一種鋼絲螺套氣動安裝工具的設計及應用

徐小豐，寇植達，陳永光

(陜西法士特齒輪有限責任公司，陜西西安710119)

0 引言

鋼絲螺套是一種新型、先進的螺紋緊固連接元件，其嵌入金屬或非金屬材料 (基體)上時所形成的連接強度高、耐磨損性強、互換性好。在低強度工程材料上應用能提高連接強度和耐磨性;在鋼件、鑄鐵上應用能提高螺紋孔的耐用性，并能解決因各種振動而引起的螺紋松動、疲勞斷裂問題，提高螺釘連接時的耐疲勞強度。鋼絲螺套主要應用于航空、船舶、國防等工業，在汽車工業中應用也越來越普遍，常見于鋁合金發動機及變速器等零部件的螺紋連接中。

1 鋼絲螺套的結構特點及安裝

1.1 鋼絲螺套的結構特點

鋼絲螺套可分為有安裝柄鋼絲螺套和無安裝柄鋼絲螺套兩類，有安裝柄鋼絲螺套目前應用最為廣泛，它又分為有折斷槽和無折斷槽鋼絲螺套。筆者討論的內容是以有安裝柄鋼絲螺套為前提的，下文中所提到的鋼絲螺套均為有折斷槽鋼絲螺套。鋼絲螺套自由狀態的外形結構如圖1所示，由鋼絲螺套套體、安裝柄、引導和折斷槽4部分組成［1］。

1.2 鋼絲螺套的安裝

鋼絲螺套的安裝，需遵循在基體上鉆孔、攻絲、安裝鋼絲螺套和折斷安裝柄等步驟。基體的鉆孔直徑按螺套用內螺紋小徑而定，鉆孔深度必須保證螺套旋入的長度。攻絲時用的也是專用絲錐，在攻好絲的基體上安裝鋼絲螺套，同樣要用專用工具。如圖2所示，先將螺套放入專用工具柄部，把螺套的安裝柄嵌入工具的槽內，再將工具的活動圈緊貼螺套的端面，并將工具的活動圈上的小螺釘擰緊固定，安裝時將螺套的最小引導尺寸對準基體內螺紋的起始口，然后旋轉安裝工具，使螺套旋入基體內螺紋。鋼絲螺套安裝后應檢查一下是否裝得完整，再檢查螺套所形成的內螺紋是否達到要求，最后去掉螺套的安裝柄。

2 存在的問題

使用手動工具安裝一只鋼絲螺套約12秒，法士特公司生產的全鋁合金變速器殼體有100多個螺紋連接使用鋼絲螺套，一臺鋁合金變速器總成僅安裝鋼絲螺套就需耗時約20分鐘，嚴重制約了裝配效率，不利于規模化生產。于是提高鋼絲螺套的安裝效率成為了亟待解決的問題，由于生產現場氣動動力源獲取較為方便，初步考慮設計氣動安裝工具。

3 鋼絲螺套氣動安裝工具設計及應用

3.1 氣動安裝工具的設計

根據氣動工具接頭和鋼絲螺套的特點，鋼絲螺套氣動安裝工具設計如圖3所示。

從圖3可知該工具結構由防轉部位1、與氣動接頭配合部位2、手持裝卸部位3以及工作部位4等4部分組成。其中1、2部分裝進氣動接頭，根據氣動工具接頭的規格來確定相應的尺寸;3部分直徑可以隨著螺紋規格的變化而作相應變化，但直徑不應超過氣動工具接頭的外部直徑，否則會出現易裝不易卸的現象;4部分則為工作的關鍵部位，是所安裝鋼絲螺套規格對應的螺紋規格，對于該規格在我國目前還沒有制定相應的國家或者行業標準。該部分的參數大致可以參考普通螺紋國家標準中所給的大中小徑尺寸，例如安裝規格為ST10X1.5的鋼絲螺套，4部位的螺紋規格則可參考普通外螺紋M10X1.5的國家標準。圖3所示的P部位為螺旋切槽，其作用是對鋼絲螺套進行限位。

3.2 氣動安裝工具的應用

使用該工具安裝鋼絲螺套的具體方法如下:

(1)轉動工具將鋼絲螺套裝入工具前端;

(2)對準螺紋孔繼續轉動裝有鋼絲螺套的工具將鋼絲螺套安裝至規定部位;

(3)反轉工具退出即完成絲套的安裝。

該工具已經在裝配現場投入使用，此過程耗時3秒鐘，一臺鋁合金變速器總成鋼絲螺套安裝需耗時約5分鐘，效率提高明顯。

4 小結

經過現場實踐證明，該工具在使用中取得了良好的效果，使鋼絲螺套裝配效率提高了75%。該工具結構簡單，操作方便，具有借鑒推廣的價值。

【1】石文祥.鋼絲螺套［J］.機械工業標準化與質量，2001(7):28－32.

【2】石海明.鋼絲螺套的應用及其安裝［J］.機械工業標準化與質量，2001(12):29－32.