作者 / 任乐平(杭州手表有限公司)
机械手表由数百个零件装配而成,夹板是机械手表的基础构件。通过夹板上的孔、槽、柱和螺纹等,把手表所有内部零部件紧密、正确的结合在一起,构成一个工作整体,既手表机心。根据二轮平面位置的分布,机械手表的基本传动形式可分为二轮中心传动式和二轮偏中心式两大类。这里我们就二轮偏中心式传动(简称偏中心传动)主夹板中心管的铆合工艺展开分析。偏中心传动的二轮从主夹板中心移开,可使条盒轮直径增大、发条加长,从而增大能量的储备,延长手表连续走时。中心时、分、秒指针式手表,时轮、分轮都要定位在夹板中心,特别是秒齿轴要穿过主夹板中心。所以偏中心主夹板的中心需要压入一个空心的中心管,作为秒轴一端的轴向和径向支承,并同时作为时轮、分轮的径向定位和转轴。空心的中心管,壁厚0.13mm, 长度2.51±0.02mm,刚性偏低。要求与装配面压配深度2.61+0.01mm,与表盘面的垂直度不超过0.015mm。中心管的轴向压合深度和垂直度要求是中心管装配时最重要的技术参数。秒轮轴穿过中心管,分轮空套在中心管上,分轮与摩擦分轮套在一起构成双分轮部件,摩擦分轮靠摩擦来带动分轮,从而带动指针机构。如果中心管压配后不垂直,最主要会引起以下几方面的问题。第一,中心管与夹板的配合牢度不够;第二,引起时分秒针出现高低针;第三,也是最关键的问题,可能造成秒齿轴的阻力加大,相关啮合齿轮片啮合错位,严重的会造成脱齿,导致机心偷停,甚至造成停表。为了解决中心管的垂直度问题,我们要对压配的夹具进行优化。
优化前定位板是2个A孔定位,套管托住主夹板。压配好的中心管垂直度合格率60%都达不到,同时在钳出主夹板时,夹板中心管的外壁和端面有一定比例的磨伤,影响到后面的装配工作。为了达到工艺要求,压配好的中心管垂直度和外观都要全检,挑出不合格的产品进行返工,降低了生产效率,增加了生产成本。
1、A孔是多道工序定位孔,多次装夹会有一定程度的磨损变形。
2、A孔和压配中心管孔不是一次精修完成的。坐标一致性差。
3、中心管边缘薄,压配时易变形。
根据中心管的压配要求和零件的特性,对压配夹具进行优化,以提高零件的一次生产合格率。
1、用两根紧配的套管(套管1、套管2)压配在定位板上,由于主夹板的装配面中心管位置特别单薄,为了避免夹板在压配时受力变形。外圈的大套管(套管1)托住主夹板,同时小套管(套管2)托住主夹板中心的小槽形。大小套管同时作用保证了中心管在压配时主夹板不变形,不移位。确保了压配时的可靠条件。
2、定位选用和中心管孔径一次精修完成的B孔,坐标的一致性高,定位更加准确、可靠。定位用两孔一面(两个B孔B1和B7,大套管)。保证了中心管和装配面的垂直度要求。
3、为了避免中心管压配后,在定位板中拿出时磨伤,另外在夹具上装了一个小型的自动卸料装置。当冲头均匀平稳的施力碰到卸料装置,施力结束,主夹板则被轻轻弹离定位板。中心管的压配工作结束。通过对定位板的各项优化,中心管与表盘面的垂直度保证在了0.015mm以内,产品的合格率达到了95%以上,同时也避免了中心管的擦伤。检验时只需要抽检。降低了生产成本,提高了劳动生产率。
优化方案前后比较结果
综上所述,偏中心传动主夹板中心管的压配工艺复杂性比较高,为了同时满足各方面的工艺要求,需要合理使用优化改进方案。通过对偏中心传动手表主夹板中心管压配工艺的改进优化,提升了加工工艺水平,从根本上确保了中心管垂直度的加工精度,提高了加工效率,降低了生产成本。