Способ сборки деталей запрессовкой с обработкой отверстия и устройство для его осуществления

 

Использование: в механической обработке для повышения качества сборки втулки с корпусом. Сущность изобретения: обрабатываемый узел 7 устанавливают на подвижную плиту 5 и базируют по наружной

1759593 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s»s В 23 Р 19 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720267/27 (22) 18;07. &9 (46) 07.0992. Бюл, N ЗЗ (71) Научно-производственное обьединение

"АКИТИМ" (72) Ю.В.Андреев, П.С,Чистосердов, Ф.Г.Бирюков, О.Б.Миндрул и В.М.Роговой (56) Авторское свидетельство СССР

М 782982, кл. В 23 Р 19/02, 1979. (54) СПОСОБ СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ ЗАПРЕССОВКОЙ С ОБРАБОТКОЙ ОТВЕРСТИЯ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование . в механической обработке для повышения качества сборки втулки с корпусом, Сущность изобретеник обрабатываемый узел 7 устанавливают на подвижную плиту 5 и базируют по наружной

1759593

25

30 поверхности эажимным приспособлением 6 относительно оси сборки 8. Рабочим органом 11 осуществляют дорнование втулки до образования прессового соединения, затем фиксируют рабочий орган в центрирующей втулке 23 и осуществляют обработку отверстия узла 7 по заданной координате режущей частью 14 рабочего органа путем поднятия плиты 5, Устройство содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 неподвижные плиИзобретение относится к области механической обработки и может быть использовано для сборки деталей запрессовкой с обработкой отверстий, Известен способ совмещенной обработки отверстий, включающий пластическое деформирование и режущую обработку отверстия комбинированным инструментом.

Известен способ обработки отверстий, реализуемый в устройстве для сборки деталей запрессовкой и обработки отверстий, принятый эа прототип, включающий установку втулки в корпус, дорнование и обработку режущим инструментом отверстия втулки, Недостатком способа является отсутствие средства и приемов для режущей обработки отверстия втулки, запрессованной в корпус, с фиксацией оси инструмента в заданной координате отверстия.

Известно устройство для сборки деталей эапрессовкой с обработкой отверстия, принятое за прототип, содержащее инструмент с режущими и дорнующими элементами, хвостовик которого установлен в отверстии приводного патрона и связан с ним замком.

Недостатком устройства является отсутствие средств для фиксации оси инструмента нэ оси сборки узла к моменту начала режущей обработки отверстия узла.

Целью является повышение качества сборки втулки с корпусом за счет увеличения точности координатной обработки отверстия узла.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сборки деталей запрессовкой с обработкой отверстия, включающем установку втулки в корпус, дорновэние и обработку режущим инструментом отверстия втулки, вначале осуществляют обработку внутренней поверхности втулки дорном, а затем — режущим инструментом при совмещении оси сборки и оси обработки. ты, соединенные направляющими 4, подвижную плиту 5 для базирования собираемого узла. Комбинированный рабочий орган состоит из дорнующего 13 и режущего 14 инструментов и закреплен в приводном патроне 10, в котором выполнено глухое отверстие с пазами, в которых расположены штифты 10 и цанга 17 с рычагами 21, позволяющие центрировать рабочий орган по радиальной координате. 2 с.п,ф-лы, 1 ил, Поставленная цель достигается также тем, что устройство для сборки деталей эапрессовкой с обработкой отверстия, содержащее нижнюю неподвижную плиту и перемещающийся относительно нее рабочий орган с дорновым и режущим инструментами, установленный в отверстии . приводного патрона и связанный с ним замком, снабжено верхней неподвижной плитой, средством для центрирования рабочего органа в патроне, вертикальными направляющими, соединяющими неподвижные плиты, подвижной плитой, установленной между неподвижными плитами с возможностью перемещения по направляющим, и центрирующей втулкой. смонтированной в нижней неподвижной плите соосно патрону, при этом приводной патрон выполнен в виде корпуса, установленного в верхней неподвижной плите и взаимодействующего с ней по конической поверхности, отверстие в патроне выполнено глухим с отходящими от него радиальными пазами, а средство для центрирования рабочего органа в патроне выполнено в виде смонтированной в глухом отверстии патрона цанги и штифтов, расположенных в радиальных пазах пэтрона с воэможностью взаимодействия с цангой и конической поверхностью верхней неподвижной плиты, На чертеже показаны совмещенные оси устройства, инструмента и прессового соединения.

35 Устройство состоит из верхней 1 и нижней 2 неподвижных плит, установленных соосно оси 3 устройства, жестко связанных с рамой пресса (не показана), в которых установлены колонки 4, подвижной плиты 5, на

40 которой закреплено эажимное устройство 6 (показано схематично) для базирования обрабатываемого узла 7 (корпус с установленной в нем с минимальным зазором втулкой), имеющего ось сборки 8, по наружной повер45 хности. относительно которой задана коор1759593

50 дината отверстия узла. подвижная плита 5 имеет воэможность передвигаться вдоль колонок 4 по шариковым направляющим 9, на ползуне(не показан) пресс". установлен патрон 10 для закрепления комбинированного рабочего органа 11, имеющего ось 12 и состоящего иэ дорнующих инструментов 13 и режущих инструментов 14, а также двух сегментных пазов 15 и пяты 16, помещенной s цангу 17 с пружиной 18 между ее половинами и находящейся в глухом отверстии 19 патрона 10. который своей конической наружной поверхностью сопрягается с вертикальным коническим отверстием в плите 1, при этом цанга 17 установлена с возможностью взаимодействия с размещенными в радиальных зазорах патрона 10 штифтами 20. контактирующими другими своими концами с поверхностью конического отверстия в верхней плите 1, в нижней части патрона имеется замок, представляющий собой рычаги 21, имеющие возможность поворота вокруг осей 22. На нижней неподвижной плите 2 пресса имеется установленная соосно с коническим отверстием верхней плиты

1 центрирующая втулка 23, отверстие которой имеет минимальньчй натяг па отношению к первому иэ дорнующих инструментов

13 комбинированного рабочего органа 11.

В ряду режущих инструментов 14 последним стоит калибру сщий инструмент 24 без режущей кромки.

Способ сборки деталей запрессовкой с обработкой отверстия осуществляют следующим образом.

Обрабатываемый узел 7 (корпус с установленной в нем с зазором втулкой) устанавливают на подвижную плиту 5 и эажимным устройством 6 базируют обрабатываемый узел 7 по наружной поверхности, относительно которой задана чертежом координата отверстия (ась сборки 8). Базирование обеспечивает совпадение оси сборки

8 обрабатываемого узла с осью 3 устройства, т.е. осью конического отверстия в верхней плите 1 и отверстия центрирующей втулки 23 в нижней плите 2.

Ползун пресса с патроном 10 и рабочим органом 11 опускают. осуществляя дарнование втулки с образованием прессового соединения. По окончании дорнавания первый дорнующий элемент вводят B отверстие центрирующей втулки 23, конический патрон . 10 входит в коническое отверстие в верхней плите 1, в результате чего осуществляют фиксирование рабочего органа 11 в заданной координате.

Затем подвижную плиту 5 с узлом 7 при помощи выталкивающего механизма поднимают и режущим инструментом 14 раба5

10 1:, 20

35 чего органа 11 осуществляют обработку отверстия узла 7 па заданной координате.

Устройство работает следующим образам.

В исходном положении ползун пресса вместе с патроном 10 находится в верхнем положении, Комбинированный рабочий орган 11 удерживается в патроне 10 за счет рычагов 21, входящих в пазы 15 рабочего органа 11. Обрабатываемый узел 7 подают на подвижную плиту 5 и зажимным устройством 6, базируют обрабатываемый узел 7 по наружной поверхности, относительно которой задана теоретическая {заданная чертежом) координата отверстия. Базирование обеспечивает совпадение оси сборки 8 обрабатываемого узла с осью 3 устройства, т,е. с осью конического отверстия в верхней плите 1 и отверстия центрирующей втулки

23 в нижней плите 2, Ползун пресса с патроном !0 и рабочим органом 11 опускают, и дарнующие инструменты 13 раздают установленную в обрабатываемом узле 7 втулку, создавая прессавае соединение втулки с корпусом. Ось отверстия корпуса ((деталь узла 7) перед обработкой может не совпадать с осью сборки 8, а втулка может иметь раэчастенность, что еще больше нарушает соосность. Поэтому рабочий орган 11, удерживаясь в патроне 10 только при помощи рычагов 21, имеет возможность в пределах имеющихся в патроне 10 зазоров горизонтально сме цается.

Па окончании дорнования первый дорнующий инструмент входит с минимальным натягом в центрирующую втулку 23, в результате чего нижняя часть рабочего органа 11 фиксируется в заданной координате, Одновременно с этим коническая поверхность патрона 10 входит в коническое отверстие плиты 1. При этом штифты 20 стенками конического отверстия вдавливаются внутрь патрона 10 и, преодолевая сопротивление пружины 18, сжимают цангу

17, установленную в глухом отверстии патрона 10. Цанга, зажимая пяту 16 рабочего органа 11, фиксирует его в заданной координате. С этого момента и ась сборки 8 обрабатываемого узла 7, и ось 12 рабочего органа, совпадают с осью 3 устройства (т.е, с осью конического отверстия плиты 1 и центрирующей втулки 23).

Для координатной обработки отверстия узла 7 подвижная плита 5 под действием выталкивающего механизма (не показан) поднимается. При этом она движется вдоль колонок 4 по шариковым направляющим 9, которые обеспечивают беэзаэорное движение узла 7. Ва время этого движения режущие инструменты 14 рабочего органа11

1759593 обрабатывают отверстие узла 1 по заданной координате. Затем плита 5 с обрабатываемым узлом 7 возвращается вниз и ложится на плиту 2. Одновременно с этим патрон 10 с рабочим органом 11 поднимается в исходное положение, Зажим 6 освобождает обработанный узел 7 и он удаляется из зоны обработки, а на его место подается следующий.

Наличие нескольких движений в цикле обработки не удлиняет процесс, а наоборот, его сокращает, т.к. возврат рабочего органа и подвижной плиты в исходное положение происходит одновременно. Встречное движение подвижной плиты позволяет уменьшить ход ползуна пресса, зто тем более важно для прессов, не имеющих большого рабочего хода.

Рычаг 21, входящий в сегментные пазы

15 рабочего органа 11, поворачивается осью 22 вручную во время смены инструмента.

Втулка 23 изготавливается из пружинной стали 60С2ВА ГОСТ 103 — 78. Когда первый дорнующий инструмент входит в нее с указанным выше минимальным натягом, то стенки втулки деформируются только в упругом режиме, т.е. после каждого цикла восстанавливается исходный диаметр отверстия втулки (без учета износа).

Пример. Способ осуществляли при сборке узла шестерни ведомой отсасывающей ступени маслонасоса (сб.312-35-1б. завод Трансмаш, г.Барнаул). Узел состоит из шестерни 840 мм, модуль -4, высота

36,6 мм, диаметр отверстия -21,9+0,052.

Втулка с наружным диаметром -21,9-0,0650,117, Внутренний диаметр втулки до запрессовки равен 17,4 мм, Окончательный внутренний диаметр в сборе с шестерней равен 18+ 0,06,при этом в сборочном чертеже

+ 0,03 указано, что ближе наружного диаметра шестерни относительно оси на биение 0,02 мм.

Материал шестерни сталь 38 хСА, материал втулки — бронза. Бр.А9ЖЗЛ.

Комбинированный рабочий орган имеет четыре дорнующих инструмента. Первый инструмент имеет диаметр 17,4+ 0,029, +0,018 диаметр последнего инструмента равен

17,8» 0,009. Натяг дорнования равен 0,4 мм.

Режущая часть рабочего органа имеет семь режущих инструментов и восьмой калибрующий. Диаметр последнего режущего и калибрующего инструментов равен

18,05+0,009, Следовательно, припуск под протяжку составляет 0,2 мм. Калибрующий инструмент после режущих зубьев предназначен для облегчения возврата инструмента через обработанное отверстие.

Перед обработкой втулку свободно устанавливают в корпус. Зазор между втулкой

5 и корпусом 0,065-0.169 мм. Узел устанавливают на подвижную плиту устройства, которая опирается на нижнюю плиту, Базирование узла производят по наружному диаметру шестерни с таким расчетом, 10 чтобы ось сборки узла (ось обработанного узла) совпадала с осью устройства, Дорнуют отверстие втулки с обеспечением возможности отклонения оабочего органа от оси устройства. Отверстие корпуса может быть

15 не соосно с его наружной поверхностью.

Втулка тоже может быть разностенной, Операция дорнования предназначена для раздачи втулки в отверстии корпуса до получения прессового соединения. Пол20 учить точную координату отверстия дорнованием невозможно и поэтому дорнующий инструмент должен обрабатывать отверстие втулки повторяя все погрешности координаты отверстия.

25 Вышеуказанный натяг дорнования должен обеспечить раздачу втулки в корпусе до исчезновения зазора и получения натяга прессового соединения втулки с корпусом

0,02 — 0,1 мм.

30 Обработкой отверстия втулки дорном получают прессовое соединение с внутренним диаметром (с учетом упругого последействия материалов узла) 17,77 мм. После дорнования нижний дорнующий инстру35 мент входит в центрирующую втулку, установленную в нижней плите соосно с коническим отверстие в верхней плите. Для того, чтобы исключить любое отклонение оси рабочего органа от оси устройства, до40 рнующий инструмент входит в центрирующую втулку с натягом по плотной посадке

Н7 р6 ,т,е. диаметр отверстия центрирующей втулки равен 17,4 +-0,018. Одновременно с

45 фиксацией нижней части дорна при помощи дорнующего инструмента и центрирующей втулки верхняя часть рабочего органа фиксируется с помощью конического патрона.

После фиксации рабочего органа подвиж50 ная плита, на которой закреплен обрабатываемый узел, движется вверх по направляющим с помощью нижнего привода (не показан). Движение по направляющим беззазорное, что исключает

55 отклонение оси обрабатываемого узла от оси рабочего органа, При движении узла вверх его отверстие проходит через режущие инструменты рабочего органа, в результате чего происходит точная координатная обработка отверстия узла.

1759593 рон выполнен в виде корпуса, установлен30 ного в верхней неподвижной плите и взаимодействующего с ней по конической поверхности отверстие в патроне выполнено глухим с отходящими от него радиальными пазами, а средство для центрирования рабочего органа в патроне выполнено в ви35 де смонтированной в глухом отверстии патрона цанги и штифтов, расположенных в радиальных пазах патрона с воэможностью взаимодействия с цангой и конической поверхностью верхней неподвижной плиты.

Формула изобретения

1. Способ сборки деталей с эапрессовкой с обработкой отверстия, включающий установку втулки в корпус. дорнование и

Составитель G.Миндрул

Редактор Н,Суханова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Е.Папп

Заказ 3142 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Реализация способа в устройстве для сборки деталей запрессовкой позволила уменьшить несоосность втулки и корпуса, Предварительно собранный узел (корпус с установленной в нем небольшим зазором втулкой) устанавливают на неподвижную плиту и базируют его по наружной поверхности, При этом фактическая ось данного узла может из-эа погрешностей изготовления составляющих узел деталей не совпадать с осью устройства. После обработки отверстия втулки узла дорнующими инструментами происходит раздача стенок втулки с образованием прессового соединения. При этом рабочий орган может самоустанавливаться по выполненному отверстию в корпусе узла и во втулке. После образования прессового соединения рабочий орган, продолжая свое поступательное движение, вводит первый дорнующий инструмент с минимальным натягом в центрирующую,втулку и ось рабочего органа совмещается с осью устройства. Затем осуществляют окончательную обработку узла режущими инструментами рабочего органа при неподвижном рабочем органе. патрон которого введен в коническое отверстие неподвижной плиты устройства.

Данный способ йозволяет повысить технологические возможности точности изготовления прессового соединения за счет осуществления совмещения оси узла с осью устройства и соответственно, с осью рабочего органа в процессе окончательной обработки отверстия запрессованной втулки.

25 обработку режущим инструментом отверстия втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых соединений путем обеспечения точности обработки отверстий, вначале осуществляют обработку внутренней поверхности втулки дорном, а затем — режущим инструментом при совмещении оси сборки и оси обработки.

2. Устройство для сборки деталей эапрессовкой с обработкой отверстия, содержащее нижнюю неподвижную плиту и перемещающийся относительно нее рабочий орган с дорновым и режущим инструментами, установленный в отверстии приводного патрона и связанный с ним замком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества получаемых соединений, оно снабжено верхней неподвижной. плитой, средством для центрирования рабочего органа в патроне, вертикальными направляющими, соединяющими неподвижные плиты, подвижной плитой, установленной между неподвижными с возможностью перемещения по направляющим, и центрирующей втулкой, смонтированной в нижней неподвижной плите соосно с патроном, при этом приводной пат