一種基于搖臂鉆床的液壓動力鉚接裝配技術

汪 歡 侯 波 曹 勇

（沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司，遼寧 沈陽 110043）

環形件周向大量托管螺母的裝配，其動力完全依靠操作者的人力，其裝配質量和工作效率非常低下。后來，經過改進，裝配工具配備了液壓缸和液壓泵，情況稍有改觀，但效果還不理想。具體原因是，與液壓缸相連的沖頭，其在沖壓前的固位靠操作者的手感，直接導致在沖壓過程中狀態非常不穩定，沖壓效果參差不齊，沖壓質量達不到要求（參考圖1）。后經仔細研究，把腳踏式液壓泵換成了電動液壓泵，并將帶有沖頭的液壓缸直接安裝在搖臂鉆床的主軸上。這樣的優點是：首先，操作者通過控制搖臂鉆床的主軸在一定范圍內可以任意轉換工位，而且操作穩定性大大增強。另外，用電動液壓泵代替腳踏式液壓泵，減少了操作者的勞動強度。

1 普通鉚接裝配過程

1.1 鉚接裝配的概念

一般的鉚接是指使用鉚釘連接兩件或兩件以上的工件的過程。本文討論的鉚接比較特殊，它不需要鉚釘，而是利用外力使其中一個被鉚接件發生局部變形，直接鉚接到另一主鉚接件的過程，實質是一裝配過程，有比較高的裝配質量要求。通常情況下，其鉚接裝配質量依靠熟練工人的操作經驗保證，操作者需要經過一段時間的培訓才能上崗。這種人工鉚接裝配對單件或小批量生產，有其靈活性，并能夠節省成本。但是對于批量生產，就明顯顯示其局限性了。具體缺點有：①生產效率低，滿足不了大批量生產需要；②質量難以保證；③操作者的勞動強度比較大，長期以往，影響生產效率和加工質量，形成惡性循環。

1.2 鉚接裝配夾具

在很多鉚接裝配過程中，需要用到輔助工具，我們把在鉚接裝配過程中用來保持被鉚接件和主鉚接件之間的相對位置的機構及其附屬設施統稱為鉚接裝配夾具（以下簡稱夾具）。為保證鉚接裝配的質量及其一致性，大多情況下，需要專門設計夾具.

1.3 普通夾具的缺點

在生產實際中，它有以下缺點：①動力問題。由于操作者基本是一個人，操著者既要用手握住握柄，腳還要通過持續踩踏來加壓，這樣大大增加了操作者的勞動強度。另據操作者反映，腳踏式液壓泵需要的踩踏力比較大，實際操作時，難以保持上半身的穩定。②質量問題。握柄式夾具，有一定的重量，對操作者來說，長時間的靠手承重，會難以忍受。這樣導致在操作過程中，手難免晃動，沖頭時常歪斜，一旦沖偏，就會損壞工件，影響鉚接質量。如果減少握柄式夾具重量，導致其強度不夠，也會容易影響鉚接質量。

2 基于搖臂鉆床的液壓動力鉚接過程

2.1 普通夾具的缺點原因分析

普通夾具缺點的原因：①沖頭位置不穩定。②腳踏式液壓泵加強了操作者的勞動強度。以上兩點原因影響了鉚接裝配的質量。因此必須針對以上兩點做出改進。

2.2 對普通夾具的改進

①針對沖頭位置不穩定的問題，我們巧妙的想到了利用搖臂鉆床，搖臂鉆床的主軸在一定范圍內可以任意移動，而且其空間位置的穩定性毋庸置疑。具體做法是，將帶有沖頭的液壓缸通過連接件安裝在搖臂鉆床的主軸上即可。②用電動液壓泵代替腳踏式液壓泵，只用開動開關，電動液壓泵就可以自動加壓，可以將操作者從繁重的人工加壓過程中解脫出來，這樣不僅提高了工作效率，而且還減輕了操作者的勞動強度。

2.2 改進后的夾具結構（見圖1）

如圖1所示，各零件號對應名稱如下：①搖臂鉆床。②電動液壓泵。③搖臂鉆床主軸。④轉接座。⑤液壓缸。⑥沖頭。⑦托管螺母（被鉚接件）。⑧工件。⑨定位夾具。

2.3 工作原理

如圖1所示，液壓缸⑤通過轉接頭④與搖臂鉆床的主軸③連接，就可以實現在一定范圍內任何工位運動。液壓缸動力源來源于電動液壓泵②。被鉚接件⑦和工件⑧通過定位夾具⑨保持相對位置固定，放在搖臂鉆床工作臺上。操作者將沖頭⑥調節到適當位置，通過控制電動液壓泵的開關，將動力傳給液壓缸⑤，液壓缸⑤推動沖頭⑥的進給，就可以實現將被鉚接件⑦鉚接到工件⑧上。

結語

本文結合生產實際中遇到的問題，提出設想并作出改進。經實踐證明，其改進效果非常可觀。經過改進，大大的提高了工作效率。其鉚接裝配質量相較之前也大為改觀，鉚接合格率達到95%以上。之所以達到這樣的效果，最主要的原因是：減少了人為的影響因素，將人工操作對質量的影響降到最低，盡最大可能的將人工轉化為機械化和自動化，只有這樣才能大大增加產品的質量及其一致性。

[1]徐發仁.氣動液壓機床夾具設計[M].上海：上海科學技術出版社，1982.

[2]《機械工程手冊》編委會，機械工程手冊[M].北京：機械工業出版社，1982.