齿轮与载体的压合工艺及工装的制作方法

本发明属于机械加工领域，涉及一种齿轮与载体的压合工艺及工装。

背景技术：

某型加力泵齿轮和载体组件(图1、图2以及图3)属精密运动件，由于齿轮和载体结构较复杂，两零件组合有位置限制，压合齿轮时有齿轮压偏、两零件结合面贴不实有缝隙、因压力过大齿轮陷入载体内腔现象，使得齿轮和载体组件无法满足设计图要求，因此零件报废量大，严重影响零件质量和产品交付。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种压合时结合面无缝隙、组件无变形、可提高齿轮和载体压合合格率的齿轮与载体的压合工艺及工装。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种齿轮与载体的压合工艺，其特征在于：所述齿轮与载体的压合工艺包括以下步骤：

1)对载体外圆端面周边和齿轮孔口周边做抛光处理；

2)清洗齿轮以及载体上的油污；

3)将齿轮放入金属盒内，齿轮随金属盒同步置于加温箱中加热并对其进行保温；

4)将载体置于工作台上并对载体进行定位；

5)在载体的外圆涂抹黄油；

6)从保温箱中取出齿轮，将齿轮上的凸台对准载体的凹槽处；

7)启动液压机，分步快速将齿轮压入载体中，直至齿轮端面与载体贴合。

上述步骤1)是采用油石以及抛光纸对载体外圆和齿轮孔口周边做抛光处理。

上述步骤3)中，齿轮随金属盒同步置于加温箱中加热至300℃并保温20至30分钟。

上述步骤7)中，液压机的压力不大于2.5mp。

上述步骤7)中，液压机缓慢将齿轮压入载体中直至齿轮端面与载体贴合时，保持在不大于2.5mp的压力下维持不低于20秒。

一种用于实现如上所述的齿轮与载体的压合工艺的工装，其特征在于：所述工装包括夹具座、第一定位导向杆、第二定位导向杆、v型卡座、锁紧板、定位导向板、定位压块以及压套；所述第一定位导向杆与第二定位导向杆平行且分别垂直设置在夹具座上；所述v型卡座置于第一定位导向杆和第二定位导向杆之间；所述第一定位导向杆在夹具座上的投影中心、v型卡座在夹具座上的投影中心以及第二定位导向杆在夹具座上的投影中心处于同一轴线上；所述锁紧板置于v型卡座的v型开口处并与v型卡座形成载体容纳腔；所述定位导向板与第一定位导向杆以及第二定位导向杆配合；所述定位压块与第一定位导向杆以及第二定位导向杆配合；载体通过定位导向板置于载体容纳腔中；齿轮通过定位压块置于载体的上端面；齿轮通过压套压入载体中。

上述定位导向板包括第一卡槽、连接件以及第二卡槽；所述第一卡槽通过连接件与第二卡槽相连且与第二卡槽同轴；所述第一卡槽卡持在第一定位导向杆中；所述第二卡槽卡持在第二定位导向杆中；所述连接件卡持在载体的上端面。

上述定位压块包括第一定位卡槽、连接盘以及第二定位卡槽；所述第一定位卡槽通过连接盘与第二定位卡槽相连且与第二定位卡槽同轴；所述第一定位卡槽卡持在第一定位导向杆中；所述第二定位卡槽卡持在第二定位导向杆中；所述连接盘的下表面卡持在载体的上端面；所述连接盘的上表面设置有通孔以及沿通孔径向贯穿通孔的凸台定位凹槽；所述通孔的内径大于齿轮外径；齿轮的凸台置于连接盘上表面的凸台定位凹槽中。

上述工装还包括固定座；所述第一定位导向杆通过固定座设置在夹具座；所述v型卡座顶在固定座侧部端面上；所述锁紧板上设置有锁紧螺母。

本发明的优点是：

本发明提供了一种齿轮与载体的压合工艺及工装，包括对载体外圆端面周边和齿轮孔口周边做抛光处理、清洗齿轮以及载体上的油污、将齿轮放入金属盒内，齿轮随金属盒同步置于加温箱中加热并对其进行保温、将载体置于工作台上并对载体进行定位、在载体的外圆涂抹黄油、从保温箱中取出齿轮，将齿轮上的凸台对准载体的凹槽处，启动液压机，分步快速将齿轮压入载体中，直至齿轮端面与载体贴合。本发明是将齿轮加热至300℃，保温20至30分钟，利用专用工装，在液压机上用2.5mp压力压齿轮直至顶靠，并保持20秒，使齿轮和载体贴合面无缝隙，零件无变形。v型卡座用来定位夹紧零件，定位导向板用来调整载体在夹具上的角向位置，定位压块既用来给齿轮施压还用来定位齿轮位置，使齿轮凸台对准载体凹槽压入载体。压套是用在压块之后进一步施压齿轮，使齿轮与载体结合面贴实。本发明所提供的齿轮与载体压合的工艺，使得齿轮与载体在压合时结合面无缝隙，组件无变形，提高齿轮和载体压合合格率。本发明所提供的压合工艺有效解决了齿轮和载体因压合质量而产生零件大量报废问题，避免了压合时齿轮压偏、两零件贴合面有缝隙、压后组件变形现象，提高了零件产量，保证了零件质量。

附图说明

图1是某型加力泵齿轮和载体组件的结构示意图；

图2是载体的结构示意图；

图3是齿轮的结构示意图；

图4是本发明所采用的夹具的结构示意图；

图5是图4的俯视结构示意图；

图6是本发明所采用的定位导向板的结构示意图；

图7是本发明所采用的压块示意图；

其中：

1-夹具座；2-固定座；3-第一定位导向杆；4-第二定位导向杆；5-v型卡座；6-锁紧板；7-锁紧螺母；8-定位导向板；81-第一卡槽；82-第二卡槽；9-定位压块；91-第一定位卡槽；92-第二定位卡槽；93-凸台定位凹槽。

具体实施方式

本发明提供了一种齿轮与载体的压合工艺，该齿轮与载体的压合工艺包括以下步骤：

1)采用油石以及抛光纸对载体外圆端面周边和齿轮孔口周边做抛光处理；

2)清洗齿轮以及载体上的油污；

3)将齿轮放入金属盒内，齿轮随金属盒同步置于加温箱中加热并对其进行保温；优选的是，齿轮随金属盒同步置于加温箱中加热至300℃并保温20至30分钟；

4)将载体置于工作台上并对载体进行定位；

5)在载体的外圆涂抹黄油；

6)从保温箱中取出齿轮，将齿轮上的凸台对准载体的凹槽处；

7)启动液压机，分步快速将齿轮压入载体中，直至齿轮端面与载体贴合；液压机的压力不大于2.5mp；液压机缓慢将齿轮压入载体中直至齿轮端面与载体贴合时，保持在不大于2.5mp的压力下维持不低于20秒。

参见图4、图5、图6以及图7，本发明还提供了一种用于如上所记载的齿轮与载体的压合工艺的工装，该工装包括夹具座1、第一定位导向杆3、第二定位导向杆4、v型卡座5、锁紧板6、定位导向板8、定位压块9以及压套；第一定位导向杆3与第二定位导向杆4平行且分别垂直设置在夹具座1上；v型卡座5置于第一定位导向杆3和第二定位导向杆4之间；第一定位导向杆3在夹具座1上的投影中心、v型卡座5在夹具座1上的投影中心以及第二定位导向杆4在夹具座1上的投影中心处于同一轴线上；锁紧板6置于v型卡座5的v型开口处并与v型卡座5形成载体容纳腔；定位导向板8与第一定位导向杆3以及第二定位导向杆4配合；定位压块9与第一定位导向杆3以及第二定位导向杆4配合；载体通过定位导向板8置于载体容纳腔中；齿轮通过定位压块9置于载体的上端面；齿轮通过压套压入载体中。

其中：定位导向板8包括第一卡槽81、连接件以及第二卡槽82；第一卡槽81通过连接件与第二卡槽82相连且与第二卡槽82同轴；第一卡槽81卡持在第一定位导向杆3中；第二卡槽82卡持在第二定位导向杆4中；连接件卡持在载体的上端面。

定位压块9包括第一定位卡槽91、连接盘以及第二定位卡槽92；第一定位卡槽91通过连接盘与第二定位卡槽92相连且与第二定位卡槽92同轴；第一定位卡槽91卡持在第一定位导向杆3中；第二定位卡槽92卡持在第二定位导向杆4中；连接盘的下表面卡持在载体的上端面；连接盘的上表面设置有通孔以及沿通孔径向贯穿通孔的凸台定位凹槽93；通孔的内径大于齿轮外径；齿轮的凸台置于连接盘上表面的凸台定位凹槽93中。

此外，本发明所提供的工装还包括固定座2；第一定位导向杆3通过固定座2设置在夹具座1；v型卡座5顶在固定座2侧部端面上；锁紧板6上设置有锁紧螺母7。

本发明是将齿轮加热至300℃，保温20至30分钟，利用专用工装，在液压机上用2.5mp压力压齿轮直至顶靠，并保持20秒，使齿轮和载体贴合面无缝隙，零件无变形。v型卡座5用来定位夹紧零件，定位导向板8用来调整载体在夹具上的角向位置，定位压块9既用来给齿轮施压还用来定位齿轮位置，使齿轮凸台对准载体凹槽压入载体。压套是用在压块之后进一步施压齿轮，使齿轮与载体结合面贴实。本发明所提供的齿轮与载体压合的工艺，使得齿轮与载体在压合时结合面无缝隙，组件无变形，提高齿轮和载体压合合格率。

以本发明所提供的工装，在将齿轮与载体压合时，具体方式是：

1)用油石和抛光纸抛光载体外圆和齿轮孔口周边，使其光滑。

2)清洗齿轮和载体两零件油污，使得两零件清洁干净。

3)齿轮放入金属盒内，零件随金属盒放入加温箱加温至300℃，并保温20至30分钟。高温操作，注意避免烫伤。

4)在齿轮加温过程中调整液压机压力最大至2.5mp，并将各工装有序放在工作台上。

5)载体装在夹具上，定位导向板8由夹具上端两圆柱棒引导其插入载体外圆端面的凹槽内，以保证载体角向位置。载体定位稳定可靠后锁紧夹紧压板。

6)取下定位导向板8，在载体外圆涂上少量黄油，以减小压合过程中的摩擦阻力。

7)快速打开保温箱，取出保温完毕的齿轮，随后迅速将齿轮的凸台(图3)对准压块定位凹槽(图6)放置于其中。

8)快速用液压机将齿轮随压块压入载体外圆1/3至1/2长度处位置。压块需夹具上端两圆柱棒引导。

9)快速取下压块，换上压套，用2.5mp的压力压齿轮端面，直至顶靠，并保持2.5mp压力不少于20秒。

10)取出组合后零件，目视齿轮凸台应装入载体凹槽，两零件贴合面不透光，零件无变形。

齿轮与载体压合合格率达到100％。此种压合工艺方法已应用于批量零件的加工中。通过应用此种压合方法，有效解决了齿轮和载体因压合质量而产生零件大量报废问题，避免了压合时齿轮压偏、两零件贴合面有缝隙、压后组件变形现象，提高了零件产量，保证了零件质量。