Устройство для запрессовки деталей Советский патент 1992 года по МПК B23P19/02 

Изобретение относится к механосборочному производству, в частности к уст- ройстэгм для сборки преимущественно ответственных прессовых соединений.

Известны конструкции устройств для запрессовки деталей, содержащие основание, корпус с установленным внутри подвижным запрессовочным элементом и механизмом контроля усилия запрессовки, который позволяет контролировать протекание процесса запрессовки по достижению заданного усилия запрессовки.

Однако такие устройства имеют ограниченные технологические возможности, поскольку контроль процесса запрессовки лишь по одному (обычно максимально допустимому) значению усилия запрессовки весьма не эффективен, особенно при сборке ответственных соединений.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является ус- f ройство для запрессовки деталей, которое) содержит смонтированный на основании и связанный с приводом корпус и подвижный от тарированной пружины запрессовочный шток, расположенный в корпусе. Кроме того, оно снабжено плунжером, подпружиненным к штоку и установленным в имеющейся в штоке полости, и двумя микровыключателями, один из которых закреплен на плунжере под упором, а другой - на штоке. Устройство позволяет контролировать максимально и минимально допустимые усилия в конце запрессовки, которые определяются с помощью переключателей, фиксирующих соответствующие деформации этих пружин под действием усилия за- прессовки. При этом перемещение подвижной собираемой детали относительно неподвижной контролируется датчиком положения, расположенным в непосредственной близости от зоны запрессовки..

Данное устройство также обладает ограниченными технологическими возможностями. Его основным недостатком является невозможность контроля всех текущих значений усилия запрессовки от начала процесса запрессовки до его окончания. Другим недостатком является необходимость размещения датчика положения вблизи зоны запрессовки. Последнее обстоятельство ограничивает свободный доступ к зоне запрессовки, что в некоторых случаях

V

fe

V4 ч| ЧЭ (Я ГО 00

существенно затрудняет подачу деталей на позицию запрессовки.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства для запрессовки деталей в направлении осуществления контроля усилий запрессовки на всем диапазоне усилий, имеющих место в процессе запрессовки, и обеспечения при этом свободного доступа к зоне запрессовки. Это, с одной стороны, давет возможность производить запись полной диаграммы запрессовки каждого соединения, что обеспечивает не только контроль собираемых изделий, но и позволяет прогнозировать ресурс работы каждого соединения, основываясь на отклонениях реальной диаграммы запрессовки от эталонной. С другой стороны, свободный доступ к зоне запрессовки данного устройства облегчает подачу собираемых деталей в эту зону, что создает предпосылки для полной автоматизации процесса запрессовки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для запрессовки деталей, содержащем смонтированный на основании привод поступательного перемещения, за- прессовочный пуансон и связанный с пуансоном механизм контроля усилия запрессовки, последний выполнен в виде упругого стержня, связанного с пуансоном, и датчика линейных перемещений, преимущественно индуктивного, подвижный элемент которого расположен на упругом стержне.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что его упругий элемент выполнен в виде стержня, связанного с пуансоном и несущего на себе подвижную часть (якорь) датчика линейных перемещений, преимущественного индуктивного.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - структурная схема устройства для записи диаграмм запрессовки.

Устройство содержит смонтированный на основании 1 привод 2 поступательного перемещения, связанный с верхней частью (штоком) 3 запрессовочного пуансона. Со штоком 3 жестко связан фланец 4, в свою очередь, скрепленный винтами 5 с внутренним стаканом 6, выступы 7 которого входят в соответствующие прорези крышки 8 так, что обеспечивается возможность относительного перемещения стакана 6 и крышки 8. Последняя синтами 9 соединена с наружным стаканом 10 в свою очередь, жестко связанным с нижней частью (плунжером) 11

запрессовочного пуансона, перемещающейся по направляющей 12. Фланец 4 и внутренний стакан 6, стянутые винтами 5, образуют один жесткий пространственный

контур, а крышка 8 и наружный стакан 10, стянутые винтами 9 - другой. Эти контуры пересекаются друг с другом по выступам 7 стакана 6 и соответствующим им отверстиям в крышке 8 и соединены между собой с

помощью упругого стержня 13 (с головкой под ключ или отвертку и калиброванной средней частью) и гайки 14.

В механизм контроля усилия запрессовки входит втулка 15. закрепленная на ниж5 нем конце стержня 13 (например, винтом 16). Эта втулка является подвижной частью (якорем) индуктивного датчика малых линейных перемещений и взаимодействует с неподвижной частью (ярмом) этого датчика,

0 представленной в данном примере катушкой 17имагнитопроводом 18 (показаны тонкими линиями, как относящиеся к электрической части устройства).

С верхней частью (штоком) 3 запрессо5 вечного пуансона взаимодействует датчик 19 положения, определяющий в процессе запрессовки положение этой части пуансона относительно основания 1. На чертеже этот датчик показан условно, поскольку в

0 качестве его может быть использован любой датчик больших линейных перемещений, например индуктосин. При запрессовке нижняя часть 11 запрессовочного пуансона воздействует своим торцем на запрессовы5 ваемую деталь 20, установленную на ответной детали 21. Сигналы с датчика 19 больших линейных перемещений и датчика 22 малых линейных перемещений данного устройства подаются на устройство для за0 писи диаграмм запрессовки, имеющего в своем составе преобразователи 23 и 24 сигналов соответствующих датчиков, сумматор 25 и двухкоординатный самописец 26.

Предлагаемое устройство работает сле5 дующим образом.

Предварительно перед началом работы настраивают на ожидаемую величину рабочего хода запрессовочного пуансона датчик положения 19. Затем с помощью гайки 14

0 выбирают зазор а, если он образовался при сборке устройства, и осуществляют предварительный натяг стержня 13 для обеспечения работы последнего на желаемом участке его деформационной характеристи5 ки (зависимости удлинения стержня от приложенного к нему растягивающего усилия). С включением устройства в работу привод 2 линейного перемещения перемещает запрессовочный пуансон устройства вниз до соприкосновения его с запрессовывавмой (в данном примере охватываемой) деталью 20, предварительно установленной на ответной (охватывающей) детали 21. После соприкосновения начинается собственно процесс запрессовки, во время которого привод 2 развивает усилие, необходимое для преодолевания сопротивления запрессовке. Указанное усилие передается на за- прессовываемуюдеталь20

последовательно через верхнюю часть за- прессовочного пуансона (шток) 3, фланец 4, стакан 6, гайку 14, стержень 13, крышку 8, стакан 10 и нижнюю часть запрессовочного пуансона (плунжер) 11, Под действием этого усилия средняя (калиброванная) часть стержня 13 претерпевает существенное удлинение, пропорциональное усилию запрессовки, и соответственно на эту же величину перемещается втулка 15. Последняя воздействует на воспринимающую это перемещение часть датчика малых линейных перемещений 22 (в данном примере за счет изменения величины зазора b меняется индуктивность катушки 17 датчика).

При сборке ответственных соединений сигнал с датчика 22 поступает на преобразователь 23 этого сигнала, на первом выходе которого вырабатывается сигнал, соответствующий текущему усилию запрессовки, а на втором - соответствующий текущему удлинению стержня 13. Сигнал с первого выхода подается на один входдвух- координатного самописца 26, а на другой его вход подается выходной сигнал ссумма- тора25,соотнс тствующий текущей длине запрессовки детьли 20 в деталь 21. Последний

сигнал образуется вычитания ь сум маторе 25 из выходного сигнала преобразователя 24 (преобразовывающего в требуемый вид выходной сигнал датчика по- 5 ложения 19) сигнала с второго выхода преобразователя 23. Если требование к точности взаимного расположения собранных деталей таковы, что деформацией упругого стержня 13 можно пренебречь, то

0 выходной сигнал с преобразователя 26 сигнала датчика 19 положения подается на соответствующий вход самописца непосредственно (минуя сумматор) В результате самописец 26 вычеркивает диаг5 рамму запрессовки в координатах Длина запрессовки - Усилие запрессовки. Сравнивая полученную диаграмму с эталонной, производят оценку качества собранного соединения, в том числе его выбраковку при

0 выходе графика за допустимые пределы. Формула изобретения Устройство для запрессовки деталей, содержащее смонтированный на основании привод поступательного перемещения, за5 прессовочный пуансон и связанный с пуансоном механизм контроля усилия запрессовки, отличающееся тем, что. с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения контроля

0 усилия запрессовки по всей длине запрессовки, механизм контроля усилия запрессовки выполнен в виде упругого стержня, связанного с пуансоном, и датчика линейных перемещений, преимущественного ин5 дуктивного, подвижный элемент которого расположен на упругом стержне.

2%

/2Z

7

Использование: в механосборочном производстве, в частности в устройствах для сборки ответственных прессовых соединений. Сущность изобретения: устройство содержит привод поступательного перемещения, запрессовочный пуансон, состоящий из штока и плунжера, и механизм контроля усилия запрессовки, содержащий упругий стержень, а на нем крепится подвижная часть датчика малых линейных перемещений. 3 ил.

22

23

J)U8.2