懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機研究

王浩　伍英　沈陽　譚博淼　胡斌　賀青凌　湯梓坤　周旭

摘 要：為了降低操作人員的勞動強度，提高汽車前橋主銷與鎖銷的壓裝質量，提高工作效率和穩定性，提高企業的自動化水平，設計了一種用于汽車前橋主銷與鎖銷安裝的壓裝機。介紹了汽車前橋主銷與鎖銷壓裝機的組成，闡述其工作原理和主要部件結構特點。該壓裝機操作方便、可靠，能夠滿足汽車前橋大批量生產要求。

關鍵詞：前橋主銷與鎖銷 懸掛式壓裝機 研究

中圖分類號：TH122；U463.42 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（a）-0098-02

隨著我國汽車工業的快速發展，對汽車零部件的自動裝配質量和裝配技術提出了更高的要求[1]；對汽車車橋的質量要求也越來越高；高自動化程度的車橋壓裝設備的研究制造也成為當今車橋生產領域的一個發展趨勢[2]。

在汽車前橋總成裝配過程中，需要裝入主銷與鎖銷。目前，汽車前橋總成裝配均已實現流水作業，在每條裝配線上設有若干套流動循環夾具及若干工位，啟動裝配線時夾具開始循環流動，各工位在裝配線的固定節拍下完成各自的裝配動作。

然而，現有的前橋總成主銷與鎖銷一般仍采用人工手動敲擊的方式進行安裝，即將前橋總成固定于裝配線的小車上，隨著小車在裝配線上的移動實現對主銷與鎖銷的壓裝；由于固定式壓力機[3]在裝配線上布置較困難，因此裝配線上只能采用人工手動敲擊的方式進行裝配。該方式存在著敲擊力量大小及均勻度難以控制等人為不確定因素，裝配過程中易造成主銷與鎖銷前期損傷，同時壓入深度難以控制，因此已無法滿足大批量化生產的需求。為此設計了一種用于汽車前橋總成主銷與楔形鎖銷安裝的壓裝機，滿足新形勢下裝配流水線的高速、高效和可靠的要求。

1 組成及基本原理

懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機的結構如圖1所示，懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機由螺釘1、氣缸座2、氣缸3、吊環4、定位銷5、弓梁6、螺套7、快換壓頭8、螺釘9、連接板10、小型氣缸11、螺桿12、螺母13、定位塊14等組成。

懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機的工作原理為：使用時，將壓裝機懸掛在前橋總成裝配線上方的電動葫蘆上，當前橋移動到安裝轉向節工位時，操作人員先將調整墊片、平面軸承、轉向節安裝到前橋上并預壓入主銷和楔形鎖銷；然后手持壓裝機手柄將其移動到合適的位置，推動定位銷5進入楔形鎖銷后端的孔中進行定位，通過連接于定位銷5上的位移傳感器檢測到定位銷5被定位好的信號后，操作人員轉動壓裝機，將調整螺桿12對準主銷；對準好后，按下小型氣缸11的啟動按鈕，小型氣缸11的活塞桿向下運行，通過調整螺桿12推動定位塊14壓向主銷，以壓裝機的自身重力為反作用力將主銷壓入轉向節與前橋中；當主銷壓裝到位后，按下小型氣缸11的返回按鈕，小型氣缸11向上返回到初始位置；操作人員按下氣缸3的啟動按鈕，氣缸3的活塞桿推動快換壓頭8向前運動，壓向楔形鎖銷的前端，以螺套7端面的支撐力為反作用力，隨著壓力的增大，快換壓頭8將楔形鎖銷壓入前橋主銷中。楔形鎖銷的壓入深度由快換壓頭8上的孔內外端面之間的距離控制。檢測到楔形鎖銷壓裝到位的信號后，氣缸3向后運動返回到初始位置，同時氣缸3向后返回到初始位置后，操作人員將壓裝機快速移出，從而完成一個工作循環。

2 結構特點

懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機的結構特點如下。

在弓梁6的右延伸臂上裝有外螺紋式氣缸3，氣缸3后端與氣缸座相聯，用螺釘1將氣缸座2固定在弓梁6上，以對外螺紋式氣缸3起到固定支撐作用并與氣源相聯；氣缸3的活塞桿前端用螺紋連接一個快換壓頭8；楔形鎖銷的壓入深度由快換壓頭8上的孔內外端面之間的距離控制。快換壓頭8與所安裝鎖銷尺寸相對應，從而可根據前橋類型的變換，更換相應的快換壓頭8，以此實現對不同鎖銷的快速壓裝。

在弓梁6的左延伸臂上通過螺紋連接方式固定一個外螺紋式螺套7，螺套7內裝有定位銷5，定位銷5與快換壓頭7位于同一軸線上，保證螺套7受壓均勻；調整螺套7在弓梁6的左右位置，以此實現對不同轉向節的壓裝。

在弓梁6頂部上端面的中間位置通過螺釘連接方式固定連接一個連接板10，連接板10的一端向外伸出，在連接板10的伸出端通過螺栓固定連接一個小型氣缸11，在小型氣缸11的活塞桿前端套接一個與所安裝主銷尺寸相對應的調整螺桿12，并在調整螺桿12的前端通過螺紋連接方式連接一個定位塊14，然后用螺母并緊；更換相應的定位塊14，可以實現對不同主銷的快速壓裝。

在弓形梁1頂部上端面的左右兩側分別通過螺紋連接方式并排固定連接兩個結構相同的吊環4，使用時通過兩吊環將壓裝機懸掛于裝配線的上方。

為了方便使用，在弓梁6左延伸臂的外側通過螺栓固定連接一個手柄，使用時通過該手柄對壓裝機進行移動。

使用時，當前橋移動到安裝轉向節工位時，操作人員先將調整墊片、平面軸承、轉向節安裝到前橋上并預壓入主銷和楔形鎖銷；由于壓裝機懸掛在前橋總成裝配線上方的電動葫蘆上，使其可按預設導軌自由運動，覆蓋多個裝配小車，減小裝配線占用空間，實現了主銷與鎖銷壓裝的隨裝配線同步動作。

壓裝機操作輕便靈活，用壓裝機替代原來的手動敲裝方式，降低了工人勞動強度，減少了噪音污染，改善了工作環境，減少了人為因素對鎖銷造成的損壞，確保了壓入深度，提高了裝配質量。

3 結語

由于汽車生產量較大，人工壓裝前橋主銷與鎖銷，工人勞動強度大，需多人才能滿足生產線生產需求；采用懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機，工人勞動強度降低，減少了操作人員，且手動壓裝零件，易將工件磕碰，導致出現廢品，現采用懸掛式前橋主銷與鎖銷壓裝機，解決了磕碰傷等問題。

（指導老師：伍英 周旭）

參考文獻

[1] 許波，張文平，周旭.新型懸掛式伺服壓裝機的研發[J].機械工程師，2015（6）：152-154.

[2] 雷新.微型車驅動橋橋殼壓裝機設計[D].青島理工大學，2013.

[3] 許程鵬.前橋主銷壓裝機的研制及液壓系統優化設計[D].合肥工業大學，2015.