某重型汽車駕駛室翻轉軸軸套壓裝設備的設計

張莉，張磊，許幫柱，梁博文，王晨，屈闖

某重型汽車駕駛室翻轉軸軸套壓裝設備的設計

張莉，張磊，許幫柱，梁博文，王晨，屈闖

（陜西萬方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710200）

重型汽車駕駛室翻轉軸軸套壓裝對壓裝后的同軸度、平行度有極其嚴格的要求，人工壓裝時產品質量一致性差、勞動強度大、效率低。通過對軸套壓裝工藝分析，設計了一種自動壓裝設備，該設備不僅可以實現多個軸套壓裝，提高了勞動效率、降低了勞動強度、提升了產品質量，而且通用性好，能夠實現不同車型翻轉軸套的壓裝。

翻轉軸；軸套；自動壓裝設備；通用性

前言

駕駛室翻轉軸總成是重型汽車的關鍵裝置，直接關系到汽車安全性、可靠性、駕駛舒適性及維修方便性等性能要求。橡膠軸套裝配在駕駛室翻轉軸上可以起到緩沖、減震和保護等作用[1]。橡膠軸套與翻轉軸為過盈配合，需要安全可靠，不出現脫落、松動現象，且壓裝后要保證同軸度、平行度等要求。目前的加工方式多以人力敲擊或制作專用夾具將軸套壓入的左右搖臂中，然后再進行翻轉軸總成的裝配，此裝配工序難以保證壓裝后的翻轉軸總成兩側搖臂軸套的同軸度和平行度的要求，產品一致性差，而且加工過程勞動強度大、效率低。有必要設計一種高效率的、高精準的、易操作的且具有通用性的自動化軸套壓裝設備，既可以實現單一軸套壓裝產品的生產又可以實現有同軸度、平行度要求的多處軸套的壓裝。

圖1為某重型汽車的翻轉軸總成，包括搖臂總成及4個軸套。本文針對該件設計了一套軸套自動壓裝設備，該設備具有裝配精度高、效率高、操作方便、且通用性高等優點。

1 方案設計

1.1 工作原理

本文設計的壓裝設備，以伺服電機絲桿傳動滑臺機構為輔助，液壓油缸為主要動力，利用液壓油缸產生的壓力將橡膠軸套壓入搖臂總成中達到裝配的目的。本設備采用液壓式壓緊機構，能實現軸套的同時壓裝，確保壓裝后產品的一致性[2]。

圖1 某重型汽車的翻轉軸總成

圖2為壓裝設備示意圖，圖3為壓裝設備左側示意圖（左右兩側對稱），其工作過程：

初始階段，根據產品的不同，調節舉升平臺的高度，通過前、后伺服電機絲桿傳動滑臺機構的作用使軸套壓裝裝置運動到指定位置；放置軸套及搖臂總成；前、后伺服電機絲桿傳動滑臺機構運轉直至將搖臂總成頂緊完成定位，同時將搖臂總成抬離舉升平臺、中間的支架和兩側支撐座；然后前、后伺服電機絲桿傳動滑臺機構停止工作，并鎖死；由前、后壓裝裝置上的液壓油缸提供壓緊力將軸套壓入搖臂總成兩側搖臂孔內；壓裝完成后，前、后伺服電機絲桿傳動滑臺機構作用，使壓裝裝置回到裝件時的初始位置。

圖2 壓裝設備示意圖

1.后側液壓油缸 2.后伺服電機絲桿傳動滑臺機構 3.搖臂總成 4.軸套1 5.舉升平臺 6.支架 7.前側液壓油缸 8.軸套2 9.支撐座 10.前伺服電機絲桿傳動滑臺機構

此設備采用伺服電機絲桿傳動滑臺進行傳動定位，液壓油缸和伺服電機由電氣數控操作臺控制，實現自動壓裝，壓裝過程進給速度能夠保持一致和保證受力均勻，定位尺寸精確，能夠防止在壓裝過程中發生軸套的歪斜、保證左右兩側軸套同軸度的要求，極好地保證壓裝質量，提升產品的一致性[3]。舉升平臺及滑臺的應用能夠滿足不同產品的加工，使設備具有通用性。

1.2 前壓裝裝置的設計

需依據橡膠軸套壓裝時的最大壓裝力要求及壓裝后應滿足的技術條件，進行前壓裝裝置的設計。該裝置結構如圖4所示。

1.液壓油缸 2.油缸安裝座 3.導向板 4.襯套安裝座5.軸套 6.定位銷 7.支撐座 8.左搖臂 9.夾具 10.導向套 11.夾具定位座 12.彈簧 13.襯套 14.緊固螺釘 15.基板 16.滑塊 17.滑軌 18.滑臺 19.鎖死裝置 20.工作臺 21.絲桿

工作原理：定位階段，絲桿帶動滑臺移動至指定位置，使夾具9插入翻轉軸搖臂孔內，實現工件定位，彈簧12處于非壓縮狀態。壓裝階段，液壓油缸工作，推動軸套5向右運動進入搖臂孔內，定位銷6插入夾具9孔內，液壓油缸繼續工作，使軸套5頂出夾具9，壓縮彈簧12。壓裝完成后，控制伺服電機使滑臺移動，松開翻轉軸總成，彈簧12復位推動夾具9回到初始位置。

1.3 后壓裝裝置的設計

后壓裝裝置與前壓裝裝置的壓裝方向相反，該裝置結構如圖5所示。

工作原理：定位階段，絲桿帶動導向板總成3在直線滑軌15上移動到指定位置，使夾具8插入翻轉軸搖臂孔內，實現工件定位，彈簧6處于非壓縮狀態。壓裝階段，導向板總成3處于固定狀態，液壓油缸工作時，將會帶動滑臺向左運動，軸套16進入搖臂孔內，定位銷10插入夾具8孔內，液壓油缸繼續工作，使軸套16頂出夾具8，壓縮彈簧6。壓裝完成后，控制伺服電機使滑臺移動，松開翻轉軸總成，彈簧6復位推動夾具8回到初始位置。

1.液壓油缸 2.油缸安裝座 3.導向板總成 4.緊固螺釘 5.襯套 6.彈簧 7.導向套 8.夾具 9.左搖臂 10.定位銷 11.軸套安裝座 12.軸套安裝架 13.滑臺 14.絲桿 15.直線滑軌 16.軸套

2 結論

通過與舊壓裝工藝的對比，目前設計的設備具有以下優勢：

（1）勞動效率得到了顯著提高，設備使用電氣控制系統進行操作，可同時實現4個橡膠軸套的同時壓裝，減少勞動時間，提升勞動效率。

（2）壓裝產品質量得到顯著提升，以前壓裝過程中經常出現軸套壓斜、壓壞等現象，使用新設備后，壓裝力得到控制，減少了這一現象的發生，同時能夠保證左右兩側軸套的同軸度和平行度。

（3）新設備具有較高的通用性功能，設備采用柔性結構設計，可滿足其他翻轉軸產品軸套的壓裝。

[1] 謝勇,鄭華林,謝群芳,王文韜.汽車后扭梁橡膠襯套壓裝機的設計及應用[J].機床與液壓,2014,42(22):29-32.

[2] 周衛兵,楊虎,張晉偉.一種襯套壓裝裝置的設計及應用[J].制造技術與機床,2012(09):95-97.

[3] 劉文平,李玉蘭,張娜,張麗.液壓裝置在機床裝配中的應用[J].中國教育技術裝備,2016(20):26-28.

Design of Shaft Sleeve Press-Fit Equipment for Flip shaft of Heavy-duty Truck Cab

Zhang Li, Zhang Lei, Xu Bangzhu, Liang Bowen, Wang Chen, Qu Chuang

（Shaanxi Wanfang Auto Parts Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710200）

The coaxial degree and parallelism of the overturning Shaft sleeve of heavy-duty truck cab are very strict, the product quality consistency is poor, the labor intensity is large, and the efficiency is low of manual operation. Through the analysis of the shaft sleeve press-fit equipment, an automatic pressuring equipment is designed, which can realize multiple shaft sleeve pressuring, that improves labor efficiency, reduces labor intensity and improves product quality. Besides, it has good versatility so that can achieve different models of the Flip shaft sleeve pressuring.

Cab flip shaft; Shaft sleeve; Automatic pressing equipment; Versatility

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.04.040

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B

1671-7988(2021)04-133-03

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1671-7988(2021)04-133-03

張莉，女，本科，工程師，工藝所所長，就職于陜西萬方汽車零部件有限公司，主要研究汽車零部件輕量化材料、加工工藝。