基于精密偶件中殼體組合件壓套技術(shù)的探究

■中國航發(fā)西安動(dòng)力控制科技有限公司 （陜西西安 710000） 張 侖 張旭航

壓套是指殼體孔與襯套外圓之間為過盈配合，采用熱脹冷縮原理，將殼體在電熱干燥箱內(nèi)加熱并保溫一定時(shí)間，殼體熱脹，孔徑增大，襯套放入液氮中直至停止“沸騰”，襯套冷縮，外徑變小，短時(shí)間內(nèi)殼體孔與襯套外圓之間過盈配合轉(zhuǎn)換為間隙配合，使用專用芯棒或壓套工裝將襯套迅速壓入殼體的工藝方法。因此，壓套時(shí)的溫度、時(shí)間、壓套順序及壓套所使用工裝，成為影響殼體組合件壓套的重要因素。

因以前對(duì)于不同材料的加溫和冷卻溫度、保溫時(shí)間和壓套工裝都沒有規(guī)定，故在壓套時(shí)，都是根據(jù)操作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工，經(jīng)常出現(xiàn)襯套壓不進(jìn)去，導(dǎo)致殼體組件報(bào)廢的現(xiàn)象，不僅使加工周期延長，還造成了極大的損失。本文所探究的就是如何確定出不同材料的殼體和襯套在壓套時(shí)所需的溫度、保溫時(shí)間、壓套工裝以及所壓襯套的前后順序，從而確定符合需要的壓套工藝方法。

1. 方案

（1）壓套的條件及確定 具體如下所述。

1）溫度。殼體的加熱溫度在工藝規(guī)程中必須有明確的規(guī)定，見表1。

2）時(shí)間。殼體加熱后的保溫時(shí)間在工藝規(guī)程中必須有明確的規(guī)定（見表1）；襯套在液氮中必須停止“沸騰”；襯套壓入殼體必須迅速。

3）壓套的順序。壓套就是將殼體放在電熱干燥箱內(nèi)加熱并保溫，利用殼體膨脹、孔徑變大和襯套收縮、外徑變小的原理，使殼體孔與襯套外圓在短時(shí)間內(nèi)變成間隙配合，再用壓套工裝將襯套迅速壓入殼體的方法。基于此，一般殼體組件中壓多個(gè)襯套時(shí)，先壓緊度大、配合面積多和有角向位置要求的襯套，殼體的一面壓完，再壓另一面。

（2）壓套的工裝 包含設(shè)計(jì)原則和分類。

1）壓套工裝的設(shè)計(jì)原則。殼體組件壓套工裝應(yīng)依據(jù)襯套的位置及壓套的順序來確定，根據(jù)需求來決定是否需要前引導(dǎo)、后引導(dǎo)、角向位置和人為引導(dǎo)等。尤其是工裝的進(jìn)口、臺(tái)階外圓和內(nèi)環(huán)槽處應(yīng)有較大R并拋光。

2）壓套工裝的分類。①殼體組件壓套支座。殼體組件壓套時(shí)，當(dāng)殼體上無基準(zhǔn)面能將殼體孔與壓套臺(tái)面垂直時(shí)，需使用壓套支座，將殼體孔垂直放置于壓套臺(tái)面，便于壓套。如果殼體上有基準(zhǔn)面能將殼體孔與壓套臺(tái)面放置垂直，則無需壓套支座。壓套前需檢查壓套支座，其表面應(yīng)平整、無毛刺，棱角應(yīng)倒R拋光。②壓套芯棒。在壓套過程中，當(dāng)襯套和殼體孔長徑比＜0.5、臺(tái)階分體襯套時(shí)，襯套容易壓斜，無法保證設(shè)計(jì)圖樣要求，在選擇工裝時(shí)應(yīng)有前引導(dǎo)、后引導(dǎo)；在壓套中，有些襯套設(shè)計(jì)圖樣有角向或距離尺寸要求，則需選擇有帶角向定位或定距塊的工裝。

前引導(dǎo)壓套芯棒：殼體為通孔，殼體孔和襯套都很短，由于襯套有一定壁厚存在，壓套芯棒穿入襯套后，無法與殼體孔形成配合，存在很大間隙（襯套壁厚），無法定位引導(dǎo)，所以需要有引導(dǎo)套（見圖1）。

表1 常用殼體材料壓套時(shí)的加熱溫度和保溫時(shí)間

后引導(dǎo)壓套芯棒：殼體孔為臺(tái)階孔，其和襯套都很短，無法使用前引導(dǎo)進(jìn)行定位，可結(jié)合實(shí)際情況選擇后引導(dǎo)定位（見圖2）。

帶角向壓套芯棒：襯套上孔、槽或型面等在壓入殼體后對(duì)殼體有方向要求時(shí)，需選擇有定向的壓套工裝（見圖3）。

圖1 前引導(dǎo)壓套示意

圖2 后引導(dǎo)壓套示意

圖3 帶角向壓套示意

2. 壓套技術(shù)的工藝方法

壓套技術(shù)的工藝方法如下所述。

1）將殼體按擺放好的順序放入加熱箱，殼體數(shù)量應(yīng)根據(jù)加熱箱容積調(diào)整，不宜過多，應(yīng)能很順暢地取出。殼體應(yīng)平放于加熱箱中，嚴(yán)禁壘放。將加熱箱加溫，并保持一定時(shí)間。

2）將襯套裝于壓套工裝上，放入液氮中冷卻，直至襯套停止“沸騰”。

3）將加熱、保溫后的殼體取出，并利用輔助工裝放置于壓套平臺(tái)上，需保證壓套孔系在垂直方向。

4）將襯套從液氮中取出，按照設(shè)計(jì)圖樣要求迅速壓入殼體內(nèi)，壓套過程嚴(yán)禁敲擊，對(duì)于壓套工裝應(yīng)有前引導(dǎo)、后引導(dǎo)、角向位置和人為引導(dǎo)等，確保襯套能順利壓入殼體的同時(shí)，保證襯套相對(duì)殼體的位置度。壓入襯套后，殼體在熱狀態(tài)下不得晃動(dòng)，應(yīng)保持壓入時(shí)方向，直至冷卻。殼體組件中需壓多處襯套時(shí)，應(yīng)注意壓入先后順序，防止產(chǎn)生干涉。

5）殼體冷卻后，應(yīng)檢查襯套是否符合實(shí)際圖樣要求，壓套合格后才能進(jìn)行下一臺(tái)壓套。

表2 殼體組件壓套常見問題

3. 殼體組件壓套常見問題

殼體組件壓套常見問題見表2。

4. 結(jié)語

對(duì)壓套方法進(jìn)行歸納和總結(jié)，不僅規(guī)定了不同材料、緊度的殼體與襯套的壓套溫度，還規(guī)定了殼體組件的壓套順序，同時(shí)還根據(jù)殼體結(jié)構(gòu)，增加了引導(dǎo)套和引導(dǎo)芯棒，使壓套這項(xiàng)技術(shù)的主導(dǎo)由操作人員的加工經(jīng)驗(yàn)歸納為一系列的工藝參數(shù)，為以后的殼體組合件的壓套提供了方法以及壓套問題出現(xiàn)后的解決方案，并為今后壓套工藝的編制提供了參考和指導(dǎo)。