■淮海工業集團有限公司 (山西長治 046012) 周建民 晉 國 范曉東 劉 希 常云峰
在復雜的零部件裝配機構中,彈簧是常見的組成件之一,由于裝配空間、彈簧脹開長度等的限制,某些彈簧的裝配就需在完全壓縮狀態下或近乎完全壓縮狀態下進行裝配,這就為此類彈簧的裝配帶來了很大困難,大大增加了彈簧的裝配時間,降低了裝配質量。
圖1為我公司一彈簧產品的裝配示意,從中可以看出,裝配位置狹小,同時彈簧抗力較大,無法手工將彈簧完全壓縮后裝配到位。

圖1 彈簧裝配示意
(1)傳統的解決辦法 一人用雙手將彈簧進行壓縮,另一人用線繩或銅絲對彈簧進行對稱式雙側捆綁,通過捆綁來實現彈簧的壓縮,進而進行彈簧的裝配,如圖2所示。此裝配方法存在兩大問題:①需要人員多、捆綁時間長,需至少兩人以上進行,且需兩側對稱捆綁,如一側捆綁,彈簧將出現彎曲。②捆綁后的彈簧,在裝配完成后,需用剪刀剪斷繩子或銅絲,這樣極易將線繩的殘留物遺留在產品中,造成極大的質量隱患。
(2)創新解決方案 為了克服上述傳統彈簧裝配的弊端,我們設計制作了一種快速收簧工具(見圖3),該收簧工具分為兩大部分:彈簧壓縮器和收簧盒。
彈簧壓縮器的結構設計及使用原理:如圖4所示,彈簧壓縮器由套管、心桿和定位銷三部分組成。根據彈簧內孔、外徑尺寸的大小,套管中心鉆削通孔,具體直徑與心桿外徑小間隙配合即可,套管右端便于手心壓合,車床應加工出左右圓弧面,左端銑出一圓弧扁,以保證彈簧壓縮后放入收簧盒中,同時,左端加工一個銷孔,保證定位銷的安放。套管材料選用T10A,加工后淬火處理50~55HRC,且表面鍍鋅,以防銹蝕。

圖2 彈簧裝配過程

圖3 收簧工具
心桿左端加工時,先車出外圓,其直徑應小于彈簧內徑0.3~0.6mm,并與套管孔徑小間隙配合,能自由進入,且銑削出一個圓弧扁,以保證彈簧壓縮后,自由放入收簧盒中。右端大外圓應車出左右圓弧,以適合手心的握壓,在圓弧扁的垂直面上,磨削一通長定位扁,用以配合定位銷,防止心桿與套管之間的轉動。心桿材料選用T10A,淬火處理50~55HRC,且表面鍍鋅處理,以防銹蝕。
定位銷的作用是防止心桿在套管孔中轉動,以保證彈簧在壓縮過程中,心桿與套管移動方向一致。
收簧盒的結構設計及使用原理:收簧盒的作用是將壓縮器壓縮后的彈簧,收放起來,并保持完全壓縮狀態,直至裝配完畢。如圖5所示,收簧盒形如盒,中間中空部分其大小以彈簧外徑及彈簧壓縮后的長短尺寸確定,外圍方形尺寸,則依據彈簧裝配空間大小確定,并做到在滿足容簧的前提下,盡可能輕巧。在收簧盒長度方向,兩端各加工出R形槽,槽尺寸大小以壓縮器中套筒心桿直徑為依據,且略大0.1~0.3mm即可。

圖4 彈簧壓縮器

圖5 收簧盒
使用時,首先將彈簧套在心桿上,然后將心桿插入套筒中,將套筒R部分放在手掌上,心桿R部分用手指壓合,在手指用力后,心桿逐漸進入套筒之中,彈簧也隨之被壓縮,在完全壓縮后,最后將彈簧壓縮器中壓縮后的彈簧放入收簧盒R之中,然后將壓縮器的心桿部分從套筒中抽出,彈簧就被收入到收簧盒中。裝配時,將彈簧裝入指定位置后,向下拔出收簧盒,壓縮簧恢復脹緊狀態,進而完成彈簧的裝配。如圖6所示。

圖6 收簧工具使用方法
該輔助工具結構簡單、制造方便且成本低廉,非常好地解決了狹小空間中裝配大抗力彈簧的難題。不僅提高了產品裝配質量和生產效率,而且操作簡單,節省人力,在實際生產中便于推廣使用。