彈性薄壁夾盤在變矩器泵輪分總成的應用

劉善民 唐春 凌錫春

[摘? ? 要]變矩器是一類技術含量高的傳動產品，實際工作中在車削加工變矩器泵輪分總成時易出現外圓圓度、形位公差不滿足要求的現象。通過分析泵輪分總成車削加工工藝要求并對比三爪卡盤、彈性薄壁夾盤兩種車夾具方案，認為后者能有效地解決問題。介紹彈性薄壁夾盤工作原理，描述HY218泵輪分總成彈性薄壁夾盤設計過程及設計要點，并對其應用結果分析評價，最后得出使用彈性薄壁夾盤適合加工泵輪分總成的結論。

[關鍵詞]彈性薄壁夾盤;彈性盤;變矩器;泵輪分總成

[中圖分類號]TP391-72 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）04–00–02

Application of Elastic Thin-Walled Chuck in Torque

Converter Pump Wheel Sub-assembly

Liu Shan-min，Tang Chun，Ling Xi-chun

[Abstract]Torque converter is a kind of transmission product with high technical content. In actual work， when turning the torque converter pump wheel sub-assembly， it is easy to have the phenomenon that the outer roundness and shape tolerance do not meet the requirements. This paper analyzes the turning process requirements of the pump wheel sub-assembly and compares the three-jaw chuck and the elastic thin-walled chuck. It is believed that the latter can effectively solve the problem， and then briefly introduces the working principle and key points of the elastic thin-walled chuck. The design process and design points of the elastic thin-walled chuck of the HY218 pump wheel sub-assembly are described in detail， and the application results are analyzed and evaluated. Finally， the conclusion that the use of the elastic thin-walled chuck is suitable for processing the pump wheel sub-assembly is drawn.

[Keywords]elastic thin-walled chuck; elastic disc; torque converter; pump wheel sub-assembly

由于液力變矩器泵輪分總成為薄壁類零件，其加工質量包括外圓圓度、垂直度、端面跳動等并且加工精度要求很高，使用三爪卡盤，夾緊力不易控制，工件易變形，圓度無法保證;另外，采用傳統的三爪卡盤裝夾工件不方便，生產效率低，不適合大批量加工。本文根據液力泵輪分總成的加工工藝要求，探討如何應用彈性薄壁夾盤的有關知識。

1 液力變矩器的泵輪分總成加工工藝分析

以HY218泵輪分總成為例，如圖1所示。從加工要求來看，以B基準與泵輪外殼外圓為基準，夾持泵輪外殼外圓車削加工泵輪分總成為最佳的裝夾方案，其裝夾方案有兩種：

（1）使用3個軟爪加工，夾具結構簡單，加工和維修方便，成本較低。但夾緊力作用點少（只有3個）、夾具精度低，會使工件變形，即外圓變成三角形，如圖2所示。

（2）應用彈性薄壁夾盤工作原理與結構設計專用夾盤加工，實現自動夾緊，即通過設備液壓缸的動作實現夾具的夾緊松開動作;夾緊力作用點多且對稱均勻一致;加工尺寸一致性好。但夾具結構復雜，成本高，目前不具有此類夾具應用于變矩器的經驗。

方案二夾具成本投入較高，但由于產品質量高且穩定，效率高，并能滿足批產要求。綜合考慮采用方案二。

2 泵輪分總成彈性薄壁夾盤設計

2.1 彈性薄壁夾盤結構設計

根據泵輪分總成的粗車、精車加工要求及薄壁件結構特點分析，需要將彈性盤的整體式結構化設計為彈性盤（件1）、卡爪（件2）組合的分體式結構;采用夾持爪（件3）代替可調螺釘，夾持爪的特點即是將螺釘與工件的點接觸優化為線接觸。同時將卡爪與夾持爪裝配后所形成的組件稱為卡爪組件。根據工序圖要求，基準B為沖壓所形成的粗基準，使用3個頂桿定位不足以模擬基準B，如果采用較多的頂桿定位，工藝性不好，綜合考慮使用定位板（件4）較為適合，如圖3所示。

此結構方案有如下特點：

（1）定心精度高。彈性盤只做彈性變形，恢復彈性變形后其中心不變。

（2）定位精度高。此盤安裝至設備后需對定位板（件4）找正后，再加工夾持爪內圓，保證夾具的高精度。

（3）能夠有效控制夾持力。夾持力僅受設備液壓缸的推力、夾持爪的內孔直徑、工件外圓實際直徑尺寸控制。

（4）工藝性好。彈性盤（件1）、卡爪（件2）、夾持爪（件3）分別加工，適合夾具的維護、更換。

通過上述分析，彈性薄壁夾盤用于泵輪分總成的車加工是可行的。

2.2 彈性薄壁夾盤具體設計

根據夾具設計手冊，計算泵輪分總成最大切削扭矩、彈性盤厚度，從夾具設計手冊可查得卡爪數，再經過計算每個夾持卡爪所需徑向夾緊力、卡爪組件實際所需張量、驗算彈性盤厚度等步驟，確定彈性盤的厚度，然后根據所用設備的結構尺寸設計夾具體及其他輔助零件。

3 應用結果及分析

3.1 泵輪分總成外圓圓度

HY218泵輪分總成彈性薄壁夾盤投入使用后，為確認設計的合理性，從加工的40個零件中抽出10個對其加工前后夾持部位同一處的外圓圓度進行檢測記錄（表1），檢測所用的儀器為圓度儀，檢測時設定圓度儀的精度為5 μm以內，從檢測結果看，加工前后泵輪分總成同一部位圓度變化值均小于5 μm，可見，夾持力影響零件外圓的加工精度。

另外用圓度儀對其中一個零件的加工部位檢測三段圓并繪圖，從圖4可知三段圓的線輪廓基本一致;從單個曲線上分析，所加工部位的變形位置與彈性薄壁夾盤夾持爪位置基本相同，可見，彈性薄壁夾盤所加工的零件尺寸一致性好，圓度質量穩定，如圖4所示。

3.2 泵輪分總成車加工質量

在本批40件中對上述的10個零件按圖1要求的形位公差進行檢測，其檢測結果均滿足工藝要求并且較穩定。

4 結語

通過理論計算與實際應用效果可以看出，使用用于加工液力變矩器上泵輪分總成是可行、可靠的。應用結果表明：

（1）設計彈性薄壁夾盤結構需根據實際情況進行優化。

（2）彈性薄壁夾盤用于泵輪分總成加工優于軟爪加工。

（3）彈性盤、卡爪、夾持爪分體設計是可行的。

本文為彈性薄壁夾盤在變矩器上的應用提供了理論實踐依據。

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