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浅谈压装设备工艺设计

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年7月上13期作者：谢飞

[导读] 压装工艺是汽车制造领域常用的工艺技术手段，本文对压装设备组成部分、各主要组成的主要要求、压装设备调试要求这几个方面进行分析阐述，从而压装设备和压装工艺稳定可靠。

江淮汽车集团股份有限公司技术中心谢飞安徽合肥 231500

摘要：压装工艺是汽车制造领域常用的工艺技术手段，本文对压装设备组成部分、各主要组成的主要要求、压装设备调试要求这几个方面进行分析阐述，从而压装设备和压装工艺稳定可靠。
关键词：气密性检测稳定性检测能力工艺参数
        1引言
        在汽车制造领域，发动机缸体和缸盖以及变速箱壳体加工和装配等均需要进行压装，压装工艺是汽车制造领域生产质量控制的一个关键环节。压装质量不好，工件会产生变形，影响产品的性能，并且在压装过程中也会产生毛刺，影响产品清洁度。
        2压装设备的结构组成和工艺要求
        2.1压装的方式
        压装分为手动压装和设备压装，其中设备压装常用的形式有两种，一种是油缸压装，一种是电缸压装，无论是油缸压装，还是电缸压装，为了保证压装的质量，需要对压装力和压装位移进行监控。
        1）.油缸压装特点：成本低，效率低，精度低，有漏油风险。
        2）.电缸压装特点：采用闭环伺服控制，精度高，噪音小，节能环保，速度和效率高，维护成本低，价格高，尺寸较大。
        3）.电缸压装是设定位移，监控压装力；
        4）.油缸是设定压装的系统压力，通过压头或者油缸行程进行限位，控制压装深度。
        2.2压装设备的主要组成
        压装设备通常由以下部分组成：电控系统、液压系统、机械系统组成。其中机械系统包括设备主体、举升机构、压装定位夹具、辅助支撑、压装单元、上料机构。
        2.3电控系统主要工艺要求
        1）需带压装力和位移监控压装位移和压装力监控数据实时显示。
        2）生产模式包括自动模式、手动调整模式、通过模式。
        3）需配置工控机、UPS电源、信息采集接口。
        2.4液压系统主要工艺要求
        1）试漏设备采用独立的液压站，不推荐和其它设备共用液压站。
        2）液压站工作最高油温不超过55℃。
        3）液压系统吸油和回油均有过滤，过滤外装。
        4）每个液压执行元件配置调压阀和调速阀，方便调整各执行元件的速度和作用力。
        2.5举升机构主要工艺要求
        1）抬起定位的驱动力采用液压缸，不推荐采用气缸和气液增压缸。
        2）抬起定位机构要求采用一面两销定位，定位基准尽量与钢球孔的加工基准保持一致。
        3）抬起定位机构须带工件贴合检测，用于检测工件定位面与抬起机构定位面是否贴合。
        2.6压装定位夹具主要工艺要求
        1）用于定位的夹具定位精度满足要求。
        2）定位夹具定位销需与举升机构同轴。

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        3）用于定位的定位销不宜过长，否则会划伤被压装工件。
        2.7辅助支撑主要工艺要求
        1）要求设计有反力支撑机构，反力应达到压装力的2.5倍以上。
        2）反力支撑与工件接触的部位尽量选择非重要加工面，无法实现时，考虑利用铸造面进行反力支撑。
        3）反力支撑的位置尽量选择在工件压装部位的正对面，当条件不具备时，可以采用多点反力支撑，多点反力支撑形成的区域尽可能覆盖压装力的轴线。
        2.8压装单元主要工艺要求
        1）压装时保证压杆与被压装的孔或轴同轴。
        2）压装单元移动时需消除移动的反向间隙。
        2.9上料机构主要工艺要求
        1）有多种型号的物料时，料斗需要设置防错。
        2）料道的物料的通过性间隙合适，间隙大，上料不准确，间隙小会卡料。
        3）料道采用塑料软管制作，塑料软管通过支架和型材固定。
        4）上料前和压装前均设置物料防错。
        3.压装设备工艺调试主要要求
        1）压装部位对中。制作对中工装，对中工装按照压装部位的理论中值设计，将压杆位置进行对中，避免偏压。
        2）校验压力传感器。对电缸压力传感器进行标定，要求压装传感器示值偏差不超过1%。校验时若超过1%，则通过调整偏移量和因子这两个参数，取两次的标定的值，记录第一次标定值的数字量a1，第一次标定的校验仪的数值b1，第二次标定值的数字量a2，第一次标定的校验仪的数值b2；a1*x+y=b1，a2*x+y=b2，其中x为因子，y为偏移量，计算出x和y的值，通过全行程范围多取几组数据，对算出的x和y进行拟合，将确定的值参数输到设备上，重新标定电缸的压力传感器即可。
        3）设置压装参数。设置快进速度、工进速度、快进位移、工进位移、保压停留时间等相关的工艺参数。
        4）设置监控适合的监控窗口。一般关于压装力和位移的曲线至少需要设置两个监控窗口，第一个窗口是被压装零部件刚进入工件孔口时，这时的窗口可以反映工件的定位状态、是否有偏压、位移传感器是否异常等问题。第二个窗口通常是监控产品的最终状态，能够体现产品压装的最终位移和压装力。
        5）设定压装力和位移的合格范围。一般我们在压装时，控制压装深度为产品要求的中值，监控采集的压装深度和压装力是否在合格范围内。假设电缸的位移为A，被压装零件实际压装的深度为B（B需要调试到中值），产品要求的深度范围为C，则位移设置的合格范围为（A-B，A-B+C）。若产品有压装力要求时，则设定为产品压装力范围，压装力所对应的位移为压装零部件的接触面与工件完全贴合所对应的位移长度。若产品无压装力要求时，则通过工艺调试经验确定压装力范围，或者理论计算压装力最大值和最小值。
        3结束语
        在汽车制造领域，压装质量的好坏，直接关系到产品的质量、品牌和生产经营成本。压装会引起工件变形、压装毛刺清洁度问题、压裂、压偏、压装后漏油等一系列的问题。虽然压装工艺技术经过多年的发展，目前已经相当成熟，但不可否认的是，还存在诸多的不确定因素影响压装结果，比如：压装工艺参数、温度、湿度对压装的影响，压力位移曲线监控设置等，均需要工程技术人员不断研究、不断完善。
参考文献
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