[其他]部件固定在空心物體上的方法及裝置

無效

• 申請號: 87105521
• 申請日: 1987-08-11
• 公開（公告）號: CN87105521A
• 公開（公告）日: 1988-03-09
• 發明（設計）人: 赫伯特·克里普斯;米羅斯蘭·波德霍斯基
• 申請（專利權）人: 巴爾克德股份公司
• 主分類號: B21D39/06
• 分類號: B21D39/06;B23P11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 盧寧

本發明涉及把各帶有一個開孔的一個或多個部件固定在一個空心物體上的方法和裝置，特別是把凸輪、軸承套和/或驅動部件等固定在空心軸上的方法和裝置。其中，在進行固定工序之前，在原始狀態下，這些部件內開孔的內徑要大于空心物體固定面處的外徑，并把這些部件放到空心物體上預定的位置。

眾所周知，在各種技術領域中，代替制造復雜的整體構件，可以在一個基本部件上通過固定一些相應的成形附加部件來制造這些構件，這樣，就可以低成本地加工構件的外形。這些附加部件可以用焊接、釬焊、熱壓或粘接方法固定在基本部件上。

欲在構件制造過程中節約材料和/或重量，也常采用空心物體作為基本部件。此時，在初始狀態下，欲固定在空心物體上的部件的開孔也要大于空心物體固定處的外廓。這樣，在進行固定工序之前，部件就能放到空心物體上的預定位置。

用焊接和釬焊方法會產生局部熱應力，尤其是空心物體的熱應力會引起不希望的且難以控制的變形或特性的變化。用粘接方法固定的缺點是設有把握肯定接觸面上是否完全敷有粘接劑。

采用熱壓方法時，為了滿足所要求的緊度而要求公差很小，因此支承面處的外徑和熱壓部件內開孔的內徑加工就必須極為準確。由溫度差而引起的直徑差與部件之間的溫度突變、溫度膨脹系數以及部件的半徑成正比。因為互相連接的部件的彈性變形與半徑的平方有關，而且實際所能產生的溫度差有限，所以在很多情況下，尤其是在一定的材料組合中，緊度不夠，特別當工作時出現溫度的情況下，在所制造的構件上熱壓配合的部件可能會松動。

本發明的任務是發展開始所說的這樣一種方法和裝置，用這種方法和裝置能以簡便而且成本低廉的方法把部件可靠地固定在一個空心物體上，而不會使空心物體產生過應力或者部件發生松動的危險。

本發明達到上述目的的方法之特點在于：部件在放入空心物體之前，通過加熱部件和/或冷卻空心物體造成溫度差，并通過空心物體的脹大，至少是在固接處區域的脹大，以及隨后的溫差平衡所引起的部件的冷縮熱脹，把每個部件固定在空心物體上。按照本發明的另一種特征，空心物體是通過輸入壓力介質，最好是用液壓介質來加以脹大，但也可以用爆炸方法、電液擴孔方法或磁力方法等來加以脹大。

由于脹大空心物體會發生塑性變形，這樣，在應用本發明所提出的方法時，對固定部件開口的內徑和空心物體上相應支承面處的外徑的公差要求不高，因此降低了生產成本。通過空心物體的脹大，既可以實現傳力連接固定，也可以實現形狀相配合的固定。當用液壓脹大方法時，為了獲得所需要的固緊力，通過選擇適當的參數就能方便地產生所需要的變形力。由脹大所產生的固緊力是由于圍繞空心物體的部件發生較大的彈性反變形引起的。在空心物體的脹大工序之后，熱的固定部件和冷的空心物體之間實現溫度平衡所產生的熱壓過程又能提高固緊力。因此，本發明的方法也適用于固定那些僅由空心物體脹大后的彈性反變形來產生的固緊力尚不夠大的薄壁部件，如套筒和軸套等的固接。應用本發明的方法時，固緊力是擴徑參數、溫度差和要連接的部件材料溫度膨脹系數的函數。這三個參數可以隨所希望的固緊力加以改變的，并且可以根據已知的材料特性預先進行計算。所以，總會把部件重復、準確地固定在空心物體上，此時，本方法所需費用很少，因而也適于進行小批量生產。

按照本發明的另一個特點，若多個不同的部件固定在同一個空心物體上，空心物體在每個部件固定處區域可用不同的壓力或參數來脹大。

本發明所提出裝置的特點是設有一個沿軸向至少分為兩半的陰模，該陰模既為空心物體也為要固定的部件開有凹槽，該凹槽的尺寸還要考慮到空心物體和要固定部件的膨脹量，同時還為部件之間的各段空心物體設有支承面。裝有溫度較高部件的空心物體放進打開的陰模內，由此把部件準確地定位在空心物體上。合上陰模后，例如以一定的壓力把壓力介質送入空心物體，空心物體就在部件要固定處區域脹大。通過這種脹大，就會按照空心物體和固定部件之間連接面的設計實現傳力連接和/或形狀相配合的固定。打開陰模后，就可取出在一個生產工序中加工完成的構件。這里，熱壓過程不僅在脹大期間進行，而且在隨后的熱部件和冷空心物體之間溫度平衡過程中也還要進行下去。

應用本發明所提出的這種陰模可以用一種壓力，即所需要的最大壓力，把所有部件固定在空心物體上。因為有陰模來支承較弱的部件，例如支承被固定部件之間的各段空心物體，所以即使在過負荷下，這些空心物體段也可以可靠地得到保護。