軸類零件熱套過程中的冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型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域。此冷卻裝置包括左右兩個夾持手臂和驅動兩個夾持手臂開合的驅動機構，兩個夾持手臂設有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配，夾持手臂內設冷卻水通道。本實用新型提供的冷卻裝置，結構簡單，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生的重復定位誤差，提高了裝配精度，縮短了生產節(jié)拍，提高生產效率。
【專利說明】軸類零件熱套過程中的冷卻裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于軸類零件裝配領域，具體涉及一種軸類零件熱套過程中的冷卻裝置。
【背景技術】
[0002]軸類零件是五金配件中經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、驅動軸等)的裝配件(如凸輪、齒輪、驅動頭等)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。
[0003]采用直接壓裝法裝配時，將軸的一端與孔類零件的內腔端口相對，然后采用壓力設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，同時會產生極大的裝配應力并且無法消除；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。
[0004]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，將孔類零件經過加熱，溫度達到400°C左右時，孔類零件的內孔因熱膨脹而變大，內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)拍和裝配的質量，消除了壓裝過盈配合裝配產生毛刺的隱患，減少了裝配應力，改善了整機的裝配質量。
[0005]然而，當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?shù)谝唤M孔類零件經過加熱裝配到軸上后，孔類零件的熱量迅速傳導到軸上，使軸的溫度瞬間升高并產生了熱膨脹，這就抵消了該工藝因加熱孔類零件而產生的裝配間隙，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。
[0006]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長的生產空隙，降低了生產效率，提高了生產成本，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、高收益是不相適應的。
實用新型內容[0007]為解決上述問題，本實用新型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。本實用新型采用如下技術方案:
[0008]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動兩個夾持手臂開合的驅動機構；所述兩個夾持手臂設有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配；所述夾持手臂內設冷卻水通道。
[0009]優(yōu)選地，所述夾持手臂上開設有與冷卻水通道聯(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動機構相互連接，所述的驅動機構為夾緊氣缸。
[0011]優(yōu)選地，所述夾持段為導熱材質。
[0012]優(yōu)選地，所述冷卻水通道在夾持手臂的夾持段處設置有密集冷卻水道。
[0013]優(yōu)選地，所述冷卻裝置上設置軸向伺服電機。
[0014]本實用新型的有益效果如下:
[0015]1.本實用新型提供的冷卻裝置，包括左右兩個夾持手臂和驅動兩個夾持手臂開合的驅動機構，這種開合抱軸的設置，可以根據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整，實現(xiàn)裝配軸的原位冷卻，無需移動軸類零件，減少生產間隙，避免了軸類零件重復定位的精度問題，提高生產效率；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。
[0016]2.本實用新型提供的冷卻裝置，在兩個夾持手臂上設有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配，即在兩個夾持手臂的內側設置相互配合的夾持段，可以根據軸類零件中裝配軸的外徑形狀設置夾持段的形狀(如果裝配軸的外徑為圓形，夾持段可設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置為半徑略大于軸外徑的半圓形，當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，更有利于夾持機構內部的冷卻水將軸進行快速冷卻，使冷卻效果到達最佳。
[0017]3.本實用新型提供的冷卻裝置，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。
[0018]4.本實用新型提供的冷卻裝置，夾持手臂上的夾持段為導熱材質(如紫銅、軟紫銅、黃銅、銀、鋁等)，夾持段的導熱材質不僅導熱效果好，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)夾持機構內部的冷卻水將軸進行快速冷卻。
[0019]5.本實用新型提供的冷卻裝置，冷卻水通道在夾持手臂的夾持段處設置有密集冷卻水道，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。
[0020]6.本實用新型提供的冷卻裝置，結構簡單，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】
[0021]圖1是本實用新型的俯視結構示意圖，其中I表示夾持手臂；2表示驅動機構；3表示裝配軸；4表示夾持段；5表示進水口 ；6表示排水口。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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】
[0026]以下為本實用新型的較佳實施方式而己，并非對本實用新型作任何形式上的限制，故凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
[0027]以下是對本實用新型的進一步說明:
[0028]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和驅動兩個夾持手臂開合的驅動機構2，驅動機構可以優(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，冷卻裝置上設置軸向伺服電機(圖1中未標示出來)，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。
[0029]所述的兩個夾持手臂都設有夾持段，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構示意圖，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，當氣缸驅動夾持手臂閉合時，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置為與之匹配的鋸齒形。
[0030]所述夾持手臂上開設有與冷卻水通道聯(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的冷卻水通道，冷卻水在夾持段處經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。
[0031]作為優(yōu)選，夾持段為夾持段材料為快速導熱材質(如紫銅、軟紫銅、黃銅、銀、鋁等)。首選紫銅材質，還可以進一步優(yōu)選為軟紫銅，紫銅的導熱效果好，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)夾持機構內部的冷卻水將軸進行快速冷卻。
[0032]作為優(yōu)選，冷卻水通道在夾持手臂的夾持段處設置有密集冷卻水道，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，為使夾持段處設置密集冷卻水道，有如下具體的實施方式:[0033]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，可以根據實際情況，對蛇形冷卻水道的孔徑進行調整，如此設置，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和排水口 6相通；可以根據實際需要來設置單水道的數(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。
[0034]本實用新型提供的冷卻裝置，結構簡單，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，避免重復定位，縮短生產節(jié)拍，提高生產效率。
【權利要求】
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動兩個夾持手臂開合的驅動機構；所述夾持手臂設有夾持段，夾持段形狀與軸類零件外形適配；所述夾持手臂內設冷卻水通道。
2.根據權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述夾持手臂上開設有與冷卻水通道聯(lián)通的進水口和排水口。
3.根據權利要求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動機構相互連接，所述的驅動機構為夾緊氣缸。
4.根據權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述夾持段為導熱材質。
5.根據權利要求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置有密集冷卻水道。
6.根據權利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置上設置軸向伺服電機。
【文檔編號】B23P11/02GK203649792SQ201420022917
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權日: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