抗側(cè)滾裝置搖臂熱裝工裝的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

邱永紅，邱仕勇，楊釘

株洲九方裝備驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司 湖南株洲 412001

1 序言

隨著軌道交通的發(fā)展，抗側(cè)滾裝置的作用愈發(fā)重要，其車輛車型、需求量均日益增加。為滿足不同車型抗側(cè)滾裝置的搖臂熱裝，目前最普遍采用的是更換熱裝工裝的方法，根據(jù)不同車型抗側(cè)滾裝置搖臂熱裝需要更換和調(diào)整相應(yīng)的工裝、尺寸；另外目前適用于搖臂熱裝的工裝均存在更換困難、組裝精度難以保證的問題，同時(shí)適用范圍不夠，很大程度上增加了抗側(cè)滾裝置產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

為了解決這一問題，本文介紹了一種抗側(cè)滾裝置搖臂熱裝工裝。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，具有通用性強(qiáng)、操作簡單、定位準(zhǔn)確和組裝效率高等特點(diǎn)。

2 工裝結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)的工裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 抗側(cè)滾裝置搖臂熱裝通用工裝

工裝支撐板與底板間設(shè)計(jì)有滑軌機(jī)構(gòu)，兩根線性滑軌平行布置于支撐板上，使用螺釘緊固，每根線性滑軌配兩個(gè)滑塊，底板連接兩個(gè)滑塊，構(gòu)成一個(gè)“門”字型結(jié)構(gòu)。由于底板上安裝了用于固定扭力桿、定位搖臂位置的壓緊座，使用螺釘緊固，因此壓緊座可隨底板沿滑軌機(jī)構(gòu)延伸方向滑移。在支撐板兩端設(shè)有擋板，可防止滑塊滑出滑軌。

在底板與支撐板之間設(shè)計(jì)有錐銷定位結(jié)構(gòu)，位于工裝中心線上，底板上有供錐銷穿過的圓柱通孔，支撐板上有多個(gè)定位錐孔，沿滑軌機(jī)構(gòu)延伸方向布置，壓緊座定位時(shí)錐銷貫穿底板上圓柱孔，插入支撐板上的定位錐孔。

壓緊座上設(shè)計(jì)豎直方向延伸的腰形槽，定位塊安裝于腰形槽中，可在腰形槽中沿豎直方向移動(dòng)。腰形槽兩側(cè)在豎直方向上設(shè)有圓柱銷定位結(jié)構(gòu)，定位塊使用螺釘緊固在壓緊座上，通過搖臂插銷插入定位塊來定位搖臂方向。

3 搖臂裝配工藝及特征

3.1 搖臂裝配工藝

將搖臂熱裝工裝調(diào)整至所需尺寸后，扭力桿平放于兩壓緊座上，調(diào)整扭力桿位置至對(duì)稱，通過螺栓將其壓緊固定，將加熱完成的搖臂裝到扭力桿上，使其內(nèi)側(cè)端面貼緊壓緊座上的搖臂定位面，輕微轉(zhuǎn)動(dòng)后快速將搖臂重心豎直朝下擺放。此過程持續(xù)壓緊搖臂，保證搖臂貼緊壓緊座上定位面，然后將搖臂插銷通過搖臂的錐孔并插入壓緊座上定位塊，對(duì)搖臂進(jìn)行定位。以同樣的方式將另一側(cè)搖臂裝到扭力桿上，接著取出兩端搖臂插銷，待搖臂冷卻數(shù)分鐘后，可以將產(chǎn)品集中放置進(jìn)行冷卻。

3.2 工裝通用性

工裝底板與支撐板間設(shè)有滑軌機(jī)構(gòu)，壓緊座可隨底板沿滑軌機(jī)構(gòu)延伸方向滑動(dòng)，能夠調(diào)整搖臂定位距離。底板與支撐板間使用錐銷定位，而支撐板上設(shè)有多個(gè)定位錐孔，調(diào)整壓緊座位置，使其可適用不同長度的扭力桿熱裝。

另外，壓緊座上定位塊可在腰形槽中沿豎直方向移動(dòng)，腰形槽兩側(cè)設(shè)有多個(gè)圓柱銷孔，調(diào)整定位塊位置，使其可適用不同規(guī)格的搖臂熱裝。因此該工裝能滿足不同長度規(guī)格扭力桿搖臂的熱裝，實(shí)現(xiàn)了工裝的組裝通用性。

3.3 組裝精度

以前壓緊座采用的常用螺栓緊固定位方式，在緊固過程中易出現(xiàn)位置變換，使搖臂定位平面不平行，導(dǎo)致組裝精度難以保證。

現(xiàn)工裝滑軌機(jī)構(gòu)中的線性滑軌與滑塊配合間隙很小，壓緊座在沿滑軌移動(dòng)時(shí)，壓緊座上的搖臂定位平面平行位置關(guān)系不會(huì)發(fā)生變化；同時(shí)在底板與支撐板間設(shè)有錐銷定位結(jié)構(gòu)，支撐板上的多個(gè)定位錐孔由數(shù)控機(jī)床加工，錐孔位置精度高，在搖臂熱裝時(shí)，可以保證搖臂距離尺寸精度。

另外，壓緊座上的腰形槽位于壓緊座中心線上，兩端壓緊座位置調(diào)整好后，腰形槽中定位塊位置定位精度高，可以很好地保證搖臂方向精度。

3.4 組裝效率

工裝采用滑軌機(jī)構(gòu)，相比于更換壓緊座的方法，線性滑軌摩擦系數(shù)極小，壓緊座在移動(dòng)調(diào)整時(shí)操作簡單、省力，極大地減少了工裝更換調(diào)整時(shí)間。底板與支撐板間的錐銷定位結(jié)構(gòu)在定位時(shí)，只需將錐銷插入錐孔中，輕輕敲緊即可；取消定位時(shí)，將錐銷輕輕敲出即可。相比螺栓緊固定位的方式，錐銷能夠快速、準(zhǔn)確的定位，操作極為方便。

經(jīng)過實(shí)際使用驗(yàn)證，更換、調(diào)整工裝的時(shí)間從原來的40～50min縮短到現(xiàn)在的2min，充分驗(yàn)證了該工裝在實(shí)際生產(chǎn)中可極大地提高組裝效率。

搖臂在預(yù)裝到扭力桿端部后，可在搖臂呈自然下垂的狀態(tài)下插入搖臂插銷來進(jìn)行定位，無需再將搖臂上托至某固定位置，操作相對(duì)省力、重復(fù)定位精度高，組裝效率和質(zhì)量穩(wěn)定性也得到了提高。

目前該工裝上設(shè)有平行的兩個(gè)組裝工位，一側(cè)工位上搖臂進(jìn)行冷卻時(shí)，另一側(cè)工位可以進(jìn)行組裝，減少等待冷卻的時(shí)間，組裝效率得到了進(jìn)一步提升。

4 結(jié)束語

抗側(cè)滾裝置搖臂熱裝工裝制作投入到實(shí)際生產(chǎn)中后，成功地解決了實(shí)際生產(chǎn)過程中工裝更換困難、精度定位不精確等問題。不僅實(shí)現(xiàn)了工裝的通用性，大幅提高了組裝質(zhì)量和效率，而且為企業(yè)創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益。