悬挂式前桥主销与锁销压装机研究

王浩　伍英　沈阳　谭博淼　胡斌　贺青凌　汤梓坤　周旭

摘 要：为了降低操作人员的劳动强度，提高汽车前桥主销与锁销的压装质量，提高工作效率和稳定性，提高企业的自动化水平，设计了一种用于汽车前桥主销与锁销安装的压装机。介绍了汽车前桥主销与锁销压装机的组成，阐述其工作原理和主要部件结构特点。该压装机操作方便、可靠，能够满足汽车前桥大批量生产要求。

关键词：前桥主销与锁销 悬挂式压装机 研究

中图分类号：TH122；U463.42 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）07（a）-0098-02

随着我国汽车工业的快速发展，对汽车零部件的自动装配质量和装配技术提出了更高的要求[1]；对汽车车桥的质量要求也越来越高；高自动化程度的车桥压装设备的研究制造也成为当今车桥生产领域的一个发展趋势[2]。

在汽车前桥总成装配过程中，需要装入主销与锁销。目前，汽车前桥总成装配均已实现流水作业，在每条装配线上设有若干套流动循环夹具及若干工位，启动装配线时夹具开始循环流动，各工位在装配线的固定节拍下完成各自的装配动作。

然而，现有的前桥总成主销与锁销一般仍采用人工手动敲击的方式进行安装，即将前桥总成固定于装配线的小车上，随着小车在装配线上的移动实现对主销与锁销的压装；由于固定式压力机[3]在装配线上布置较困难，因此装配线上只能采用人工手动敲击的方式进行装配。该方式存在着敲击力量大小及均匀度难以控制等人为不确定因素，装配过程中易造成主销与锁销前期损伤，同时压入深度难以控制，因此已无法满足大批量化生产的需求。为此设计了一种用于汽车前桥总成主销与楔形锁销安装的压装机，满足新形势下装配流水线的高速、高效和可靠的要求。

1 组成及基本原理

悬挂式前桥主销与锁销压装机的结构如图1所示，悬挂式前桥主销与锁销压装机由螺钉1、气缸座2、气缸3、吊环4、定位销5、弓梁6、螺套7、快换压头8、螺钉9、连接板10、小型气缸11、螺杆12、螺母13、定位块14等组成。

悬挂式前桥主销与锁销压装机的工作原理为：使用时，将压装机悬挂在前桥总成装配线上方的电动葫芦上，当前桥移动到安装转向节工位时，操作人员先将调整垫片、平面轴承、转向节安装到前桥上并预压入主销和楔形锁销；然后手持压装机手柄将其移动到合适的位置，推动定位销5进入楔形锁销后端的孔中进行定位，通过连接于定位销5上的位移传感器检测到定位销5被定位好的信号后，操作人员转动压装机，将调整螺杆12对准主销；对准好后，按下小型气缸11的启动按钮，小型气缸11的活塞杆向下运行，通过调整螺杆12推动定位块14压向主销，以压装机的自身重力为反作用力将主销压入转向节与前桥中；当主销压装到位后，按下小型气缸11的返回按钮，小型气缸11向上返回到初始位置；操作人员按下气缸3的启动按钮，气缸3的活塞杆推动快换压头8向前运动，压向楔形锁销的前端，以螺套7端面的支撑力为反作用力，随着压力的增大，快换压头8将楔形锁销压入前桥主销中。楔形锁销的压入深度由快换压头8上的孔内外端面之间的距离控制。检测到楔形锁销压装到位的信号后，气缸3向后运动返回到初始位置，同时气缸3向后返回到初始位置后，操作人员将压装机快速移出，從而完成一个工作循环。

2 结构特点

悬挂式前桥主销与锁销压装机的结构特点如下。

在弓梁6的右延伸臂上装有外螺纹式气缸3，气缸3后端与气缸座相联，用螺钉1将气缸座2固定在弓梁6上，以对外螺纹式气缸3起到固定支撑作用并与气源相联；气缸3的活塞杆前端用螺纹连接一个快换压头8；楔形锁销的压入深度由快换压头8上的孔内外端面之间的距离控制。快换压头8与所安装锁销尺寸相对应，从而可根据前桥类型的变换，更换相应的快换压头8，以此实现对不同锁销的快速压装。

在弓梁6的左延伸臂上通过螺纹连接方式固定一个外螺纹式螺套7，螺套7内装有定位销5，定位销5与快换压头7位于同一轴线上，保证螺套7受压均匀；调整螺套7在弓梁6的左右位置，以此实现对不同转向节的压装。

在弓梁6顶部上端面的中间位置通过螺钉连接方式固定连接一个连接板10，连接板10的一端向外伸出，在连接板10的伸出端通过螺栓固定连接一个小型气缸11，在小型气缸11的活塞杆前端套接一个与所安装主销尺寸相对应的调整螺杆12，并在调整螺杆12的前端通过螺纹连接方式连接一个定位块14，然后用螺母并紧；更换相应的定位块14，可以实现对不同主销的快速压装。

在弓形梁1顶部上端面的左右两侧分别通过螺纹连接方式并排固定连接两个结构相同的吊环4，使用时通过两吊环将压装机悬挂于装配线的上方。

为了方便使用，在弓梁6左延伸臂的外侧通过螺栓固定连接一个手柄，使用时通过该手柄对压装机进行移动。

使用时，当前桥移动到安装转向节工位时，操作人员先将调整垫片、平面轴承、转向节安装到前桥上并预压入主销和楔形锁销；由于压装机悬挂在前桥总成装配线上方的电动葫芦上，使其可按预设导轨自由运动，覆盖多个装配小车，减小装配线占用空间，实现了主销与锁销压装的随装配线同步动作。

压装机操作轻便灵活，用压装机替代原来的手动敲装方式，降低了工人劳动强度，减少了噪音污染，改善了工作环境，减少了人为因素对锁销造成的损坏，确保了压入深度，提高了装配质量。

3 结语

由于汽车生产量较大，人工压装前桥主销与锁销，工人劳动强度大，需多人才能满足生产线生产需求；采用悬挂式前桥主销与锁销压装机，工人劳动强度降低，减少了操作人员，且手动压装零件，易将工件磕碰，导致出现废品，现采用悬挂式前桥主销与锁销压装机，解决了磕碰伤等问题。

（指导老师：伍英 周旭）

参考文献

[1] 许波，张文平，周旭.新型悬挂式伺服压装机的研发[J].机械工程师，2015（6）：152-154.

[2] 雷新.微型车驱动桥桥壳压装机设计[D].青岛理工大学，2013.

[3] 许程鹏.前桥主销压装机的研制及液压系统优化设计[D].合肥工业大学，2015.