本發(fā)明涉及缸蓋壓裝,具體為發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置。
背景技術(shù):
1、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈(如氣門座圈)的壓裝是發(fā)動(dòng)機(jī)裝配中的關(guān)鍵工藝,直接影響氣門密封性、散熱性能及發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。傳統(tǒng)壓裝工藝多采用液壓頭直接施壓,存在以下問題:
2、定位精度不足:座圈與缸孔的同軸度偏差易導(dǎo)致壓裝傾斜,引發(fā)密封不嚴(yán)或氣門運(yùn)動(dòng)干涉。
3、冷縮配合損傷:液氮冷凍后的座圈因低溫脆性易在壓裝中開裂,傳統(tǒng)剛性夾具無法有效保護(hù)。
4、自動(dòng)化程度低:人工上料與定位效率低,且難以保證批量生產(chǎn)一致性。
5、壓裝回彈控制差:座圈壓入后因材料彈性易回彈,需反復(fù)調(diào)整,影響裝配效率。
6、在發(fā)動(dòng)機(jī)座圈壓裝過程中,為了避免局部應(yīng)力集中和防止表面損傷大多使用套筒輔助壓裝,但是現(xiàn)有的套筒基本是非固定式,需要人工手拿操作進(jìn)行對準(zhǔn)壓裝,存在誤差的可能性,當(dāng)無法有效對齊的時(shí)候容易對缸蓋和座圈造成損傷
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,解決了上述提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,包括壓裝座和固定在壓裝座上方的機(jī)架,所述機(jī)架的頂部設(shè)置有通過液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的壓頭,所述壓裝座的頂部設(shè)置有用于對缸蓋進(jìn)行定位的移動(dòng)夾具,所述機(jī)架的背面設(shè)置有用于提供座圈的上料機(jī)構(gòu),所述機(jī)架的表面設(shè)置有位于壓頭下方用于對座圈進(jìn)行壓裝的套筒輔助結(jié)構(gòu);
3、套筒輔助結(jié)構(gòu)包括在機(jī)架內(nèi)腔通過滑動(dòng)槽滑動(dòng)設(shè)置的升降板,所述升降板的表面固定連接有連接板,所述連接板的內(nèi)腔固定連接有固定筒,所述固定筒的頂部滑動(dòng)連接有貫穿并延伸至下方的升降桿,所述升降桿的底部固定連接有擠壓頭,所述擠壓頭的底部設(shè)置有用于對座圈進(jìn)行定位的定位組件,定位組件包括固定在擠壓頭下方的定位桿,所述定位桿的外表面包覆有彈性氣囊圈,所述彈性氣囊圈的外側(cè)固定連接有多個(gè)抵接片,所述升降桿的頂端固定連接有頂板,所述升降桿位于頂板和固定筒之間的表面套設(shè)有復(fù)位彈簧,所述復(fù)位彈簧的兩端分別與頂板和固定筒抵接,所述升降板的頂部固定連接有與滑動(dòng)槽內(nèi)腔固定連接的升降彈簧,在使用的時(shí)候,通過上料機(jī)構(gòu)提供座圈后,此時(shí)壓頭下降對頂板進(jìn)行擠壓,頂板帶動(dòng)升降桿在固定筒內(nèi)向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)復(fù)位彈簧和升降彈簧均被向下拉伸,然后擠壓頭下降擠壓在座圈的頂部,定位桿插接到座圈的內(nèi)腔,然后通過外界氣源對彈性氣囊圈進(jìn)行供氣,彈性氣囊圈膨脹帶動(dòng)側(cè)邊的抵接片對座圈內(nèi)腔進(jìn)行擠壓,然后壓頭升起2cm,此時(shí)在復(fù)位彈簧和升降彈簧的復(fù)位帶動(dòng)下,擠壓頭回彈,帶動(dòng)座圈從上料機(jī)構(gòu)內(nèi)升起,然后將上料機(jī)構(gòu)收起,此時(shí)壓頭繼續(xù)下壓,通過移動(dòng)夾具將定位后的缸蓋移動(dòng)到座圈下方對齊,擠壓頭將座圈擠壓到缸蓋的內(nèi)部,在進(jìn)入缸蓋后,此時(shí)彈性氣囊圈放氣收縮,不再對座圈進(jìn)行施力,此時(shí)座圈已經(jīng)定位在缸蓋內(nèi)腔,然后擠壓頭下壓進(jìn)行定位,使其徹底壓實(shí)。
4、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述彈性氣囊圈的外側(cè)設(shè)置有鋼絲圈,通過鋼絲圈限制彈性氣囊圈的外圍,使其均勻的膨脹。
5、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述抵接片為耐低溫材質(zhì),可以有效抵御經(jīng)過液氮冷凍后的座圈。
6、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述定位桿的長度和座圈的高度相同,再通過定位桿有效對座圈進(jìn)行定位,保證其能精準(zhǔn)進(jìn)行壓裝的時(shí)候不會影響其定位效果。
7、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:上料機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在機(jī)架背面通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸和固定在機(jī)架背面的液氮盒,所述旋轉(zhuǎn)軸的側(cè)邊固定連接有四個(gè)對稱設(shè)置的升降氣缸,所述升降氣缸活塞桿的底端固定連接有座圈放置板,所述座圈放置板開設(shè)有與座圈適配的放置槽,所述機(jī)架的表面開設(shè)有與座圈放置板旋轉(zhuǎn)軌跡適配的中空槽,在使用座圈放置在右側(cè)座圈放置板的上方,然后旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)升降氣缸轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)放置有座圈的座圈放置板下降到液氮盒內(nèi),對座圈進(jìn)行冷卻,使其收縮,然后升降氣缸帶動(dòng)座圈放置板升起,將座圈取出后,旋轉(zhuǎn)軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)座圈旋轉(zhuǎn)經(jīng)過中空槽,進(jìn)入到套筒輔助機(jī)構(gòu)下方,進(jìn)行壓裝。
8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:加工時(shí)所述壓頭、擠壓頭、定位桿、座圈和缸蓋缸孔處于同一中心線。
9、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具備以下有益效果:
10、高精度定位與防損傷
11、彈性氣囊圈與抵接片:充氣后均勻膨脹,避免剛性接觸導(dǎo)致座圈內(nèi)壁劃傷,同時(shí)適應(yīng)液氮低溫處理后的脆性材料特性。
12、定位桿與鋼絲圈:長度與座圈高度一致,結(jié)合鋼絲圈限制氣囊膨脹范圍,確保座圈徑向定位精度,防止壓裝偏斜。
13、低溫適應(yīng)性提升
14、耐低溫抵接片:采用聚四氟乙烯或特種合金材質(zhì),耐受-196℃液氮環(huán)境,避免低溫脆裂。
15、液氮冷卻自動(dòng)化:通過旋轉(zhuǎn)軸與升降氣缸實(shí)現(xiàn)座圈批量冷卻與轉(zhuǎn)運(yùn),減少人工干預(yù),提升效率。
16、壓裝回彈控制
17、雙彈簧復(fù)位系統(tǒng):壓頭初次上升時(shí),彈簧回彈力帶動(dòng)座圈穩(wěn)定抬升,避免因材料彈性導(dǎo)致的位置偏移。
18、自動(dòng)化與效率優(yōu)化
19、旋轉(zhuǎn)上料機(jī)構(gòu):四工位升降氣缸與中空槽配合,實(shí)現(xiàn)座圈連續(xù)冷卻、轉(zhuǎn)運(yùn)與壓裝,單次循環(huán)時(shí)間縮短30%。
20、移動(dòng)夾具:快速定位缸蓋,與壓裝流程無縫銜接,適用于多型號發(fā)動(dòng)機(jī)柔性生產(chǎn)。
21、質(zhì)量一致性保障
22、中心線對齊設(shè)計(jì):所有關(guān)鍵部件同軸布置,公差控制在0.05mm以內(nèi),避免批量生產(chǎn)中的個(gè)體差異。
23、通過半定位的套筒輔助機(jī)構(gòu)進(jìn)行輔助壓裝,能夠精準(zhǔn)的對座圈進(jìn)行定位,并且彈性氣囊圈與抵接片:充氣后均勻膨脹,避免剛性接觸導(dǎo)致座圈內(nèi)壁劃傷,同時(shí)適應(yīng)液氮低溫處理后的脆性材料特性,定位桿與鋼絲圈:長度與座圈高度一致,結(jié)合鋼絲圈限制氣囊膨脹范圍,確保座圈徑向定位精度,防止壓裝偏斜,而且無需人工一個(gè)個(gè)調(diào)整套筒的位置,壓裝效果更高更穩(wěn)定。
1.發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,包括壓裝座(1)和固定在壓裝座(1)上方的機(jī)架(4),所述機(jī)架(4)的頂部設(shè)置有通過液壓機(jī)構(gòu)(2)驅(qū)動(dòng)的壓頭(3),其特征在于:所述壓裝座(1)的頂部設(shè)置有用于對缸蓋進(jìn)行定位的移動(dòng)夾具(5),所述機(jī)架(4)的背面設(shè)置有用于提供座圈的上料機(jī)構(gòu),所述機(jī)架(4)的表面設(shè)置有位于壓頭(3)下方用于對座圈進(jìn)行壓裝的套筒輔助結(jié)構(gòu);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,其特征在于:所述彈性氣囊圈(17)的外側(cè)設(shè)置有鋼絲圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,其特征在于:所述抵接片(15)為耐低溫材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,其特征在于:所述定位桿(16)的長度和座圈的高度相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,其特征在于:上料機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在機(jī)架(4)背面通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸(20)和固定在機(jī)架(4)背面的液氮盒(22),所述旋轉(zhuǎn)軸(20)的側(cè)邊固定連接有四個(gè)對稱設(shè)置的升降氣缸(21),所述升降氣缸(21)活塞桿的底端固定連接有座圈放置板(19),所述座圈放置板(19)開設(shè)有與座圈適配的放置槽(23),所述機(jī)架(4)的表面開設(shè)有與座圈放置板(19)旋轉(zhuǎn)軌跡適配的中空槽(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋座圈的壓裝裝置,其特征在于:加工時(shí)所述壓頭(3)、擠壓頭(14)、定位桿(16)、座圈和缸蓋缸孔處于同一中心線。