I 型推力桿球面銷裝配工裝設計

雷 亮

（陜西德仕汽車部件（集團）有限公司，陜西 西安 710200）

I 型推力桿球面銷裝配工裝設計

雷 亮

（陜西德仕汽車部件（集團）有限公司，陜西 西安 710200）

I型推力桿球面銷裝配角度不易保證，加之裝配過程需要兩人協作，費時費力，且受預裝樣板的精確度影響裝配效果，本文通過重新設計新裝配工裝，利用工裝本身防錯功能解決球面銷裝配角度偏差問題。

推力桿；裝配；防錯；工裝；球面銷

CLC NO.:U463.4Document Code:AArticle ID:1671-7988(2015)07-14-03

引言

目前公路用車常用推力桿（I型）其目的主要是為了克服鋼板彈簧只能傳遞垂直力和側向力而不能傳遞牽引力、制動力，轉彎時的離心力，起到穩定車橋前后位置以及減少對車橋的沖擊作用。推力桿球銷裝配作為加工過程的關鍵工序，若球銷角度裝配不合格，會造成整車裝配時螺栓預裝無法完成，故此工裝的設計思路必須滿足裝配效率高，裝配角度減少人為因素，且具備防錯功能。

1、設計背景

1.1 裝配工序介紹

1.1.1 該工序內容主要是將件二（球銷），件三（擋圈）利用油壓機將其裝入件一（小總成）的推力桿端頭內孔中，保證旋轉角度正確。

1.1.2 改進前裝配工藝:利用角度樣板提前預裝，手動調整球銷預裝角度a度（圖2），然后傳遞下工位繼續使用角度樣板校驗，保證傳遞過程角度未發生偏移，油壓機下行壓裝（圖3）即可。該方法效率低下，難以精確保證裝配后a角度，常常出現預裝螺栓無法順利穿過球銷孔，引起客戶抱怨。

2、設計及改進思路

2.1 將推力桿兩端球銷裝配集成在同一工裝上，同一工位完成兩側球銷的裝配，提高裝配效率。

2.2 采用矩形鋼板，設計出可保證裝配角度的零件定位坐標，在矩形鋼板長度方向找一中心原點作為基準點，該點可設為坐標原點，然后利用推力桿中心距尺寸及推力桿相關夾角計算兩側支撐臺底孔相對位置，即可保證在裝配時，只要將推力桿一頭放在中心座上，一頭放在支撐臺上，就可以實現在裝配過程中保證產品質量，達到過程防錯功能。

2.3 通過圖4觀察產品裝配過程中的三維空間尺寸，我們會發現，此工裝的設計可通過空間環境下提供的兩個夾角及中心距尺寸計算相關位置及距離。計算支撐臺底孔位置，若球銷壁中心與桿身夾角a度，彎桿頭端面與桿身中心夾角b度，推力桿總成的中心距L，平面投影長度則為L*cosb，那么，其中一側底孔的坐標位置計算公式如下:

3、工裝設計

3.1 底板部分設計

在圖5底板示意圖中，以O為設計基準原點，計算支撐臺的A點及B點的坐標；

通過3.3設計思路中的計算方法，可快速確定兩側定位孔坐標A（- l*cosb *cosa, l*cosb*sina）；坐標B（l*cosb *cosa, l*cosb*sina），底板部分設計完成。

3.2 支撐桿設計:支撐桿采用六角鋼，兩端制螺紋，可快速連接底板與支撐臺，如圖6，其中L的尺寸可根據不同的推力桿類型來自行計算該尺寸，兩側支撐桿高度不同，L的尺寸也不一樣。

3.3 支撐臺設計:由于兩側支撐需要利用端頭內孔定位，且推力桿端頭上下外形不同，A/B兩處的支撐臺存在外形設計差異，如圖7，圖8。

3.4 原點O處中心座設計

3.4.1 中心座（圖9）在此工裝里起到決定性的作用，如果中心座定位夾緊精度達不到設計要求，裝配角度也將導致偏差，由于球面銷兩端壁厚尺寸存在設計公差，作為定位面的話，則需要設計彈性裝夾裝置，保證裝夾基準左右不會偏轉，影響總成裝配角度精度。

3.4.2 我們在中心座底部設計一滑槽（圖10），滑槽兩端利用彈簧彈力頂住滑塊中心偏下位置，使得兩滑塊在球銷裝配前呈楔形，當球面銷壁壓樁過程中，兩滑塊開始受力，將球銷壁越夾越緊，且自動找正，球銷壁面與底板縱向呈零度夾角。其中滑塊、彈簧、長銷等子件不一一展示，中心座本體如下圖所示:

4、設計完成裝配及現場應用

4.1 通過三維模擬完成工裝的裝配，如圖11：

4.2 該工裝在現場應用效果良好，如圖12所示，由原來的兩人協作改進為單人作業，節省人力成本，提高了裝配效率；裝配后角度經測量完全符合圖紙設計要求，徹底解決了整車裝配時螺栓預裝無法穿入的問題。

5、結論

在使用此工裝裝配球銷時，既能對前道工序熱壓小總成長度尺寸進行互檢控制，也可通過工裝本身角度防錯功能達到裝配旋轉角100%自檢。若考慮到工裝長時間使用精度難以保證，可另外增加產品下線專檢檢具，將旋轉角又換算至距離尺寸，通過高度規來檢查角度是否超差，來對該工裝形成長期的閉環精度控制。

[1] 黃如林,汪群.金屬加工工藝及工裝設計.化學工業出版社,2008.

[2] 成大先.機械設計手冊 第4卷(第五版). 化學工業出版社,2009.

[3] 梁國明,梁承歡.機械產品設計制造使用防錯方法.機械工業出版社,2014.

[4] 朱耀祥,浦林祥.現代夾具設計手冊.機械工業出版社,2010.

TypeI thrust rod spherical pin assembly tooling design

Lei Liang
（Shaanxi Deshi Vehicle Componente(group)Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）

Type I thrust rod spherical pin assembly Angle is difficult to guarantee, combined with the assembly process needs two people collaboration, time-consuming, laborious and affected by the accuracy of the pre-loaded sample assembly effect, this article through to new assembly tooling design, use of tooling itself mistake proofing function spherical pin assembly angular deviation problem.

Thrust rod; assembling;mistake proofing; tooling; Spherical pin

U463.4

A

1671-7988(2015)07-14-03

雷亮，就職于陜西德仕汽車部件（集團）有限公司。