陳輝 陳素芹 王桂珍

摘 要：變形問題一直是襯套裝配過程中一個常見的問題，其存在將會直接影響相關(guān)機械設(shè)備的生產(chǎn)加工，以及機械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量。因此對于襯套冷凍裝配中出現(xiàn)的變形問題，本文結(jié)合不同的產(chǎn)生變形的因素和不同套筒內(nèi)徑大小提出了不同的策略。首先，對于所有襯套冷凍裝配，都需先選取合適的公差帶，并進行修正。而對于套筒內(nèi)徑小于40mm時的襯套裝配，可以在冷凍裝配技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用厭氧膠連接，以增加本體和套筒之間的牢固程度。希望本文提出的一些策略能于實際運用中解決冷凍裝配中的變形問題，同時也能為工程機械行業(yè)的發(fā)展貢獻一份微薄的力量。

關(guān)鍵詞：襯套;冷凍裝配;套筒;本體

1 引言

襯套在工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，在各種大小機械設(shè)備制造生產(chǎn)過程中都有著舉足輕重的作用[1]。襯套主要是一類用于閥蓋內(nèi)起襯墊作用的環(huán)套，在零件連接處起密封的作用，常采用石墨或聚四氟乙烯等具有一定耐腐蝕性的材料[2]。在現(xiàn)實機械設(shè)備制造生產(chǎn)過程中，大量的研究表明眾多套類零件在裝配環(huán)節(jié)，常會產(chǎn)生各種不同程度的變形，這不僅為機械化生產(chǎn)帶來了一定的困擾，還會影響相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)生產(chǎn)的進度，造成一定的經(jīng)濟損失[3，4]。襯套的裝配技術(shù)有很多種類，近年來眾多生產(chǎn)企業(yè)常采用冷凍技術(shù)進行襯套裝配，雖然冷凍裝配工藝具有避免母材和襯套的損傷、提高了裝配質(zhì)量等優(yōu)點，但是也還是存在著一些不同原因的變形問題需要解決[5]。因此，本文將對襯套冷凍裝配中變形問題進行分析，并在此基礎(chǔ)上針對現(xiàn)存的問題提出一定的改進措施。

2 襯套冷凍裝配工藝概述和常見變形問題分析

2.1 襯套冷凍裝配工藝概述

襯套具有不同類型和大小，其裝配技術(shù)也具有多樣性。在現(xiàn)下的襯套裝配技術(shù)中，大多襯套類零件的裝配都是基于冷凍裝配技術(shù)完成，其裝配筒圖如圖1所示。襯套的冷凍裝配技術(shù)中采用的冷凍方法有很多，大多生產(chǎn)企業(yè)的襯套冷凍裝配都是利用液氮冷凍以完成裝配。使用冷凍裝配技術(shù)完成襯套的裝配，可以有效減輕零件的損壞程度、減輕工人的工作難度、提高裝配效率和提高襯套裝配的安全性能。

冷凍裝配技術(shù)中涉及的工藝參數(shù)有很多，其中需主要注意的是冷凍處理的時間長短和溫度的高低，以及收縮量的計算。已有研究試驗表明利用液氮對襯套零件進行冷凍處理，其溫度一般設(shè)置為-195℃，冷凍時間為15min。襯套內(nèi)徑收縮量的計算公式一般如下所示。代表襯套內(nèi)徑收縮量，代表襯套內(nèi)徑，襯套外徑過盈量，代表襯套外徑，單位均為，而襯套內(nèi)徑收縮量一般控制在0.013-0.060范圍之內(nèi)。

2.2 襯套冷裝配變形問題分析

在實際工程機械生產(chǎn)過程中，利用冷凍裝配技術(shù)進行襯套的裝配，在襯套冷凍完成之后，常常會出現(xiàn)襯套內(nèi)徑尺寸比裝配前收縮過大、發(fā)生變形等問題，從而使與其相配合的銷軸難以連接安裝，增大了裝配的難度。對于不同的裝配技術(shù)，影響因素各不同。影響襯套發(fā)生變形的原因主要有公差帶選配、小錐體過度配合、襯套材料等。而對于襯套冷凍裝配技術(shù)，除了上述原因，還有冷凍時間和溫度的設(shè)置、襯套本身內(nèi)徑大小和襯套表面的粗糙程度等。

3 襯套冷裝配變形問題的改進對策

3.1 公差帶的選配和修正

大多數(shù)襯套的裝配，其圖紙所列出的裝配要求均代表裝配完成之后的要求?，F(xiàn)下大多數(shù)材料的襯套選取套筒和本體間配合為H7/n6或H6/n5的公差帶，對于襯套的冷凍裝配收縮量都沒有太大的影響。但是對于一些后期需要熱處理的機械設(shè)備，就很難保證在加熱的過程中，造成兩者間的松弛和脫落，因此，對于這一類機械設(shè)備所要用到的襯套，進行公差帶的修正。公差帶的修正主要有兩種方式，一是減小套筒的外圓公差值，使外圓極限尺寸縮小。二是讓孔的公差帶增大，使其極限尺寸增大。兩種方式進行修正的余量范圍一般保持在0.005-0.015mm之內(nèi)。

3.2 對外圓加工一定的錐度

對于一些精度要求比較高的套類零件，如圖2所示，套筒的筒徑比L/D一般大于1.25，且其長度L大于100mm，內(nèi)徑D大于40mm，因此其襯套壁厚度一般較薄。對于這類零件，在冷凍處理之后，內(nèi)孔四周收縮量不同，其實圓變形問題對裝配過程影響很大，公差值也難以保證。因此，本文提出把套筒外圓加工成微小的錐度，使襯套中套筒的前部分為間隙配合，后部分為過度配合。其兩端的尺寸差值為公差調(diào)整量，其取值一般在0.008-0.025mm的范圍內(nèi)。套筒大尺寸一端依舊按照公差帶進行修正調(diào)整，而小尺寸一端的大小則根據(jù)大尺寸一端的尺寸值與調(diào)整量之間的差值進行計算。按照上述的方法，不僅可以保障襯套孔徑的尺寸精度大小，還能方便本體套損壞后調(diào)換，同時滿足其它精度較高的本體套裝配。套筒外圓加工錐形角度一般由公式（2）確定。

3.3 采用厭氧膠進行連接

當(dāng)套筒內(nèi)徑小于40mm時，冷凍收縮量難以控制，單單利用冷凍裝配技術(shù)很難達到預(yù)期的效果，因此，此時就需要借助其它技術(shù)使襯套裝配順利實現(xiàn)。本文基于已有的一些研究成果，提出一種采用厭氧膠進行襯套連接的技術(shù)，所采用的厭氧膠在空氣中一般呈現(xiàn)為液態(tài)形式，而在被用于金屬襯套接縫連接時，于常溫下就能自動固化產(chǎn)生粘結(jié)作用。此外，所用的厭氧膠所產(chǎn)生的粘結(jié)力在較大的外力作用下也可以實現(xiàn)拆卸，可以相對放低對襯套表面粗糙度的要求，其粗糙度通?？刂圃陂g。厭氧膠連接一般要先用汽油對襯套表面進行清潔，然后采用丙酮對其進行蒸發(fā)干燥，隨后進行冷凍。冷凍結(jié)束之后，分別在襯套的套筒外徑和本體內(nèi)孔表面抹上厭氧膠，將兩者連接，并輕輕轉(zhuǎn)動幾下使厭氧膠涂抹均勻，擱置24小時后，就可完成襯套的裝配。

4 結(jié)束語

襯套裝配過程中，本體內(nèi)孔和套筒外徑在連接過程中常會出現(xiàn)變形問題，導(dǎo)致兩者裝配連接不牢固，從而使相關(guān)的儀器設(shè)備不能達到生產(chǎn)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。本文就襯套冷凍裝配技術(shù)中所出現(xiàn)的變形問題，并根據(jù)影響因素和套筒長度內(nèi)徑的不同，提出了一些解決和改進的措施?？傮w而言，改進措施的目的一方面是使襯套的本體和套筒間的大小契合度增加，能更好地進行襯套的裝配。二是解決較小套類零件裝配過程中本體和套筒連接不牢固的問題。希望本文所提出的一些解決變形問題的策略對工程機械行業(yè)的發(fā)展具有一定的推動作用。

參考文獻：

[1]周穎聰，趙亦希，虞瑾等.尼龍襯套零件裝配中的過盈量設(shè)計[J].機械設(shè)計與研究，2015，031（005）：97-100.

[2]楊勇新，李紅林，李海強等.過盈裝配的傳動軸襯套尺寸設(shè)計[J].汽車實用技術(shù)，2018，275（20）：226-227.

[3]趙燕南，張裕祿.襯套類零件的冷裝配方法[J].工程機械與維修，2012（12）：131-132.

[4]劉華東.緊固件孔襯套冷擠壓強化技術(shù)[J].航空制造工程，1994（01）：19-22.

[5]覃佳亮，肖健，李發(fā)喜.某車型控制臂襯套螺栓裝配縮頸問題研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，000（013）：57-59.