懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)研究

王浩　伍英　沈陽　譚博淼　胡斌　賀青凌　湯梓坤　周旭

摘 要：為了降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高汽車前橋主銷與鎖銷的壓裝質(zhì)量，提高工作效率和穩(wěn)定性，提高企業(yè)的自動(dòng)化水平，設(shè)計(jì)了一種用于汽車前橋主銷與鎖銷安裝的壓裝機(jī)。介紹了汽車前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)的組成，闡述其工作原理和主要部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。該壓裝機(jī)操作方便、可靠，能夠滿足汽車前橋大批量生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：前橋主銷與鎖銷 懸掛式壓裝機(jī) 研究

中圖分類號：TH122；U463.42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（a）-0098-02

隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對汽車零部件的自動(dòng)裝配質(zhì)量和裝配技術(shù)提出了更高的要求[1]；對汽車車橋的質(zhì)量要求也越來越高；高自動(dòng)化程度的車橋壓裝設(shè)備的研究制造也成為當(dāng)今車橋生產(chǎn)領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展趨勢[2]。

在汽車前橋總成裝配過程中，需要裝入主銷與鎖銷。目前，汽車前橋總成裝配均已實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，在每條裝配線上設(shè)有若干套流動(dòng)循環(huán)夾具及若干工位，啟動(dòng)裝配線時(shí)夾具開始循環(huán)流動(dòng)，各工位在裝配線的固定節(jié)拍下完成各自的裝配動(dòng)作。

然而，現(xiàn)有的前橋總成主銷與鎖銷一般仍采用人工手動(dòng)敲擊的方式進(jìn)行安裝，即將前橋總成固定于裝配線的小車上，隨著小車在裝配線上的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)對主銷與鎖銷的壓裝；由于固定式壓力機(jī)[3]在裝配線上布置較困難，因此裝配線上只能采用人工手動(dòng)敲擊的方式進(jìn)行裝配。該方式存在著敲擊力量大小及均勻度難以控制等人為不確定因素，裝配過程中易造成主銷與鎖銷前期損傷，同時(shí)壓入深度難以控制，因此已無法滿足大批量化生產(chǎn)的需求。為此設(shè)計(jì)了一種用于汽車前橋總成主銷與楔形鎖銷安裝的壓裝機(jī)，滿足新形勢下裝配流水線的高速、高效和可靠的要求。

1 組成及基本原理

懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)由螺釘1、氣缸座2、氣缸3、吊環(huán)4、定位銷5、弓梁6、螺套7、快換壓頭8、螺釘9、連接板10、小型氣缸11、螺桿12、螺母13、定位塊14等組成。

懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)的工作原理為：使用時(shí)，將壓裝機(jī)懸掛在前橋總成裝配線上方的電動(dòng)葫蘆上，當(dāng)前橋移動(dòng)到安裝轉(zhuǎn)向節(jié)工位時(shí)，操作人員先將調(diào)整墊片、平面軸承、轉(zhuǎn)向節(jié)安裝到前橋上并預(yù)壓入主銷和楔形鎖銷；然后手持壓裝機(jī)手柄將其移動(dòng)到合適的位置，推動(dòng)定位銷5進(jìn)入楔形鎖銷后端的孔中進(jìn)行定位，通過連接于定位銷5上的位移傳感器檢測到定位銷5被定位好的信號后，操作人員轉(zhuǎn)動(dòng)壓裝機(jī)，將調(diào)整螺桿12對準(zhǔn)主銷；對準(zhǔn)好后，按下小型氣缸11的啟動(dòng)按鈕，小型氣缸11的活塞桿向下運(yùn)行，通過調(diào)整螺桿12推動(dòng)定位塊14壓向主銷，以壓裝機(jī)的自身重力為反作用力將主銷壓入轉(zhuǎn)向節(jié)與前橋中；當(dāng)主銷壓裝到位后，按下小型氣缸11的返回按鈕，小型氣缸11向上返回到初始位置；操作人員按下氣缸3的啟動(dòng)按鈕，氣缸3的活塞桿推動(dòng)快換壓頭8向前運(yùn)動(dòng)，壓向楔形鎖銷的前端，以螺套7端面的支撐力為反作用力，隨著壓力的增大，快換壓頭8將楔形鎖銷壓入前橋主銷中。楔形鎖銷的壓入深度由快換壓頭8上的孔內(nèi)外端面之間的距離控制。檢測到楔形鎖銷壓裝到位的信號后，氣缸3向后運(yùn)動(dòng)返回到初始位置，同時(shí)氣缸3向后返回到初始位置后，操作人員將壓裝機(jī)快速移出，從而完成一個(gè)工作循環(huán)。

2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下。

在弓梁6的右延伸臂上裝有外螺紋式氣缸3，氣缸3后端與氣缸座相聯(lián)，用螺釘1將氣缸座2固定在弓梁6上，以對外螺紋式氣缸3起到固定支撐作用并與氣源相聯(lián)；氣缸3的活塞桿前端用螺紋連接一個(gè)快換壓頭8；楔形鎖銷的壓入深度由快換壓頭8上的孔內(nèi)外端面之間的距離控制。快換壓頭8與所安裝鎖銷尺寸相對應(yīng)，從而可根據(jù)前橋類型的變換，更換相應(yīng)的快換壓頭8，以此實(shí)現(xiàn)對不同鎖銷的快速壓裝。

在弓梁6的左延伸臂上通過螺紋連接方式固定一個(gè)外螺紋式螺套7，螺套7內(nèi)裝有定位銷5，定位銷5與快換壓頭7位于同一軸線上，保證螺套7受壓均勻；調(diào)整螺套7在弓梁6的左右位置，以此實(shí)現(xiàn)對不同轉(zhuǎn)向節(jié)的壓裝。

在弓梁6頂部上端面的中間位置通過螺釘連接方式固定連接一個(gè)連接板10，連接板10的一端向外伸出，在連接板10的伸出端通過螺栓固定連接一個(gè)小型氣缸11，在小型氣缸11的活塞桿前端套接一個(gè)與所安裝主銷尺寸相對應(yīng)的調(diào)整螺桿12，并在調(diào)整螺桿12的前端通過螺紋連接方式連接一個(gè)定位塊14，然后用螺母并緊；更換相應(yīng)的定位塊14，可以實(shí)現(xiàn)對不同主銷的快速壓裝。

在弓形梁1頂部上端面的左右兩側(cè)分別通過螺紋連接方式并排固定連接兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的吊環(huán)4，使用時(shí)通過兩吊環(huán)將壓裝機(jī)懸掛于裝配線的上方。

為了方便使用，在弓梁6左延伸臂的外側(cè)通過螺栓固定連接一個(gè)手柄，使用時(shí)通過該手柄對壓裝機(jī)進(jìn)行移動(dòng)。

使用時(shí)，當(dāng)前橋移動(dòng)到安裝轉(zhuǎn)向節(jié)工位時(shí)，操作人員先將調(diào)整墊片、平面軸承、轉(zhuǎn)向節(jié)安裝到前橋上并預(yù)壓入主銷和楔形鎖銷；由于壓裝機(jī)懸掛在前橋總成裝配線上方的電動(dòng)葫蘆上，使其可按預(yù)設(shè)導(dǎo)軌自由運(yùn)動(dòng)，覆蓋多個(gè)裝配小車，減小裝配線占用空間，實(shí)現(xiàn)了主銷與鎖銷壓裝的隨裝配線同步動(dòng)作。

壓裝機(jī)操作輕便靈活，用壓裝機(jī)替代原來的手動(dòng)敲裝方式，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了噪音污染，改善了工作環(huán)境，減少了人為因素對鎖銷造成的損壞，確保了壓入深度，提高了裝配質(zhì)量。

3 結(jié)語

由于汽車生產(chǎn)量較大，人工壓裝前橋主銷與鎖銷，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，需多人才能滿足生產(chǎn)線生產(chǎn)需求；采用懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低，減少了操作人員，且手動(dòng)壓裝零件，易將工件磕碰，導(dǎo)致出現(xiàn)廢品，現(xiàn)采用懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機(jī)，解決了磕碰傷等問題。

（指導(dǎo)老師：伍英 周旭）

參考文獻(xiàn)

[1] 許波，張文平，周旭.新型懸掛式伺服壓裝機(jī)的研發(fā)[J].機(jī)械工程師，2015（6）：152-154.

[2] 雷新.微型車驅(qū)動(dòng)橋橋殼壓裝機(jī)設(shè)計(jì)[D].青島理工大學(xué)，2013.

[3] 許程鵬.前橋主銷壓裝機(jī)的研制及液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2015.