柔性磁头扭力套筒的设计与制造

(南京新港中等专业学校，江苏南京，210046)

1　引言

汽车发动机装配过程中拆装火花塞或螺纹时，在狭窄空间或深孔内部火花石难以深入旋进，在内部很难伸进及对齐，所以工人使用常规套筒工作时，常因为套筒在使用时用力不均打滑脱落，工人拧时非常吃力，当火花塞拧出时还会有火花塞掉出，因此拆装困难，工作效率极低，针对已有套筒出现的问题改进设计了一款新型的柔性磁头扭力套筒工具，利用磁铁解决吸附问题，弹簧解决启牙时容易损坏螺纹、多排一起旋入缺乏一致问题。

2　柔性磁头扭力套筒设计

2.1　平面图

图1　柔性磁头扭力套筒平面图

2. 2　设计原理

利用弹簧顶紧磁铁，吸附住螺栓，拆装螺栓时有效保证卡位，同时避免拆装中工件掉落。在拆装螺纹过程中对内外螺纹的起牙具有良好的保护作用。

3　柔性磁头扭力套筒制造过程

3.1　选材

本作品属于五金工具领域，主要用于被动扳手使用，根据产品用途，选择钢制材料，钢材按用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类。结构钢用作各种机器零件，包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。工具钢是用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。特殊性能钢是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。对比以上钢的用途，本产品采用优质碳素结构钢。

作为优质碳素结构钢中的45钢是轴类零件的常用材料，通过对比45号钢的特性，我们发现45号钢价格便宜，便于大规模的批量生产。45号钢经过调质(或正火)后，可得到较好的

切削性能，能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。同时满足了经济性、可加工性与材料硬度的要求。

3.2　套筒制作

(1)车削外形。选取一段直径30mm，长约300mm的45号圆钢，通过CA6140车床车削外形。

(2)电火花加工内孔。利用车床车削一个圆柱形电极、一个四角柱形电极和一个六角柱形电极，先利用圆柱形电极通过电火花机床加工产品内圆孔，再分别用四角柱形电极和六角柱形电极通过电火花机床加工产品内四角孔和内六角孔。

(3)调质处理。对加工好内外形状的套筒采用淬火后高温回火的热处理方法。高温回火温度控制中500-650℃。通过调质使钢的性能，材质得到很大程度的调整，增加套筒的强度、塑性和韧性，使其具有良好的综合机械性能。

3.3　其他部件

磁铁、弹簧、尼龙套、尼龙垫由于其自身性价比的特点，不适于制作，因此根据规格，直接定制，尼龙套及尼龙垫利用边角废料自行制作。

4　柔性磁头扭力套筒工作过程

柔性磁头扭力套筒，包括扳手套筒、尼龙垫、尼龙套、弹簧、磁铁，套筒扳手头一端内孔形状与螺帽形状相适配，另一端设有用于插设扳手柄的方形孔。套筒扳手较长的筒身可使扳手伸入设备边角及内部进行非视觉条件下的拆装操作。操作时复位弹簧顶出磁铁有将效压在工件上，保证磁铁吸附力可靠有效。同时内外螺纹柔性接触使内外螺纹在很好旋合的基础上，对内外螺纹的起牙有良好的保护作用。产品结构简单、功能实用，使用方便，省时省力，可彻底解决在设备狭窄边缘及内部拆装螺帽时易脱落的问题，批量作业时效果尤为显著。

图2　柔性磁头扭力套筒工作原理及示意图

5　小结

改进后的柔性磁头扭力套筒吸附工件效果好，不易脱落，内外螺纹柔性接触对内外螺纹的起牙有保护作用，并使内外螺纹很好旋合，减少了安全隐患，使用方便，操作可靠，省时、省力、减少劳动强度，有效提高工作效率。