温差装配的应用_周凤贵.pdf

?一、夕?、尸一?、卜?声?产入?一沙、矛昨、一?、?尹人尸一?应?一 尹、浦产、一?一,户?一?的?尹气、?卜、一?日一、尹、?矿一?币声气 了、配一?一?、子?叱、一?一、,矛、,沙 浦一?沪咨、尹?、?】、尸、一护夕?扩,、艺、?尹、护?、一子产?乙?卜、尹、公声?装,一、产、产温?一护?、?、一三七二厂工艺科周 凤贵我厂在某机设计和制造中,采 用 了冷缩和冷热结合的装配 工艺。这不仅为了使零件充分改 变尺寸以便顺利装入,而且也是为保证设计要求所需要,如确保飞机能对于盈 量较大的过盈 配合,如采用常温装配,往往需要一定 的设备和 夹具,并容易破坏零件配 合表面的光洁度和精度,以致影响使用性能。为了克服这 些 缺点,常 采 用温差装配。温差装配包括冷缩、热胀以及 冷热结合 的工 艺方法,使本来是过盈配 合 的零件,在装配 过程中变为间隙装配。国外航空工 业已广 泛来用液态氮作为冷缩介质进行温 差装配,而对我们还是一项新 工艺。过去,遇到精度较高的组件,常常将轴承在油中进行 加热,使 轴承内径膨 胀后装入 轴上,或轴冷缩后装入孔中?过去普遍 用二氧化碳,并且一般都是小件?,而冷热结合 的工艺方法却很少采用。够在水 上使用,为防止 双金 属腐蚀,要求在两种不同 金属的结合 面 间涂上 一极 薄 的漆层?漆层厚度为?毫米?,这种漆层只有加热后将轴装入,才能 使漆层均 匀存在。使用液态氮做冷缩介质优点很多,首先它的沸点低?一?,比二氧化碳?沸点为一?来得快,效果好,工艺性也好,而且液 态氮又是我厂气体站生产气体的废物,盛装和 使用都十分方便。过去用二氧化碳,货源困难,需到外地专门订 购运输,贮存和 使用都比较麻烦。现以某机主 起落架三 叉组件?图?为例,介绍一下 温差装配 工艺及 其试 验情 况。三 叉组件的装配情 况如表?。沛沛沛?一一一图?三叉组件及其装配关系航 空工 艺技 术表?装配关系尺寸与公差?毫米?过盈量?毫米?工艺方法内“与轴“?谕淤?一冷”。二?、?。?。、。?。?、入?“套,?,“轴座?一一布?。?一”。”?“热?中?。?、一。一二一、液态氮的盛装、?盛装液态 氮 的容器 用杜 拉瓶,将液 态氮从气体站运 至使用车间,杜 拉 瓶容量一 般 为巧升,有效期一般为?叼、时。二、冷缩的工 艺情况三 叉组件的装配关系亦见 图?。其中冷缩的较大件是 内筒,材料为?钢,这么大的 轴件冷缩用两瓶 液态氮也就够了。工作时将液态氮倒入一个 自制槽内,该槽的内槽用钢板制 成且密封,外槽用木板制 成,内外槽之 间表?轴套尺寸瞥室温哟?。?老巨一?加?习,卜一?一夕、,?六万气?室温下尺寸平均值冷缩后尺寸收缩量平均收缩量王少?。?一胜。一竺?”?”?中?一?了?一一?一万?一。?色卜里?巡 竺?圣?旦?旦 互一圳竺竺生?些吕竺仪旦”?一?王阵竺竺竺?全竺竺?翌。?。?一?”?中?一?一一一?三?竺兰竺?卜竺燮?一夕卫 竺 色生一竺?旦?巨?一?竺一?竺?一三一一叮一?竺一?几?些曰灼?中?一?一一?吐钊?叨?三阵?三圣互?竺二竺?兰卫 巨?一?。?用 棉纱做充填物,形成绝热 层 来保温。当零件浸 入液槽后,槽中立即沸腾,开始时浪花较大,后 来逐渐变小,但沸腾 并不 止息,因此零件是否已经冷透 或充 分收缩,不 能以沸腾情况来 鉴别,而是以零件的大小控制其冷缩 时间。经多次试 验 与测 量,对内筒、轮轴 规定以?分钟 的冷缩时间为比较理 想?即已充分收缩?其 它零件?如 衬 套等?冷缩时间可稍 短一些。现将?。分钟冷缩后 的数值变化列于表?表中尺寸单位为毫米?。现将实际 收缩情况与理 论计算进行比较。由于没有合适的量表,无法测得实际 温度,根据国外 资料分析以及工作中的耗 损,我们估计液态氮的实际温度最 低不 低于一?,因此按一?来计算?另外关于收缩系数的选 择,冷收缩和热膨胀系数?值?原则上应当是一个,但只有温度?一?的数值,所以我们只得以此来粗略计算。?小?衬套材料为铝青铜,当温度范围?一?时,膨胀 系数?一?度。则衬 套 直径收缩量为?么注?又?一?又?又?一?一?毫米?小?轮 轴材 料为?钢,选?一?度。则轮轴直 径收缩量为?一?一?一?毫米?小?内筒材料为?钢,选?一?度。则内筒直径 收缩量为?八?义?一注火?一?一?生?毫米?航工 空 艺技术计算结果表 明,衬套冷缩后 的测量尺寸 与计算尺寸极相近,说明衬套已充分 收缩。而轮轴和内筒冷缩后 的 测量尺 寸 与计算尺寸略有出入,为此,又把 冷缩时 间从?分钟 提高到?分钟,使其充分 收缩。为保证零件在低温下 可以持续 更长的 时间,对冷装时用 的安装工具和对正心轴等,必要时应进行预冷,因此 有条 件者应备有符合要求的电冰箱。在冷装过程中,倘若由于安装的零件不合适或装法不 当而出现卡住现象时,应轻轻取下,待恢复到室温 后,擦去零件表面霜层或水珠,再重新进 行冷装。由午许多材料在低 温下变 脆,故切不可 锤 击零件,以免产生裂 纹,待室温状 态 下便会完全恢复正 常性能。由于液态氮沸点低,严防飞溅烫 伤?同时严禁皮肤触及低温物体,以免冻伤。因此 工作时一定要戴好专用手套,以及采用其它 保护措施。三、热膨胀 工艺情况轴座材料为?铝 合金,用 电热 鼓风干燥箱进行 加热,使孔 膨胀,在 加热过程中,要保证材料本身的机械性能不被破坏,又要保证漆层的 固 化温度。经试验分析,以不超过被 加温零件材料的 时效温度?为?。?为最高温度。当轴座加热到?并保温?小时,此 时其 孔径已有了足够的膨胀,同时 又保证了漆层的 固化温度。同样,为保持有一个较长的装配 时 间,对 相应 的安装工具和对 正夹具应进行预 热。现将轴座两种不同温度加热时 的膨 胀情况列于表?。表?所列膨胀尺 寸其中已包括漆层?一0.0 2毫米)在内。表中尺寸单位为毫米。现以加热到15 0“c为例,估算其膨胀量,与实际膨胀 量 进行比较。铝在O一1 00范围时,其膨胀 系数a=0.2 38x1o一4/度。小32孔 径的膨胀量为:么l二aD么T=0.2 38又1 0一4x31.95x(150一25)二0.0 95(毫米)小53孔径 的膨 胀量为:l=aD么T=0.238义1 0一4x53.04x(150一25)二0.15 7(毫米)小77.5孔径 的膨胀 量 为:么1二aD一么T=0.238又1 0一4x77.53x(150一25)=0.1召4(毫米)可见,估算膨胀 量 与实际 膨胀量略同,但考虑到保温时 间较短,膨胀尚不充分,为此,把加热后 的保温时间从20分钟延长到1小时,这样,使轴座受热均匀,轴座座测室温(2 5)加热到9 5、保温 2 0 分钟钟加热到15 0、保温2 0 分钟钟尺尺寸寸量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量点点点点孔径径膨胀量量平均胀量量孔径径。胀量平均胀量量下下下孔径径径径径径径一一一一一一一一一小小32 2 2一3 1.9 5 5 53 2.06 6 60.1 1 1 10.11 1 13 2.0 9 9 90.14 4 40.1 4 4 4小小53 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3小小77.5 5 51,53.03 5 5 55 3。100 0 00.065 5 50.061 1 153。155 5 50。120 0 00.119 9 9兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰兰5 5 5 5 5 5 53.050 0 053.110 0 0口.0 6 0 0 0 0 05 3。170 0 00.120 0 0 0 03 3 3 3 3 3 353.070 0 053.130 0 00.060 0 0 0 053。180 0 00.110 0 0 0 04 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 53.00 0 053.060 0 00.060 0 0 0 053.125 5 50,125 5 5 5 51 1 1 1 17 76 6 67 7.5 6 6 601 0 0 00.097 7 77 7.6 5 5 50.1 9 9 90.1 8 7 7 72 2 2 2 27753 3 377.63 3 30.10 0 0 0 077.73 3 30.20 0 0 0 03 3 3 3 3 3 377.43 3 377.53 3 30.10 0 0 0 077.62 2 20.19 9 9 9 94 4 4 4 4 4 477.62 2 27 7710.0 9 9 9 9 977.79 9 90.17 7 7 7 7满足 了装配要求。四、关子涂漆涂漆是为了防止双金属腐蚀,装配后必须保持漆层的完整而不被破坏。我们试用过H0 6一2环氧锌黄底漆,这种漆较浓,效果不 好。经改 用H0 1一2清漆,并用喷漆工 艺,完 全满足 了设计和使用要求。它 的固化温度,经与有关兄弟厂、所研究,可航空工 艺技 木降低到xsoe。五、冷热装配 及其间隙当三 叉 组件进行冷热装配 时(见 图2),其 最大间隙可达到0.2 2 一0.3 3毫米,装配时间是充分的(约1 5秒左右),完全可以顺 利装入。装配 时,先将夹具平稳 地安放在 工 作 台上,考虑夹具在装配过程中要同时与 冷热件接触,应使夹具处于室 温为宜。当轴座已升温 到需要 温度(15 0)并已保温3 0分 钟时将内筒、轮轴和衬套浸 入液态氮中,待冷至 3 0分钟时(此 时轴座已保 温1小时),将冷 热件同时取出(需要四个人同时操作),分别将衬套套上销向定1 0 o沐定向槽图2三又组件冷热装配示意图导向销,由后耳 孔 引导 推入轴 座;轮轴 由定 向块定心,并将定 向销插入小gD,孔中,经夹具定向槽引导,使轮轴推到要求位置,内筒对正后便可推入。由此 可见,冷热装配能 保证比较复杂的装酉己关系。六、工 艺上需注意的问题温差装配经 过 在某机接头、轴 套以及起落架 上 的试验与应 用,情况良好,与 国外一些资料介绍大致 相同。对于过 盈量大于 或等于。.0 9毫米时,仅仅 冷缩衬套已不能装入,应 采 用冷热结合的工艺。另外,如轮轴等冷缩 件的内孔,经 在液态氮中冷缩后,发现孔径有残余变形,即轮轴 孔比收缩前减小了,其减小程度也各不相同,壁 薄处减小多一 些,壁厚处减小少一些,一般减少为孔径公差 的5 080%。故必须引起注意,在冷缩前争取 加 工到 允许的上 差,或装后 进行补加 工。有关零件经加热和降温后,其材料的机械性能,从有关方 面做过 的抗拉、冲击 和金 相试验报告来看,基本 上是 没有影 响 的。对零件表面镀层,如镀锌、磷化等是否会损伤,经有关方面介绍,探伤 后并无发现裂纹和剥落现象。采用 温差装配,尤 其采 用液态氮作为冷缩介质,工 艺上 非常 方便,任何一个工作场地,均 可放置 一个液氮槽,随时 可以进行冷缩。以上 只是我们做了一点工作后的认识,由于 经 验不足,仅供参考。巡回推广无 机粘接技术深受 欢迎由部第四技术交流站组织的无机粘接技术巡回推广队(由三O一五厂、西安航校组成)从四月中旬起对 一一五厂、三五五厂、一二五厂、南京航院等2 3个工厂、院校进行了巡回推广 工作,前后厉 时7 6天,行程一万二千 公 里。所到各厂、校领导对推广运用无机粘接技术都很 重视,积极支持了推广队的工作。先后共有4千余人次参加了技术讲座、观摩表演等推广 交流活动。推广队介绍了国内外无机粘接概况,讲解了无机粘接的机理、工艺,现场表演粘接了16 0多项零、部件,并与一 些开 展无 机粘接较早 的兄弟厂一起研究、交流了粘接技术上 的某些疑难问 题。这些推广 交流活 动,使许多工人、技术人 员初 步了解了无机粘接技术的应用效 果,在现场表演中,解决了各厂一些工装、刀量具、设备、车辆的粘接、修复问题,受 到 了工人、技术人员 的欢迎和好评。在三五五厂、一一五厂,还初步开展了某 些航 空产品试 验件的粘接试 用研究。目前,无机粘接技术主 要先在工装、刀量具、设备的制造、修复工作中推广 应用。今后(下转招页)航 空工艺技木电压 的危害。D:是 续流二 极管,它为感 性元件提供一个放电回路。延时继电器图 1 3 是某仪器 延 时继 电器部分电路。合 上电源开关K,由电源 经电 位计 W 对 电 容器C、充电,经 过 一段 时 间,当U。,充到 某值,单结晶体管B T导 通,由R,输 出脉冲,触发可控 硅K G使其 导通,因而将负载RL与电 源接 通。调节W可 改变充电 时 间,即改变 延 时的 时间。该延 时继 电器 必须 切断 电源 后,再合 上 电源方开始下 一次的延 时。图13延时继电器 电路本讲由沈士端执笔)戈二二理片忱卜城卜:江 冲二注仁二理卜级p峨卜:坟公:沈片一城琴城卜城卜:沈卜沈公:迁p城户:沈称城卜级片浦仁黑理犷二坟 p二了 p成卜叹卜:1卜:I r二城卜:次片二:诊:成p二迁公咒1公二才卜二立片成称成卜已戈七二沈犷二沈卜城(上接6页)华中师范学院自控 厂,用光刻腐蚀法制成了具有各种逻 辑功能基片型低压膜片气动逻辑元件和组件,经过静、动 态测试 和系统试验,性能良好,动作灵敏,工作稳定可靠。目前,正用这套组件组装一条生产自动线 的 控 制 系统。这套低 压膜片式气动逻辑元件和组件的特点是:1.结构 简单,体积小,便于集成,可装在标准盖板上作 管式连接,亦可 贴附 在有机玻璃气路板 上;2.采用 积木式结构,几种 基型的基片和相应的膜片拚凑层 叠可构成各种逻辑功能的元件或组件;3.元件“与”、“或”门输入端较多,逻辑机动性较强,频率较高,适用 于较复杂的程序控制系统。此外,上海水泵 厂研制 了滑柱式 逻 辑 元件,甘肃工业大学研制了 双膜片式逻辑元件等。气动逻辑 元件的适用范围:1.机器设备本身是采 用气动部件作执 行机构的,如气缸、气马 达等,采 用气动 逻辑 元件控 制,工作介质不需转换,也不必增加气源设备,具有较大的技术经济效果。2.对高压型气动逻辑元件,适用于机器设备本身不太复杂,组成气压传动控制系统的元件数目5 0 只以下,最多不超过1 00只,工作频 率不超过1 0赫芝,这样,采用气动逻辑元件才较经济、可靠。3.在不允许有火花、振动大的环境中,应用 电子、电器元件有危险、不可靠的场 合,可考虑采用气动逻辑元件。总、之,气动逻 辑元件的适 用范围还 是很 广的,如机械制造中成批大量生产设备上 的零件定位、夹紧、刀具进给、分度、装卸等气动执行机构 的顺序控 制;装配 线 上风 动工具的自动控 制;应 用气动自动检测尺寸、分 选工件的控制等等,均可应用气动 逻辑 元件。目前、气动逻辑 控制 技术尚处于发展阶段,有待在实践中进一步丰富提高。(据一机部技术革新简报整理)川加口叫 I j l l口州 呱产叫场口叫如口州l j碑川1 1 1 1沪川1 1 1时叫加口州j h lJ川1 1 1 1户肖1 1 1 1.尸叫如叫1 1 1脚l l j ll口间场户1 1 1腼,洲“护.1 1 1 l l j lJ间怕州(上接20页)准备在各厂实际应用 经障的基 础上,有计划、有重点、有分工地 在有关单位 进行技术试验,测定和资料积累 编印等工作,逐步建立相应 的粘接剂技术要求和使用工艺规 程,并着手解决粘接剂的生产厂、供货点,为大面 积推 广应 用打下基础。同 时为在航空产品上应用逐 步创造条件。部第四交流站准备在各兄弟厂大力开展无机粘接技术的基础 上于适当时机,再举办一 次技术经验交流会。航空工艺技术