軸類零件熱套過程中的冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種軸類零件熱套過程中的冷卻裝置，屬于軸類零件裝配領(lǐng)域。此冷卻裝置包括左右兩個夾持手臂和驅(qū)動兩個夾持手臂開合的驅(qū)動機構(gòu)，兩個夾持手臂設(shè)有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配，夾持手臂內(nèi)設(shè)冷卻水通道。本發(fā)明提供的冷卻裝置，結(jié)構(gòu)簡單，精度高、成本低，能耗少，可以對軸類零件在熱套裝配過程中的裝配軸進行原位快速冷卻，避免裝配軸在冷卻過程中多次移動和裝夾而產(chǎn)生的重復(fù)定位誤差，提高了裝配精度，縮短了生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】軸類零件熱套過程中的冷卻裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于軸類零件裝配領(lǐng)域，具體涉及一種軸類零件熱套過程中的冷卻裝置。【背景技術(shù)】
[0003]軸類零件是五金配件中經(jīng)常遇到的典型零件之一，它主要用來支承傳動零部件、傳遞扭矩和承受載荷。軸類零件(如凸輪軸、齒輪軸、驅(qū)動軸等)的裝配件(如凸輪、齒輪、驅(qū)動頭等)是一種孔類零件，孔類零件與軸進行過盈裝配的方法一般是直接壓裝法和熱套法。
[0004]采用直接壓裝法裝配時，將軸的一端與孔類零件的內(nèi)腔端口相對，然后采用壓力設(shè)備從軸另一端順裝配方向施加壓力，強行使軸被壓入孔類零件的內(nèi)腔中完成裝配。采用這種裝配方式，存在爬行現(xiàn)象，即軸插入孔類零件內(nèi)腔的過程中存在時停時走或時慢時快的運動現(xiàn)象。這樣，使得零件在長度方向的裝配尺寸精度得不到有效控制和保證，常常出現(xiàn)長度方向尺寸裝配過度的現(xiàn)象；直接壓裝時，由于存在過盈容易產(chǎn)生毛刺，并且毛刺很難去除，為整機的清潔度造成很大隱患，同時會產(chǎn)生極大的裝配應(yīng)力并且無法消除；此外，對過盈量大(達到0.1毫米左右)的軸類零件，直接壓裝法無法實現(xiàn)孔類零件與軸的過盈裝配。
[0005]所以，對于精度要求高、載荷大的機械軸類零件，常常采用熱套法進行過盈裝配，具有省時省力，延長裝配件壽命的效果。熱套工藝的原理是:在正常溫度下，孔類零件的內(nèi)孔直徑尺寸必須小于與它進行裝配的軸的外徑尺寸，裝配時，軸保持常溫，將孔類零件經(jīng)過加熱，溫度達到400°C左右時，孔類零件的內(nèi)孔因熱膨脹而變大，內(nèi)孔直徑尺寸超過了處于常溫狀態(tài)下的軸的外徑尺寸，此時裝配的孔類零件與軸之間就產(chǎn)生了裝配間隙，可以完成裝配過程，待孔類零 件冷卻至常溫后，通過過盈配合將兩者結(jié)合在一起。軸類零件熱套法進行裝配，使原有的過盈配合變?yōu)殚g隙配合，提高了裝配的節(jié)拍和裝配的質(zhì)量，消除了壓裝過盈配合裝配產(chǎn)生毛刺的隱患，減少了裝配應(yīng)力，改善了整機的裝配質(zhì)量。
[0006]然而，當(dāng)同一個軸上需要裝配至少兩組以上孔類零件時，采用熱套法常常會出現(xiàn)以下問題:當(dāng)?shù)谝唤M孔類零件經(jīng)過加熱裝配到軸上后，孔類零件的熱量迅速傳導(dǎo)到軸上，使軸的溫度瞬間升高并產(chǎn)生了熱膨脹，這就抵消了該工藝因加熱孔類零件而產(chǎn)生的裝配間隙，造成后續(xù)孔類零件裝配過程的卡滯，無法順利完成裝配過程。
[0007]為了解決上述問題，通常采用的方法是將待繼續(xù)裝配的軸用干冰或液氮進行快速冷卻。如果采用此冷卻方法，將干冰或液氮作為冷源的冷卻設(shè)備費用昂貴，并且將軸在冷源與裝配位置之間移動的過程中會造成相當(dāng)長的生產(chǎn)空隙，降低了生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)成本，同時在將軸從裝配工位取下冷卻后又重新裝到裝配工位，中間過程多次的上下軸類工件，難于保證每次裝夾定位基準(zhǔn)的一致性，影響裝配精度，這與現(xiàn)代化工業(yè)的高精度、高效率、高收益是不相適應(yīng)的。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種軸類零件熱套過程中的冷卻裝置，可以高效、高精度、低耗地完成多組孔類零件在同一軸上的裝配。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種軸類零件熱套過程中的冷卻裝置，其特征在于，所述的冷卻裝置包括左右兩個夾持手臂和驅(qū)動兩個夾持手臂開合的驅(qū)動機構(gòu)；所述兩個夾持手臂設(shè)有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配；所述夾持手臂內(nèi)設(shè)冷卻水通道。
[0009]優(yōu)選地，所述夾持手臂上開設(shè)有與冷卻水通道聯(lián)通的進水口和排水口。
[0010]優(yōu)選地，所述的兩個夾持手臂通過驅(qū)動機構(gòu)相互連接，所述的驅(qū)動機構(gòu)為夾緊氣缸。
[0011]優(yōu)選地，所述夾持段為導(dǎo)熱材質(zhì)。
[0012]優(yōu)選地，所述冷卻水通道在夾持手臂的夾持段處設(shè)置有密集冷卻水道。
[0013]優(yōu)選地，所述冷卻裝置上設(shè)置軸向伺服電機。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
1.本發(fā)明提供的冷卻裝置，包括左右兩個夾持手臂和驅(qū)動兩個夾持手臂開合的驅(qū)動機構(gòu)，這種開合抱軸的設(shè)置，可以根據(jù)待冷卻的裝配軸的位置，使冷卻裝置在裝配軸的軸向位置上任意調(diào)整，實現(xiàn)裝配軸的原位冷卻，無需移動軸類零件，減少生產(chǎn)間隙，避免了軸類零件重復(fù)定位的精度問題，提高生產(chǎn)效率；同時還能滿足不同直徑的裝配軸的冷卻要求，冷卻位置精確。
[0015]2.本發(fā)明提供的冷卻裝置，在兩個夾持手臂上設(shè)有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配，即在兩個夾持手臂的內(nèi)側(cè)設(shè)置相互配合的夾持段，可以根據(jù)軸類零件中裝配軸的外徑形狀設(shè)置夾持段的形狀(如果裝配軸的外徑為圓形，夾持段可設(shè)置為半徑大于軸外徑的弧形，為了使其裝配軸能完全被夾持段抱合，可將夾持段的形狀進一步設(shè)置為半徑略大于軸外徑的半圓形，當(dāng)兩個夾持手臂閉合時，則兩個夾持段配合形成一個剛好夠裝配軸通過的圓形的通孔)，如此這樣，就可以很好地與裝配軸的外徑貼合，更有利于夾持機構(gòu)內(nèi)部的冷卻水將軸進行快速冷卻，使冷卻效果到達最佳。
[0016]3.本發(fā)明提供的冷卻裝置，作為優(yōu)選，將兩個夾持手臂通過夾緊氣缸相互連接，可以通過氣缸的運動從而帶動兩個夾持手臂的開合，可以對不同直徑的裝配軸進行抱軸冷卻；作為優(yōu)選，冷卻裝置上設(shè)置軸向伺服電機，通過軸向伺服電機帶動冷卻裝置，可實現(xiàn)冷卻裝置在裝配軸的軸向位置上任意移動。
[0017]4.本發(fā)明提供的冷卻裝置，夾持手臂上的夾持段為導(dǎo)熱材質(zhì)(如紫銅、軟紫銅、黃銅、銀、鋁等)，夾持段的導(dǎo)熱材質(zhì)不僅導(dǎo)熱效果好，更利于裝配軸達到快速冷卻的效果，并且延展效果好，更利于夾持段與裝配軸的貼合，從而實現(xiàn)夾持機構(gòu)內(nèi)部的冷卻水將軸進行快速冷卻。
[0018]5.本發(fā)明提供的冷卻裝置，冷卻水通道在夾持手臂的夾持段處設(shè)置有密集冷卻水道，即在夾持手臂的夾持段處的冷卻水道是很密集的，可以使更多的冷卻水匯集到夾持段，并且形成自動的進、排水回路，可以使冷卻水更有效地對夾持段進行冷卻，進而實現(xiàn)對與夾持段緊密貼合的裝配軸進行快速冷卻。
[0019]6.本發(fā)明提供的冷卻裝置，結(jié)構(gòu)簡單，精度高、成本低，能耗少，可以對軸類零件熱套裝配過程中的裝配軸進行連續(xù)的快速冷卻?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖,其中I表示夾持手臂；2表示驅(qū)動機構(gòu)；3表示裝配軸；4表不夾持段；5表不進水口 ；6表不排水口。
[0021]圖2是夾持手臂冷卻水通道示意圖a，其中5表示進水口 ；6表示排水口，7表示密集冷卻水道。
[0022]圖3是夾持手臂冷卻水通道示意圖b,其中5表示進水口 ；6表示排水口，7表示密集冷卻水道。
[0023]圖4是夾持手臂冷卻水通道示意圖c,其中5表示進水口 ；6表示排水口，7表示密集冷卻水道。
[0024]圖5是夾持手臂冷卻水通道示意圖d,其中5表示進水口 ；6表示排水口，7表示密集冷卻水道。
【具體實施方式】
[0025]以下為本發(fā)明的較佳實施方式而己，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
[0026]以下是對本發(fā)明的進一步說明:
一種軸類零件熱套過程中的冷卻裝置，參照圖1，包括左右兩個夾持手臂I和驅(qū)動兩個夾持手臂開合的驅(qū)動機構(gòu)2，驅(qū)動機構(gòu)可以優(yōu)選為夾緊氣缸，通過夾緊氣缸將兩個夾持手臂連接起來，利用夾緊氣缸的運動來控制兩個夾持手臂的開合，可以對不同直徑的裝配軸進行抱軸冷卻；作為優(yōu)選，冷卻裝置上設(shè)置軸向伺服電機(圖1中未標(biāo)示出來)，通過軸向伺服電機帶動冷卻裝置，可實現(xiàn)冷卻裝置在裝配軸的軸向位置上任意移動。
[0027]所述的兩個夾持手臂都設(shè)有夾持段，夾持段形狀與軸類零件的外形適配，圖1所示的是在兩個夾持手臂打開時的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中所示的裝配軸3的外形為圓形，則夾持段4為半圓形，當(dāng)氣缸驅(qū)動夾持手臂閉合時，兩個夾持段相互閉合形成一個圓形的通孔，此通孔正好可以讓裝配軸3通過；在實際運用過程中，可以通過裝配軸外形的情況來確定夾持段的形狀，如果裝配軸的外形為鋸齒形，則夾持段的外形也設(shè)置為與之匹配的鋸齒形。
[0028]所述夾持手臂上開設(shè)有與冷卻水通道聯(lián)通的進水口 5和排水口 6，外界的冷卻水通過進水口進入到夾持手臂內(nèi)的冷卻水通道，冷卻水在夾持段處經(jīng)過熱交換后溫度上升，成為熱水，則通過排水口從夾持手臂中排出。
[0029]作為優(yōu)選，夾持段為夾持段材料為快速導(dǎo)熱材質(zhì)(如紫銅、軟紫銅、黃銅、銀、鋁等)。首選紫銅材質(zhì)，還可以進一步優(yōu)選為軟紫銅，紫銅的導(dǎo)熱效果好，延展性好，更有利于夾持段與裝配軸的緊密貼合，從而實現(xiàn)夾持機構(gòu)內(nèi)部的冷卻水將軸進行快速冷卻。
[0030]作為優(yōu)選，冷卻水通道在夾持手臂的夾持段處設(shè)置有密集冷卻水道，所謂的密集是指在夾持手臂的夾持段處的冷卻水道是很密集的，可以使更多的冷卻水匯集到夾持段，并且形成自動的進、排水回路，可以使冷卻水更有效地對夾持段進行冷卻，進而實現(xiàn)對與夾持段緊密貼合的裝配軸進行快速冷卻，為使夾持段處設(shè)置密集冷卻水道，有如下具體的實施方式: 如圖2所示，此為夾持手臂冷卻水通道示意圖a，從進水口 5進來的冷卻水，進入與夾持段形狀相配合的密集冷卻水道7 (從俯視圖看，如果夾持段是半圓形的，則密集冷卻水道7則是一個半徑大于夾持段半徑的半圓環(huán)形)，在這里，可以匯集更多的冷卻水與夾持段進行熱交換，達到將裝配軸進行快速冷卻的目的；如圖3所示，此為夾持手臂冷卻水通道示意圖b，從進水口 5進來的冷卻水，進入夾持段的密集冷卻水道7，此處的密集冷卻水道7為與裝配軸軸向方向垂直的蛇形冷卻水道，為實現(xiàn)更好的效果，此蛇形冷卻水道與夾持段的形狀相匹配(從俯視圖看，如果夾持段是半圓形的，則密集冷卻水道7則是一個半徑大于夾持段半徑的半圓環(huán)形)，如此設(shè)置，可以使密集冷卻水道7距離裝配軸更近，并且匯集較多的冷卻水對裝配軸進行冷卻；如圖4所示，此為夾持手臂冷卻水通道示意圖C，從進水口 5進來的冷卻水，進入夾持段的密集冷卻水道7，此處的密集冷卻水道7為與裝配軸軸向方向平行的蛇形冷卻水道，可以根據(jù)實際情況，對蛇形冷卻水道的孔徑進行調(diào)整，如此設(shè)置，也可以達到匯集更多的冷卻水與夾持段進行熱交換、將裝配軸進行快速冷卻的目的。如圖5所示，此為夾持手臂冷卻水通道示意圖d，從進水口 5進來的冷卻水，進入密集冷卻水道7中，所述的密集冷卻水道7為多個與裝配軸軸向方向平行的單水道的集合，每個單水道都與進水口 5和出水口 6相通；可以根據(jù)實際需要來設(shè)置單水道的數(shù)量、孔徑、密集程度及其排列方式，單水道的數(shù)量越多、密集程度越大(如果特別密集，即單水道彼此連通，則為如圖2所示的密集冷卻水道)，其排列方式與夾持段的形狀更適配，使冷卻水在密集冷卻水道7處匯集更多，更有利于裝配軸的快速冷卻。
[0031]本發(fā)明提供的冷卻裝置，結(jié)構(gòu)簡單，精度高、成本低，能耗少，可以對軸類零件在熱套裝配過程中的裝配軸進行原位快速冷卻，避免重復(fù)定位，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率。
【權(quán)利要求】
1.一種軸類零件熱套過程中的冷卻裝置，其特征在于，所述的冷卻裝置包括左右兩個夾持手臂和驅(qū)動兩個夾持手臂開合的驅(qū)動機構(gòu)；所述夾持手臂設(shè)有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配；所述夾持手臂內(nèi)設(shè)冷卻水通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述夾持手臂上開設(shè)有與冷卻水通道聯(lián)通的進水口和排水口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述的兩個夾持手臂通過驅(qū)動機構(gòu)相互連接，所述的驅(qū)動機構(gòu)為夾緊氣缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述夾持段為導(dǎo)熱材質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻水通道在夾持手臂的夾持段處設(shè)置有密集冷卻水道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置上設(shè)置軸向伺服電機。
【文檔編號】B23P11/02GK103737245SQ201410016879
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】余超 申請人:中汽成都配件有限公司