I 型推力杆球面销装配工装设计

雷 亮

（陕西德仕汽车部件（集团）有限公司，陕西 西安 710200）

I 型推力杆球面销装配工装设计

雷 亮

（陕西德仕汽车部件（集团）有限公司，陕西 西安 710200）

I型推力杆球面销装配角度不易保证，加之装配过程需要两人协作，费时费力，且受预装样板的精确度影响装配效果，本文通过重新设计新装配工装，利用工装本身防错功能解决球面销装配角度偏差问题。

推力杆；装配；防错；工装；球面销

CLC NO.:U463.4Document Code:AArticle ID:1671-7988(2015)07-14-03

引言

目前公路用车常用推力杆（I型）其目的主要是为了克服钢板弹簧只能传递垂直力和侧向力而不能传递牵引力、制动力，转弯时的离心力，起到稳定车桥前后位置以及减少对车桥的冲击作用。推力杆球销装配作为加工过程的关键工序，若球销角度装配不合格，会造成整车装配时螺栓预装无法完成，故此工装的设计思路必须满足装配效率高，装配角度减少人为因素，且具备防错功能。

1、设计背景

1.1 装配工序介绍

1.1.1 该工序内容主要是将件二（球销），件三（挡圈）利用油压机将其装入件一（小总成）的推力杆端头内孔中，保证旋转角度正确。

1.1.2 改进前装配工艺:利用角度样板提前预装，手动调整球销预装角度a度（图2），然后传递下工位继续使用角度样板校验，保证传递过程角度未发生偏移，油压机下行压装（图3）即可。该方法效率低下，难以精确保证装配后a角度，常常出现预装螺栓无法顺利穿过球销孔，引起客户抱怨。

2、设计及改进思路

2.1 将推力杆两端球销装配集成在同一工装上，同一工位完成两侧球销的装配，提高装配效率。

2.2 采用矩形钢板，设计出可保证装配角度的零件定位坐标，在矩形钢板长度方向找一中心原点作为基准点，该点可设为坐标原点，然后利用推力杆中心距尺寸及推力杆相关夹角计算两侧支撑台底孔相对位置，即可保证在装配时，只要将推力杆一头放在中心座上，一头放在支撑台上，就可以实现在装配过程中保证产品质量，达到过程防错功能。

2.3 通过图4观察产品装配过程中的三维空间尺寸，我们会发现，此工装的设计可通过空间环境下提供的两个夹角及中心距尺寸计算相关位置及距离。计算支撑台底孔位置，若球销壁中心与杆身夹角a度，弯杆头端面与杆身中心夹角b度，推力杆总成的中心距L，平面投影长度则为L*cosb，那么，其中一侧底孔的坐标位置计算公式如下:

3、工装设计

3.1 底板部分设计

在图5底板示意图中，以O为设计基准原点，计算支撑台的A点及B点的坐标；

通过3.3设计思路中的计算方法，可快速确定两侧定位孔坐标A（- l*cosb *cosa, l*cosb*sina）；坐标B（l*cosb *cosa, l*cosb*sina），底板部分设计完成。

3.2 支撑杆设计:支撑杆采用六角钢，两端制螺纹，可快速连接底板与支撑台，如图6，其中L的尺寸可根据不同的推力杆类型来自行计算该尺寸，两侧支撑杆高度不同，L的尺寸也不一样。

3.3 支撑台设计:由于两侧支撑需要利用端头内孔定位，且推力杆端头上下外形不同，A/B两处的支撑台存在外形设计差异，如图7，图8。

3.4 原点O处中心座设计

3.4.1 中心座（图9）在此工装里起到决定性的作用，如果中心座定位夹紧精度达不到设计要求，装配角度也将导致偏差，由于球面销两端壁厚尺寸存在设计公差，作为定位面的话，则需要设计弹性装夹装置，保证装夹基准左右不会偏转，影响总成装配角度精度。

3.4.2 我们在中心座底部设计一滑槽（图10），滑槽两端利用弹簧弹力顶住滑块中心偏下位置，使得两滑块在球销装配前呈楔形，当球面销壁压桩过程中，两滑块开始受力，将球销壁越夹越紧，且自动找正，球销壁面与底板纵向呈零度夹角。其中滑块、弹簧、长销等子件不一一展示，中心座本体如下图所示:

4、设计完成装配及现场应用

4.1 通过三维模拟完成工装的装配，如图11：

4.2 该工装在现场应用效果良好，如图12所示，由原来的两人协作改进为单人作业，节省人力成本，提高了装配效率；装配后角度经测量完全符合图纸设计要求，彻底解决了整车装配时螺栓预装无法穿入的问题。

5、结论

在使用此工装装配球销时，既能对前道工序热压小总成长度尺寸进行互检控制，也可通过工装本身角度防错功能达到装配旋转角100%自检。若考虑到工装长时间使用精度难以保证，可另外增加产品下线专检检具，将旋转角又换算至距离尺寸，通过高度规来检查角度是否超差，来对该工装形成长期的闭环精度控制。

[1] 黄如林,汪群.金属加工工艺及工装设计.化学工业出版社,2008.

[2] 成大先.机械设计手册 第4卷(第五版). 化学工业出版社,2009.

[3] 梁国明,梁承欢.机械产品设计制造使用防错方法.机械工业出版社,2014.

[4] 朱耀祥,浦林祥.现代夹具设计手册.机械工业出版社,2010.

TypeI thrust rod spherical pin assembly tooling design

Lei Liang
（Shaanxi Deshi Vehicle Componente(group)Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）

Type I thrust rod spherical pin assembly Angle is difficult to guarantee, combined with the assembly process needs two people collaboration, time-consuming, laborious and affected by the accuracy of the pre-loaded sample assembly effect, this article through to new assembly tooling design, use of tooling itself mistake proofing function spherical pin assembly angular deviation problem.

Thrust rod; assembling;mistake proofing; tooling; Spherical pin

U463.4

A

1671-7988(2015)07-14-03

雷亮，就职于陕西德仕汽车部件（集团）有限公司。