柔性磁頭扭力套筒的設計與制造

(南京新港中等專業學校，江蘇南京，210046)

1　引言

汽車發動機裝配過程中拆裝火花塞或螺紋時，在狹窄空間或深孔內部火花石難以深入旋進，在內部很難伸進及對齊，所以工人使用常規套筒工作時，常因為套筒在使用時用力不均打滑脫落，工人擰時非常吃力，當火花塞擰出時還會有火花塞掉出，因此拆裝困難，工作效率極低，針對已有套筒出現的問題改進設計了一款新型的柔性磁頭扭力套筒工具，利用磁鐵解決吸附問題，彈簧解決啟牙時容易損壞螺紋、多排一起旋入缺乏一致問題。

2　柔性磁頭扭力套筒設計

2.1　平面圖

圖1　柔性磁頭扭力套筒平面圖

2. 2　設計原理

利用彈簧頂緊磁鐵，吸附住螺栓，拆裝螺栓時有效保證卡位，同時避免拆裝中工件掉落。在拆裝螺紋過程中對內外螺紋的起牙具有良好的保護作用。

3　柔性磁頭扭力套筒制造過程

3.1　選材

本作品屬于五金工具領域，主要用于被動扳手使用，根據產品用途，選擇鋼制材料，鋼材按用途可分為結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類。結構鋼用作各種機器零件，包括滲碳鋼、調質鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼。工具鋼是用來制造各種工具的鋼。根據工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼。特殊性能鋼是具有特殊物理化學性能的鋼?？煞譃椴讳P鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等。對比以上鋼的用途，本產品采用優質碳素結構鋼。

作為優質碳素結構鋼中的45鋼是軸類零件的常用材料，通過對比45號鋼的特性，我們發現45號鋼價格便宜，便于大規模的批量生產。45號鋼經過調質(或正火)后，可得到較好的

切削性能，能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達45～52HRC。同時滿足了經濟性、可加工性與材料硬度的要求。

3.2　套筒制作

(1)車削外形。選取一段直徑30mm，長約300mm的45號圓鋼，通過CA6140車床車削外形。

(2)電火花加工內孔。利用車床車削一個圓柱形電極、一個四角柱形電極和一個六角柱形電極，先利用圓柱形電極通過電火花機床加工產品內圓孔，再分別用四角柱形電極和六角柱形電極通過電火花機床加工產品內四角孔和內六角孔。

(3)調質處理。對加工好內外形狀的套筒采用淬火后高溫回火的熱處理方法。高溫回火溫度控制中500-650℃。通過調質使鋼的性能，材質得到很大程度的調整，增加套筒的強度、塑性和韌性，使其具有良好的綜合機械性能。

3.3　其他部件

磁鐵、彈簧、尼龍套、尼龍墊由于其自身性價比的特點，不適于制作，因此根據規格，直接定制，尼龍套及尼龍墊利用邊角廢料自行制作。

4　柔性磁頭扭力套筒工作過程

柔性磁頭扭力套筒，包括扳手套筒、尼龍墊、尼龍套、彈簧、磁鐵，套筒扳手頭一端內孔形狀與螺帽形狀相適配，另一端設有用于插設扳手柄的方形孔。套筒扳手較長的筒身可使扳手伸入設備邊角及內部進行非視覺條件下的拆裝操作。操作時復位彈簧頂出磁鐵有將效壓在工件上，保證磁鐵吸附力可靠有效。同時內外螺紋柔性接觸使內外螺紋在很好旋合的基礎上，對內外螺紋的起牙有良好的保護作用。產品結構簡單、功能實用，使用方便，省時省力，可徹底解決在設備狹窄邊緣及內部拆裝螺帽時易脫落的問題，批量作業時效果尤為顯著。

圖2　柔性磁頭扭力套筒工作原理及示意圖

5　小結

改進后的柔性磁頭扭力套筒吸附工件效果好，不易脫落，內外螺紋柔性接觸對內外螺紋的起牙有保護作用，并使內外螺紋很好旋合，減少了安全隱患，使用方便，操作可靠，省時、省力、減少勞動強度，有效提高工作效率。