粉末冶金曲軸的鉚接裝配工藝及其鉚接工裝的製作方法

2023-05-18 22:17:31 1

專利名稱：粉末冶金曲軸的鉚接裝配工藝及其鉚接工裝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽油機引擎上的傳動件的裝配工藝及其裝配專 用設備，具體的說是一種單軸與粉末冶金構件組成粉末冶金曲軸的裝配工 藝及其完成其工藝的鉚接工裝，屬於汽車製造領域。
背景技術：
隨著汽車製造業的迅猛發展，為了更好地為人們提供優質的生活條 件，汽車性能的改進己隨著人們的需求不斷優化，其中曲軸的應用作為汽 車製造業中必不可少的部件，曲軸的質量將影響整個汽車的性能。中國發
明專利88108407.7公開了一種曲軸的製造方法， 一種組裝的曲軸，該曲軸 至少由主軸頸或主軸承軸頸、曲柄臂和曲柄軸頸或曲軸邊杆頸或連杆軸承 軸頸組成。該曲軸在曲柄臂與軸承軸頸之間在塑性變形下製造連接接頭， 同時該軸承軸頸為連接，其端部安裝在曲柄臂的孔中。在主軸頸和/或曲 軸連杆頸上設計有直線的、外表光滑的管段作為連接區域，該連接區域安 裝在曲柄臂的直的、軸平行或同軸的通孔中並藉助該管段的塑性護徑在一 定的彈性預應力下固定在通孔中。
中國發明專利97100150.2公開了一種鑄造曲軸的方法，它的工序包 括鋼水、結晶器及保護渣準備一一鋼水經中間包淨化處理一澆注成型 ——補渣和加熱——成品。中國發明專利88108408.5還公開了一種通過 在分開軸頸上的軸套的擴徑來裝配曲軸的製造方法，主要是由單個的異型 件來安裝曲軸的，曲軸總是具有一個曲柄臂和兩個軸頸附件。配對的軸頸 部件被推裝到一個總的軸套上，在接合之前可以在軸承軸頸2也包括曲軸 箱3上安裝的軸承軸套和/或滾動軸承連杆。在曲柄臂，軸套與軸頸之間 設置了暢通連續的潤滑。通過安置在曲軸臂上的孔可使壓力擴徑裝置伸入 到軸套之中去。
上述曲軸的製造方法雖各有特點，但均存在一些缺陷，比如成本較高、 生產效率較低、曲軸的力學性能較差、在工作的過程中易出現曲軸裝配結
4構件的鬆動，以及裝配時較大的過盈量易導致結構件開裂從而造成廢品率 大大增加等。

發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種 粉末冶金曲軸的鉚接裝配工藝及其工裝，使通過這種工藝和工裝製造出來 的粉末冶金曲軸能夠在實現產品高速旋轉來滿足工作要求的基礎上，能承 受更大的扭矩，並且在高速負載工作過程中成功的解決了單軸與粉末冶金 結構件容易出現鬆動的問題。並且該工藝大大提高了生產效率，降低了成 本，在沒有改變裝配結構件材料的基礎上保證了其使用所滿足的力學性能， 而且延長了使用壽命。
為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是， 一種粉末冶金曲 軸的鉚接工裝，其包括一用於安裝粉末冶金曲軸的底座，底座上放置粉末 冶金曲軸，單軸的待鉚接部位稍微伸出粉末冶金結構件的表面，粉末冶金 曲軸的上方設置一頂板，頂板下底面安裝一衝頭，在頂板與底板之間設置 彈性支撐復位結構，衝頭的運動行程中設置限位裝置。
上述的粉末冶金曲軸的鉚接工裝，所述底座上設置一下隔板， 一下模 板，所述下模板上方設置一用於放置粉末冶金曲軸的支架，該支架為一輔 助支撐塊，通過螺栓固定在下模板上。
上述的粉末冶金曲軸的鉚接工裝，所述彈性支撐復位結構，為四根導 向柱，其外面設置強力彈簧，支撐上隔板，其下端過盈固定在下隔板上，
上隔板與導向柱有0. 02-0. 05的間隙。
上述的粉末冶金曲軸的鉚接工裝，所述頂板設置為一上隔板和一上頂 板，上下模板通過螺栓及定位銷分別固定在上下隔板上。
上述的粉末冶金曲軸的鉚接工裝，所述支架為一輔助支撐塊，通過螺 栓固定在下模板上。
上述的粉末冶金曲軸的鉚接工裝，所述的限位結構為兩塊定位塊，定 位塊與底座磁性連接，固定在下模板上，其定位塊底部有一直徑10毫米、 高5毫米的盲孔，該盲孔內置一圓柱形強力磁鐵與下模板磁性連接。
上述的粉末冶金曲軸的鉚接工裝，所述衝頭為一鉚衝銷，鉚衝銷與上
5模板間有0.01-0. 02的間隙，並用深孔螺栓與上模板固定鎖住鉚衝銷。 上述的粉末冶金曲軸的鉚接工裝，其鉚衝銷的下端部是一個內凹的球
面結構，內凹部分的最高點與鉚衝銷端部距離為1毫米。
為實現粉末冶金曲軸的鉚接，本發明所採用的粉末冶金曲軸的鉚接裝
配工藝，其具體步驟是單軸首先通過加工將與粉末結構件裝配的端部銑
扁，同時預留一定的過盈量，並與粉末結構件裝配在一起，保證單軸的待 鉚接部位稍微伸出粉末冶金結構件的表面，構成了待鉚接的粉末冶金曲軸，
鉚接採用快速進給單軸液壓機完成；其特徵在於首先調整上模板與下模
板的開合度，使其能保證粉末冶金曲軸能從輔助支撐塊上方插入，將粉末 冶金曲軸的待鉚接部位向上插入到輔助支撐塊上，並用下模板的錐度來定 位，工作時，液壓機的升降動力頭快速帶動上模板下衝，首先鉚衝銷快速 的衝擊在曲軸的單軸端面，然後上模板擊打定位塊限制了衝頭的工作行程， 鉚衝過程結束，上模板帶動衝頭通過強力彈簧復位。由於鉚衝銷衝頭的結 構，會使得單軸的端面向四周變形，即完成單軸與粉末冶金結構件的鉚接。 本發明粉末冶金曲軸的鉚接裝配工藝及工裝，通過這種工藝和工裝制 造出來的粉末冶金曲軸，能夠在實現產品高速旋轉來滿足工作要求的基礎 上，能承受更大的扭矩，並且在高速負載工作過程中成功的解決了單軸與 粉末冶金結構件容易出現鬆動的問題。該鉚接工裝結構簡單，且鉚衝銷不 僅硬度高，耐磨性強使用壽命長，並且該工藝大大提高了生產效率，降低 了成本，在沒有改變裝配結構件材料的基礎上保證了其使用所滿足的力學 性能，而且延長了使用壽命。


下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
圖1為本發明的單軸結構圖2為本粉末冶金曲軸與粉末冶金結構件的結構圖3為本發明粉末冶金曲軸的鉚接工藝結構圖4為本發明的工裝結構示意圖5為鉚衝銷的A-A結構剖視圖6為定位塊與強力磁鐵的B-B結構剖視圖；圖7為粉末冶金曲軸的鉚接成品結構圖。
具體實施例方式
如圖一所示，該單軸1，其與粉末冶金結構件2裝配的部位銑扁，並 預留一定的過盈量。
如圖二所示，將單軸1與粉末冶金結構件2裝配在一起，構成了待鉚 接的粉末冶金曲軸15。
如圖三所示，鉚接採用快速進給單軸液壓機3完成，將鉚接工裝4置 於快速進給單軸液壓機3的工作檯上。首先調整上模板與下模板的開合度， 使其能保證待鉚接的粉末冶金曲軸15能從輔助支撐塊上方插入，然後將粉 末冶金曲軸的待鉚接部位向上插入到輔助支撐塊10上，並用下模板12的 錐度來定位，工作時，液壓機的升降動力頭5快速帶動上模板7下衝，鉚 衝銷9快速的衝擊在曲軸的單軸端面，由於鉚衝銷9的衝頭的內凹特殊結 構，會使得單軸的端面向四周變形，鉚衝銷9下行短短0.8-1.0毫米距離 後，上模板8與兩個定位塊11接觸，而結束行程，即完成了單軸1與粉末 冶金結構件2的鉚接。在運行過程中會有兩聲聲響(一是鉚衝銷9與單軸 l端面的撞擊，二是上模板8與定位塊11的撞擊)，鬆開腳踏開關，液壓 動力頭5快速退回原位，上模板8通過導向柱6上面的強力彈簧16，彈回 原位，取下工件，再放上另一支曲軸，重複生產。
如圖四所示，鉚接工裝由四根導向柱6、上隔板7、上模板8、鉚衝 銷9、輔支撐塊IO、兩塊定位塊ll、下模板12、下隔板13以及待鉚接的 粉末冶金曲軸15組成。其中，四根導向柱6過盈固定在下隔板13上，上 隔板7與導向柱6有0. 02-0. 05的間隙，上隔板7可以在導向柱6上面自 由運動並通過4個強力彈簧16支撐上隔板7，強力彈簧16套在導向柱上 面，上模板8與下模板12通過螺栓及定位銷分別固定在上隔板7與下隔板 13上面，輔助支撐塊10通過螺栓固定在下模板12上。鉚衝銷9與上模板 8間有0.01-0. 02的間隙，為防止鉚衝銷9掉下，用深孔螺栓與上模板8 固定鎖住鉚衝銷9。輔支撐塊10置於下模板12的上方，並通過螺栓與下 模板12連接，用下模板12的錐度來定位，輔支撐塊10隻起到輔助支撐的 作用，防止曲軸的軸頸變形。如圖五所示，其鉚衝銷9的下端部，是一個內凹的球型結構，內凹部 分的最高點與鉚衝銷端部距離為1毫米，從而保證了在鉚衝銷9快速衝下 時使得單軸1的端面向四周變形，以形成帽狀的結構保證其鉚接成功。
如圖六所示，2塊定位塊11放在下模板12上其定位塊11下端內部打 有一直徑10毫米、高5毫米的盲孔，該盲孔內置一圓柱形強力磁鐵14， 為了更好地對定位塊11做輔助固定，使其在下模板12上可以自由移動， 從而保證能方便的調試鉚衝銷9與輔助支撐塊10的孔對正。 如圖七所示，為本發明粉末冶金曲軸的鉚接成品17。
權利要求
1.一種粉末冶金曲軸的鉚接工裝；其特徵在於包括一用於安裝粉末冶金曲軸的底座，底座上放置粉末冶金曲軸，單軸的待鉚接部位稍微伸出粉末冶金結構件的表面，粉末冶金曲軸的上方設置一頂板，頂板下底面安裝一衝頭，在頂板與底板之間設置彈性支撐復位結構，衝頭的運動行程中設置限位裝置。
2. 根據權利要求1所述的一種粉末冶金曲軸的鉚接工裝；其特徵在於 所述底座上設置一下隔板， 一下模板，所述下模板上方設置一用於放置粉 末冶金曲軸的支架，該支架為一輔助支撐塊，通過螺栓固定在下模板上。
3. 根據權利要求2所述的一種粉末冶金曲軸的鉚接工裝；其特徵在於 所述彈性支撐復位結構，為四根導向柱，其外面設置強力彈簧，支撐上隔 板，其下端過盈固定在下隔板上，上隔板與導向柱有0.02-0. 05的間隙。
4. 根據權利要求2所述的鉚接工裝；其特徵在於所述頂板設置為一 上隔板和一上頂板，上下模板通過螺栓及定位銷分別固定在上下隔板上。
5. 根據權利要求3所述的鉚接工裝；其特徵在於所述支架為一輔助支撐塊，通過螺栓固定在下模板上。
6. 根據權利要求4所述的鉚接工裝；其特徵在於所述的限位結構為兩塊定位塊，定位塊與底座磁性連接，固定在下模板上，其定位塊底部有 一直徑10毫米、高5毫米的盲孔，該盲孔內置一圓柱形強力磁鐵並與下模 板磁性連接。
7. 根據權利要求5所述的鉚接工裝；其特徵在於所述衝頭為一鉚衝 銷，鉚衝銷與上模板間有0.01-0. 02的間隙，並用深孔螺栓與上模板固定 鎖住鉚衝銷。
8. 根據權利要求1所述的鉚接工裝；其特徵在於其鉚衝銷的下端部 是一個內凹的球面結構，內凹部分的最高點與鉚衝銷端部距離為l毫米。
9. 一種粉末冶金曲軸的鉚接裝配工藝，其具體步驟是單軸首先通過 加工將與粉末結構件裝配的端部銑扁，同時預留一定的過盈量，並與粉末 結構件裝配在一起，保證單軸的待鉚接部位稍微伸出粉末冶金結構件的表面，構成了待鉚接的粉末冶金曲軸，鉚接採用快速進給單軸液壓機完成；其特徵在於首先調整上模板與下模板的開合度，使其能保證粉末冶金曲 軸能從輔助支撐塊上方插入，將粉末冶金曲軸的待鉚接部位向上插入到輔 助支撐塊上，並用下模板的錐度來定位，工作時，液壓機的升降動力頭快 速帶動上模板下衝，首先鉚衝銷快速的衝擊在曲軸的單軸端面，然後上模 板擊打定位塊限制了衝頭的工作行程，鉚衝過程結束，上模板帶動衝頭通 過強力彈簧復位。由於鉚衝銷衝頭的結構，會使得單軸的端面向四周變形， 即完成單軸與粉末冶金結構件的鉚接。
全文摘要
一種粉末冶金曲軸的鉚接工藝及其工裝，其包括一用於安裝粉末冶金曲軸的底座，底座上放置粉末冶金曲軸，單軸的待鉚接部位稍微伸出粉末冶金結構件的表面，粉末冶金曲軸的上方設置一頂板，頂板下底面安裝一衝頭，在頂板與底板之間設置彈性支撐復位結構，衝頭的運動行程中設置限位裝置。工作時，液壓機的升降動力頭快速帶動上模板下衝，首先鉚衝銷快速的衝擊在曲軸的單軸端面，然後上模板擊打定位塊限制了衝頭的工作行程，鉚衝過程結束，上模板帶動衝頭通過強力彈簧復位。本發明解決了單軸與粉末冶金結構件的鬆動的問題，並且該工藝大大提高了生產效率，降低了成本。
文檔編號B21J15/38GK101564753SQ20091001516
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月19日 優先權日2009年5月19日
發明者曾現文 申請人:青島邁特動力部件有限公司