简述芯体装配钎焊夹具设计

作者:未知

  摘 要 文章阐述了平行流芯体装配钎焊夹具设计原理及其结构。
  关键词 平行流;钎焊;芯体
  概述
  平行流芯体是汽车空调股份有限公司的主要产品之一。芯体焊接质量的好坏,直接影響汽车空调的质量。平行流芯体的装配要求集管中心距(L±δ)及扁管距离准确, 装配要求除了尺寸精度高,还由于批量大而要求装配效率高 。如果采用普通设计方案,装配效率比较低,而且产品质量很难保证,并且使得产品容易产生平行四边形,而不是矩形。提出采用双层底板结构,利用梳子主定位,从根本上解决了这个问题。(梳子形状见图)
  1 装配钎焊夹具设计结构,装配工艺原理分析及其定位方式确定
  1.1 设计结构
  采用双层底板结构,其中上层底板的上面有一定数量的定位块,个数一般由集管中心距L确定,若L<500,定位块个数为2,若L>500,定位块个数大于2,后面有与之对应的压紧块,在底板上面还要铣14×1.5槽,用来放置打包带,在上层底板的两面有两个梳子起主定位作用,它不仅保证集管中心距,还要保证扁管的间距,并且保证不划伤扁管;下层底板有两个细长的挡板,用它来保证扁管的横向尺寸[1]。
  1.2 装配工艺原理分析
  最初的工艺装配顺序是先放置集管,再装配扁管,最后装配翅片。在装配过程中容易出现最后几个扁管装不进去,装配效率低,并且装配焊接过后芯体形状产生平行四边形,产品需要的是矩形,因而产品质量很难保证。分析焊接装配工艺原理,提出通过改变装配顺序来试验装配效果。装配焊接工艺顺序改为先放置扁管,再放置翅片,最后装配集管。利用了气缸压紧装置及打包机,提高了工作效率。
  1.3 定位方式的确定
  采用双层底板结构形式,上层的梳子主要用来保证集管中心距,并且保证扁管之间的距离,有利于装配集管。护板由下层底板上面的两个挡块确定;而翅片尺寸由两旁的梳子确定,能保证翅片距集管中心的一致性;定位块与护板之间放有与护板尺寸相对应的方钢,同时在底板铣打包带槽,先用气缸压紧,再放置打包带箍紧芯体,保证了芯体纵向尺寸。
  1.4 装配尺寸精度的确定
  集管中心距尺寸为L±δ,对应于夹具尺寸的确定,通过翻阅产品图及分析计算结果,与产品相关的扁管尺寸为负差,因此夹具的尺寸定为L+0.5,这样就满足装配要求。扁管的间距由梳子尺寸保证,同时还保证了翅片距集管中心尺寸的一致性。纵向尺寸由定位块及压紧块来间接保证。
  为了解决平行流芯体焊接后是矩形而不是平行四边,也就是说保证两集管不仅要相互平行,而且还要与扁管垂直。主要解决集管与扁管角度α的问题,当α=90时,产品符合要求;当α<90时或α>90时,产品不符合要求。采用先定位扁管,最后装配集管,这种装配方式改变以往的集管的转动及扁管的不定问题。
  2 芯体焊接热变形的解决
  在芯体进炉焊接过程中,为了防止产品有大的热变形,在打包之前,在上下护板分别放置与护板尺寸一致的不锈钢方钢。在高温下,不锈钢的热变形量远远小于铝的热变形量,在NOCOLOK钎焊炉中方钢能有效限制芯体因高温引起的过大的焊接变形[2]。
  3 有关气缸参数选择的计算
  活塞杆上的作用力Q=πD2/4 p.η?-q(牛顿)
  气缸直径D= { 4(Q+q)/ πp.η}1/2米
  弹簧的反作用力q=c(l+s)
  D-活塞直径(米)
  P-压缩空气的压力(0.4-0.6兆帕)
  l-弹簧的预压量(厘米)
  s-活塞的行程(厘米)
  c-弹簧的刚度,即弹簧压缩1厘米所需的力;c=Gd14/8D13n×10-4
  G-材料的抗剪模量(帕)
  d1-弹簧的钢丝直径(厘米)
  D1-弹簧的平均直径(厘米)
  n-弹簧的有效圈数
  η-机械效率,一般取η=0.85-0.96,在D小于100毫米时,取η=0.65-0.80
  通过多次的试验确认压紧芯体所需的压力为0.3-0.6兆帕,根据上面公式理论计算即可得出气缸的缸径。
  4 结束语
  通过对产品的分析,提出采用新的双层底板的结构,提高了工作效率,不但克服了以往完全手工装配的缺点,而且还有利于工装生产的标准化和系列化,缩短了工装设计及制造周期,保证了产品的需求。
  参考文献
  [1] 杨黎明,黄凯.机械设计手册[M].北京:国防工业出版社,1984:57.
  [2] 辛节之,胡红兵.第四届中国国际机床展览会(CIMT’95)展出的量具量仪[J].工具技术,1996,(1):14-21.
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