)是有用的因?yàn)樽雷由线€有個(gè)煙屁股。地上插著插座正在燒水，水會(huì)在兩分鐘開。

2.2 夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.2.1 夾具上模組件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在取消農(nóng)業(yè)稅前，地方政府最關(guān)心的事情是村干部能否協(xié)助上級(jí)完成“一票否決”的國(guó)家任務(wù)，收取農(nóng)業(yè)稅費(fèi)更是農(nóng)村工作的重中之重。地方政府對(duì)村干部的要求主要是完成稅費(fèi)收取和計(jì)劃生育工作，其他工作中存在瑕疵也都可以睜一只眼閉一只眼。完成“一票否決”的任務(wù)越難，其他工作的瑕疵就越能被容忍。因此，村務(wù)工作的規(guī)范化程度是不高的，甚至如前已述，村干部黑惡化的情況并非個(gè)例。取消農(nóng)業(yè)稅前，國(guó)家通過鄉(xiāng)村干部向農(nóng)民收取稅費(fèi)時(shí)，必須一家一戶上門去收，農(nóng)戶也會(huì)借機(jī)向鄉(xiāng)村干部提出要求，最典型的是要求鄉(xiāng)村干部保證灌溉。到了農(nóng)閑，村干部組織村民冬修水利就很重要。

固定板4如圖9所示，定位孔1、2分別與定位銷14、15采取（0.02～0.04）mm的間隙配合，保證夾具上、下模組件準(zhǔn)確合模且便于開模。

2.2.2 夾具下模組件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

傳統(tǒng)翻鉚夾具雖然能實(shí)現(xiàn)2個(gè)半空心鉚釘?shù)姆T，翻鉚后推動(dòng)塊組件質(zhì)量也能達(dá)到技術(shù)要求，但該夾具翻鉚過程復(fù)雜，為防止鉚釘?shù)袈?，推?dòng)塊組件的各零件必須先翻轉(zhuǎn)裝上鉚釘，然后將夾具下?？凵蠈?duì)其定位，最后再翻轉(zhuǎn)放入翻鉚設(shè)備中，如圖3所示。

2.3 翻鉚鉚頭設(shè)計(jì)原理

翻鉚鉚頭的設(shè)計(jì)影響鉚釘翻鉚效果，翻鉚鉚頭形成端的主要尺寸是翻鉚角度與圓弧半徑

。翻鉚角度過大，鉚釘易鉚裂，翻鉚角度偏小，則會(huì)出現(xiàn)鐓鉚現(xiàn)象，圓弧半徑

則影響材料的流動(dòng)性。翻鉚鉚頭的設(shè)計(jì)原理如圖11所示，以彎曲點(diǎn)作為中心點(diǎn)，畫圓弧半徑

等于鉚釘壁厚度

的虛擬圓

，根據(jù)材料塑性情況，靈活選擇翻鉚角度

（

≤90°），該角度

與虛擬圓

相切，此時(shí)得出交點(diǎn)圓的直徑為

，如圖12所示。

1.2.2 鉚釘翻鉚材料變化規(guī)律

翻鉚鉚頭除了遵循上述的設(shè)計(jì)原理，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的情況進(jìn)行一些改進(jìn)，在成形端增加了

角，

角也與虛擬圓

相切，如圖13所示，主要原因是考慮推動(dòng)塊為塑料，翻鉚時(shí)不能使用過大的壓力，材料沿

角向外擠壓更容易鉚緊。

3 夾具制造工藝注意事項(xiàng)

對(duì)于夾具上模組件，裝配后需保證2個(gè)壓釘大端面與固定板

面平齊，同時(shí)2個(gè)壓釘小端端面處于同一水平面，即在加工壓釘時(shí)必須使大、小端面分別加大0.5 mm的調(diào)節(jié)余量，并與固定板

面先磨平，再翻轉(zhuǎn)后一起磨小端面達(dá)到圖紙裝配尺寸要求。

巖鷹飛落在不遠(yuǎn)處的一塊凸石上，它皮肉堅(jiān)硬，那枚竹葉鏢只扎入一半，便卡在了它的胸前。它彎著脖子，不停地向下探著嘴巴，試圖將鏢啄下來，卻如何也夠不到。

對(duì)于夾具下模組件，裝配后需保證2個(gè)翻鉚鉚頭的高度一致，由于翻鉚鉚頭采用數(shù)控車床一次加工成形，熱處理后會(huì)產(chǎn)生輕微變形，鉚頭大端端面需增加0.5 mm余量，熱處理后鉗工先對(duì)其表面進(jìn)行拋光，然后以小端端面作為基準(zhǔn)，磨平大端端面使2個(gè)翻鉚鉚頭高度一致，即翻鉚鉚頭的制造工藝為：備料→數(shù)控車床加工→熱處理→鉗工拋光→工磨調(diào)整高度。

4 鉚壓設(shè)備及夾具調(diào)試

鉚壓設(shè)備采用伺服系統(tǒng)控制，能精確地在

、

、

軸上移動(dòng)，所提供的翻鉚壓力為10 kN。翻鉚設(shè)備分上、下機(jī)構(gòu)，上機(jī)構(gòu)能沿

軸和

軸移動(dòng)，下機(jī)構(gòu)只能沿

軸前后移動(dòng)，夾具上、下模組件分別安裝于設(shè)備的上、下機(jī)構(gòu)上并鎖緊，夾具安裝如圖14所示。

該夾具屬于合模式結(jié)構(gòu)，調(diào)試簡(jiǎn)單方便。首先夾具下模組件沿

軸方向移動(dòng)，直至與模柄位置重合，此時(shí)模柄在

軸方向上的位置應(yīng)盡量分布于夾具下模組件的中心，保證翻鉚過程中壓力均勻分布，然后精調(diào)模柄在

軸方向的位移保證鉚釘翻鉚到位，推動(dòng)塊組件鉚釘翻鉚后的效果如圖15所示。

5 結(jié)束語

該接觸器推動(dòng)塊組件采用上述翻鉚工藝及夾具進(jìn)行生產(chǎn)，達(dá)到裝配工藝要求，并且該夾具在多個(gè)接觸器的推動(dòng)塊組件上進(jìn)行應(yīng)用。該夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵為：①根據(jù)翻鉚鉚頭設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)合理的鉚頭尺寸，這是翻鉚成形的關(guān)鍵；②定位塊的型腔與推動(dòng)塊組件的配合間隙設(shè)計(jì)需合理，該間隙既能保證鉚釘無鉚歪現(xiàn)象，又便于裝件取件。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該夾具結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)適用，可為接觸器類推動(dòng)塊組件翻鉚工藝和夾具設(shè)計(jì)提供借鑒。

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