一種發(fā)動機(jī)用組合式凸輪軸的套裝裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)用組合式凸輪軸的組裝工藝，尤其涉及一種發(fā)動機(jī)用組合式凸輪軸的套裝裝置及其使用方法，具體適用于將加熱后的凸輪桃片或凸輪軸附件套裝在軸管上以組裝組合式凸輪軸。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)凸輪軸為整體式鍛造或鑄造凸輪軸，隨著汽車發(fā)動機(jī)輕量化技術(shù)的發(fā)展，組合式凸輪軸以其重量輕、生產(chǎn)效率高、制造成本低、可組合應(yīng)用不同材料特性等特點，在新型汽(柴)油發(fā)動機(jī)上得到大量應(yīng)用。組合式凸輪軸主要由空心鋼質(zhì)軸管、鋼質(zhì)或粉末冶金材料進(jìn)排氣凸輪桃片、凸輪軸附件組成，通過冷壓機(jī)械咬合或組合燒結(jié)的方式將凸輪桃片和凸輪軸附件套裝到軸管上，從而制造出組合式凸輪軸。
[0003]中國專利，授權(quán)公告號為CN203418306U，授權(quán)公告日為2014年2月5日的實用新型專利公開了一種凸輪軸自動裝配機(jī)，其包括機(jī)架、工作臺和立柱，立柱上豎向滑設(shè)有用于夾緊管件并帶動管件旋轉(zhuǎn)的夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)有一可移動至夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)正下方的滾花機(jī)構(gòu)，夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的前方橫向滑設(shè)有滑臺，滑臺的后部上依次并排安裝有管件定位夾具、凸輪裝夾夾具和法蘭裝夾夾具，滾花機(jī)構(gòu)的前方設(shè)有用于儲存管件的管件儲料機(jī)構(gòu)，滑臺的前部縱向滑設(shè)有移送管件的機(jī)械手，夾緊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的另一側(cè)設(shè)有用于儲存凸輪的凸輪儲料機(jī)構(gòu)、以及用于推送凸輪的凸輪推料機(jī)構(gòu)，凸輪儲料機(jī)構(gòu)的外側(cè)設(shè)有用于儲存法蘭的法蘭儲料機(jī)構(gòu)、以及用于推送法蘭的法蘭推料機(jī)構(gòu)。雖然該實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)組合式凸輪軸的全自動裝配，提高了生產(chǎn)效率，但其仍舊具有以下缺陷:
該設(shè)計是通過冷壓機(jī)械咬合的方式將凸輪桃片、凸輪軸附件固定在軸管上的各個安裝位置，具體操作時，需要先在軸管上的預(yù)安裝位置進(jìn)行滾花，再套上對應(yīng)的凸輪桃片或凸輪軸附件以進(jìn)行冷壓機(jī)械咬合，安裝成功一個后，再滾花，再冷壓機(jī)械咬合，依次循環(huán)進(jìn)行，直至所有的凸輪桃片、凸輪軸附件安裝完畢，設(shè)備結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，操作工藝比較繁瑣，而且，其采取的直接冷壓的結(jié)合方式易損害零部件，并會降低套裝精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作工藝繁瑣、套裝精度不高的缺陷與問題，提供一種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作工藝簡易、套裝精度較高的發(fā)動機(jī)用組合式凸輪軸的套裝裝置及其使用方法。
[0005]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種發(fā)動機(jī)用組合式凸輪軸的套裝裝置，包括底板、立柱與軸管上頂尖系統(tǒng)，所述立柱的底部與底板固定連接，立柱的頂部設(shè)置有滑塊驅(qū)動電機(jī)，該滑塊驅(qū)動電機(jī)的輸出端依次通過絲杠、絲杠螺母與滑塊的背面相連接，滑塊的兩側(cè)壁與立柱中部內(nèi)設(shè)置的立柱滑軌進(jìn)行上下滑動配合，所述組合式凸輪軸包括軸管及其外部套裝的凸輪桃片、凸輪軸附件；
所述套裝裝置還包括軸管下頂尖系統(tǒng)、可調(diào)夾持器，以及用以加熱凸輪桃片、凸輪軸附件的感應(yīng)加熱單元，所述軸管上頂尖系統(tǒng)包括依次連接的上頂尖氣缸、轉(zhuǎn)接套管與上頂尖，軸管下頂尖系統(tǒng)包括數(shù)控分度卡盤及其中心孔內(nèi)連接的下頂尖，且上頂尖、下頂尖在垂直方向上同軸設(shè)置；
所述立柱的頂部并排設(shè)置有位于同一水平軸的滑塊驅(qū)動電機(jī)、上頂尖氣缸，滑塊驅(qū)動電機(jī)近滑塊的背面設(shè)置，上頂尖氣缸近滑塊的正面設(shè)置，滑塊的正面與可調(diào)夾持器的外側(cè)部相連接，可調(diào)夾持器的中部開設(shè)有供軸管穿經(jīng)的軸管穿孔，該軸管穿孔與上頂尖、下頂尖在垂直方向上同軸設(shè)置，且上頂尖、下頂尖均與立柱相平行。
[0006]所述可調(diào)夾持器包括L型支撐板、可調(diào)式固定夾頭與活動夾頭，所述L型支撐板包括相互垂直連接的垂直邊與水平邊，垂直邊與滑塊的正面相連接，水平邊內(nèi)側(cè)上位于軸管穿孔兩旁的部位分別設(shè)置有可調(diào)式滑軌與活動滑軌，可調(diào)式滑軌與其上設(shè)置的可調(diào)式固定夾頭的底部進(jìn)行前后滑動配合，可調(diào)式固定夾頭的尾部通過可調(diào)式鎖緊裝置與垂直邊的內(nèi)側(cè)相連接，活動滑軌與其上設(shè)置的活動夾頭的底部進(jìn)行前后滑動配合，活動夾頭的尾部與水平邊上固定的活動氣缸的輸出端相連接。
[0007]所述感應(yīng)加熱單元包括感應(yīng)加熱器、控制箱與加熱滑臺，所述加熱滑臺的底部通過加熱機(jī)架與底板固定連接，加熱滑臺的頂部與控制箱的底部滑動配合，控制箱的輸出端與感應(yīng)加熱器相連接，感應(yīng)加熱器、控制箱輸出端所共處的水平軸線與軸管穿孔的中軸線相垂直，且感應(yīng)加熱器高于可調(diào)夾持器設(shè)置。
[0008]一種上述發(fā)動機(jī)用組合式凸輪軸的套裝裝置的使用方法，所述使用方法依次包括以下步驟:
第一步:先將軸管的下端置于下頂尖上，再由上頂尖氣缸驅(qū)動上頂尖下移以頂住軸管的上端，實現(xiàn)軸管的對中及垂直定位，然后由數(shù)控分度卡盤的卡爪夾緊軸管的下端，再由上頂尖氣缸驅(qū)動上頂尖上移回位；
第二步:先將凸輪桃片或凸輪軸附件置于可調(diào)夾持器的中部，凸輪桃片或凸輪軸附件的中心孔與軸管穿孔同心設(shè)置，再由可調(diào)夾持器對凸輪桃片或凸輪軸附件定位夾緊，然后由滑塊驅(qū)動電機(jī)帶動滑塊上移，直至凸輪桃片或凸輪軸附件的中心孔移至感應(yīng)加熱位，再由感應(yīng)加熱單元對凸輪桃片或凸輪軸附件的中心孔進(jìn)行加熱，加熱后，滑塊驅(qū)動電機(jī)帶動滑塊下移至初始位置，再由上頂尖氣缸驅(qū)動上頂尖下移以頂住軸管的上端，然后滑塊驅(qū)動電機(jī)帶動滑塊繼續(xù)下移，直至移動到設(shè)定的凸輪桃片或凸輪軸附件的套裝位置，等待5 - 30秒后，可調(diào)夾持器松開對凸輪桃片或凸輪軸附件的夾持，再由滑塊驅(qū)動電機(jī)帶動滑塊向上移動退回到初始位置，等待下一個凸輪桃片或凸輪軸附件的套裝；
第三步:先由數(shù)控分度卡盤在電機(jī)驅(qū)動下按設(shè)定角度逆時針或順時針旋轉(zhuǎn)到下一個凸輪桃片或凸輪軸附件的套裝角度并自鎖，再將下一個需要套裝的凸輪桃片或凸輪軸附件置于可調(diào)夾持器中，按上述步驟依次循環(huán)操作，直至所有凸輪桃片和凸輪軸附件全部套裝完成后，數(shù)控分度卡盤松開卡爪，取出套裝好的組合式凸輪軸，此時，所述套裝裝置的使用方法結(jié)束。
[0009]所述滑塊驅(qū)動電機(jī)帶動滑塊繼續(xù)下移，直至移動到設(shè)定的凸輪桃片或凸輪軸附件的套裝位置時的移動速度大于滑塊其余時刻的移動速度。
[0010]所述可調(diào)夾持器包括L型支撐板、可調(diào)式固定夾頭與活動夾頭，所述L型支撐板包括相互垂直連接的垂直邊與水平邊，垂直邊與滑塊的正面相連接，水平邊內(nèi)側(cè)位于軸管穿孔兩旁的部位分別設(shè)置有可調(diào)式滑軌與活動滑軌，可調(diào)式滑軌與其上設(shè)置的可調(diào)式固定夾頭的底部進(jìn)行前后滑動配合，可調(diào)式固定夾頭的尾部通過可調(diào)式鎖緊裝置與垂直邊的內(nèi)側(cè)相連接，活動滑軌與其上設(shè)置的活動夾頭的底部進(jìn)行前后滑動配合，活動夾頭的尾部與水平邊上固定的活動氣缸的輸出端相連接；
所述第二步中，所述由可調(diào)夾持器對凸輪桃片或凸輪軸附件定位夾緊是指:當(dāng)凸輪桃片或凸輪軸附件的中心孔與軸管穿孔同心設(shè)置之后，由活動氣缸驅(qū)動活動夾頭沿活動滑軌前進(jìn)，以推動凸輪桃片或凸輪軸附件前行，直至凸輪桃片或凸輪軸附件的另外一側(cè)與可調(diào)式固定夾頭靠死以實現(xiàn)對凸輪桃片或凸輪軸附件的定位夾緊。
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