汽車后橋殼墊盤攻絲設備研制

王金興

摘要：介紹了后橋殼墊盤攻絲設備的組成，重點對攻絲設備的定位工作臺、電動攻絲模塊、夾緊機構、冷卻系統及控制系統等組成五個方面的設計進行闡述。后橋殼墊盤攻絲設備的研制極大提高了后橋殼產品的質量和生產效率。

關鍵詞：后橋殼；墊盤；攻絲

后橋殼墊盤是輕型/微型汽車后橋殼上主要組成零件之一，墊盤上的螺紋孔與固定主減速總成的連接螺栓相連接。螺紋孔加工質量的好壞直接影響主減速總成固定的可靠性和后橋總成的氣密性。目前行業中墊盤螺紋孔加工方法主要有如下兩種：一是采用立式臺鉆的方式，操作者操控臺鉆，通過移動后橋殼的方式，在墊盤底孔上進行攻絲，但攻絲效率低，勞動強度大，且加工質量不穩定；二是采用數控加工中心的方式，自動化程度高，攻絲質量穩定，但投入成本較高。

鑒于上述因素，通過生產現場大量工藝試驗，設計一臺低成本后橋殼墊盤攻絲設備（見圖1），提高后橋殼墊盤攻絲產品質量和生產效率，推動汽車后橋殼制造技術的創新、應用與發展。

后橋殼墊盤攻絲工藝

1.設計思路

通過對汽車后橋殼墊盤結構和攻絲機加工藝分析：后橋殼墊盤與橋殼本體組焊而成，后橋殼示意圖如圖2所示。螺紋孔貫穿墊盤和橋殼本體，螺紋孔分布在同一分度圓上但不均衡。為降低勞動強度，提高生產效率，保證加工質量，考慮采用支撐后橋殼兩側軸管，找平并壓緊墊盤法蘭面，人工操作電動攻絲模塊進行圓周運動的方式進行加工。

2.工藝流程

將后橋殼放置在定位座上，將水平壓板放置在墊盤端面上，利用墊盤上端面作為水平定位基準，用氣缸下拉水平壓板對工件進行找平并壓緊。人工操作左側電動攻絲模塊對墊盤底孔進行倒角，然后用右側電動攻絲模塊對墊盤底孔進行攻絲。攻絲完畢后，氣缸頂升，取下水平壓板，然后人工用風槍將橋殼內腔中的鐵屑和切屑液吹干凈后，取下工件移至下一道工序。

后橋殼墊盤攻絲設備

1.設備結構

后橋殼墊盤攻絲設備主要由定位工作臺、電動攻絲模塊、夾緊機構、冷卻系統及控制系統等組成（設備簡圖見圖3）。該設備結構簡單，兼容性強，通過調整定位座和切換程序，就可實現多種型號后橋殼墊盤攻絲加工。

（1）定位工作臺? 定位工作臺是由機架、定位座、水槽、擋水板及集屑槽等組成。機架采用方管和碳鋼板拼焊而成，機架底部還安裝有萬向滑輪，便于設備的移位。定位座可以在長度方向上進行調整，可實現多種型號后橋殼產品兼容生產。水槽和擋水板采用不銹鋼板焊接加工而成，其作用是為了收集切削液，防止切削液外濺。集屑槽采用四周鋼板拼焊，底部使用不銹鋼網，其作用是為了收集攻絲過程中產生的鐵屑，并對回流的切削液進行過濾。

（2）電動攻絲模塊? 電動攻絲模塊是直接采購的設備總成，是設備重要組成部件。攻絲設備共配備了2臺電動攻絲模塊，一臺用于對墊盤底孔進行倒角，另一臺用于對墊盤底孔進行攻絲。

電動攻絲模塊主要由底座、旋轉支臂和動力頭組成。電動攻絲設備通過底座與機架底板進行螺栓連接固定。旋轉支臂可方便操作者控制動力頭在X、Y、Z方向上的移動。動力頭是由伺服電動機、鉆夾以及控制手柄組成，通過更換鉆夾中的絲錐變更攻絲尺寸。

電動攻絲模塊技術參數：轉速0～370r/min，攻絲能力M3～M12，工作半徑1900mm。

（3）夾緊機構? 夾緊機構是由氣缸、拉桿、壓板和氣缸操作手柄等部件組成。通過壓裝力計算，合理選擇氣缸壓力。扳動氣缸操作手柄，使氣缸進行伸縮，帶動拉桿下拉，向放置與墊盤平面上的壓板施加壓力，既找正了墊盤工作面，又實現了工件的夾緊。

氣缸技術參數：氣缸行程100mm，氣缸缸徑40mm。

（4）冷卻系統? 冷卻系統是由循環水泵、水箱和輸送軟管等部件組成，其主要功能是對加工過程中的絲錐進行冷卻，并帶走加工中產生的鐵屑。加工過程中流出的切削液將通過定位工作臺上的集屑槽過濾后，再回流到水箱中，實現了切削液的循環使用。

（5）電氣控制系統? 電氣控制系統由PLC、時間繼電器及電磁控制閥等組成，采用日本三菱PLC做主控單元，控制整機的運行，實現人工上件自動裝夾。該設備具備手動操作和自動操作兩套控制功能，自動操作時程序具有互鎖功能，保證設備動作按順序指令進行。

通過觸摸屏面板可以方便地更改參數和狀態轉換，控制系統具有工藝參數鎖定功能，并設置不同層次密碼，保證按工藝規范執行。

2.加工過程

每班次首件生產或更換品種時，需先確認并選取對應攻絲程序，確認絲錐規格和狀態，然后對調整座位置進行確認，以防止工件加工和夾緊位置偏移，影響產品加工質量。檢查水箱中切削液的容量是否充足，確保冷卻過程可靠。

當上述工作確認好之后，切換成自動攻絲模式。扳動氣缸操作手柄，氣缸下拉壓板壓緊工件；起動循環水泵按鈕，冷卻系統開始工作；人工操作左側電動攻絲模塊，對各孔進行倒角工作，然后人工操作右側電動攻絲模塊，對各孔進行自動攻絲。當攻絲加工完成后，關閉循環水泵，扳動氣缸操作手柄，松開工件，取走壓板，然后人工用風槍將橋殼內腔和螺紋孔中存留的切削液和鐵削吹干凈，人工取下工件，完成后橋殼墊盤攻絲的加工。按此循環進行。

結語

通過對設備多次進行優化，改進設計，目前，該汽車后橋殼墊盤攻絲設備已在生產線中批量使用。通過對加工后螺紋孔尺寸的檢測以及對后續后橋總成氣密測試抽檢，加工質量100%達到圖樣標準要求，而且生產效率也比較高，最高可達到2.0min/件。

參考文獻

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