一种保证斜齿焊接轴位置度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种保证斜齿焊接轴位置度的装置及方法，包括机架，机架上侧连接有上滑座，下侧连接有底座，上滑座的下端连接有上顶尖，底座的上端连接有与上顶尖配合的下顶尖，在对斜齿焊接轴进行装配时，中间轴齿轮套设在下顶尖上，中间轴穿过中间轴齿轮且连接在上顶尖和下顶尖之间，上滑座的下端还连接有上对齿球头，底座的上端还连接有与上对齿球头配合对中间轴和中间轴齿轮进行对齿的下对齿球头。本发明专利技术不需要操作工引入补偿量，严格按图纸要求控制即可，使焊接和加热导致的位置度偏移互相抵消了，位置度变化量为‑0.01mm到+0.01左右，在工艺控制范围内。

Device and method for guaranteeing positioning degree of oblique tooth welding shaft

The invention discloses a method for assuring helical welding device and method of shaft position includes frame, upper frame connected with the sliding seat, a lower connection base, on the sliding seat is connected with the lower end of the top, the upper end of the seat is connected with the top with the top, in the helical axis of welding when assembling, the intermediate shaft is sleeved on the lower top, the middle shaft passes through the shaft gear and is connected to the top and top, upper and lower sliding seat is connected with the tooth ball head, the upper end of the seat is connected with the upper teeth on the tooth of the intermediate shaft and intermediate shaft ball gear on gear with the ball head. The invention does not require the operator into the amount of compensation, in strict accordance with the requirements of the drawings to the welding and heating control, leading position offset offset each other, change the position of the amount of 0.01mm to about +0.01, in the range of process control.

【技术实现步骤摘要】
一种保证斜齿焊接轴位置度的装置及方法
本专利技术涉及斜齿焊接轴的装配领域，具体涉及一种保证斜齿焊接轴位置度的装置及方法。
技术介绍
传统副箱焊接轴图纸位置度要求±0.075mm，S系列产品为高端产品，对位置精度提出了更高的要求，为±0.065mm，为了更加稳妥，一般工艺希望大部分偏差落在±0.03的范围内，这就对装配工艺提出了更高的挑战。传统的装配方式为对齿冷压装然后焊接，压装过程不平稳，位置精度不好控制，国内同行业产品也是冷压装居多，这种工艺方式压装过程不可控，只能靠压装前的对齿定位，压装过程一旦发生齿轮和轴的周向位移，无法调整，只能返修。近年来热装的应用逐渐多起来，也有公司采用热装对齿然后焊接的工艺手段，然而也都遇到了加热以及焊接带来的位置度的偏移，由于装配工艺只能通过热装时的定位球头对齿来保证，后面由于热传导、焊接等引入的因素就使得焊接前后位置度有偏差，这些偏差有规律可循，因此有公司采用了提前加入补偿量的办法，如果焊接后位置度向顺时针方向偏移，那么热装时就调整对齿夹具，使位置度向逆时针方向偏离目标值，这样焊接后，位置度就能回到目标值附近。提前加入补偿量的方式能够解决现有的问题，但是也有不太完善的方面。位置度的抽检一般放在热装后，因为焊接后如果发现不合格，返修特别困难，需要将焊缝车掉重新热装，而我们需要的位置度实际上必须是焊接后的最终位置度，提前在热装环节加入补偿量，对操作工提出了更高的要求，他在调整对齿夹具时，必须加入补偿量，偏移方向必须正确，一旦错了焊接后偏移量就会叠加，使得位置度超差；抽检时也必须换算一下，实测值与图纸要求的目标值会存在偏差，容易发生误判。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种保证斜齿焊接轴位置度的装置及方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术不需要操作工引入补偿量，严格按图纸要求控制即可，使焊接和加热导致的位置度偏移互相抵消了，位置度变化量为-0.01mm到+0.01左右，在工艺控制范围内。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，包括机架9，机架9上侧连接有上滑座8，下侧连接有底座10，上滑座8的下端连接有上顶尖4，底座10的上端连接有与上顶尖4配合的下顶尖5，在对斜齿焊接轴进行装配时，中间轴齿轮6套设在下顶尖5上，中间轴7穿过中间轴齿轮6且连接在上顶尖4和下顶尖5之间，上滑座8的下端还连接有上对齿球头，底座10的上端还连接有与上对齿球头配合对中间轴7和中间轴齿轮6进行对齿的下对齿球头。进一步地，上滑座8的下端通过上压头连接有上顶尖4。进一步地，上滑座8的下端通过上球头座2连接有上对齿球头。进一步地，底座10的上端通过下球头座1连接有下对齿球头。进一步地，底座10上设有凹槽，凹槽中设有弹簧，下顶尖5连接在弹簧顶部。进一步地，中间轴7的两端分别设有与上顶尖4和下顶尖5对应的上顶尖孔和下顶尖孔。一种保证斜齿焊接轴位置度的方法，采用上述装置，包括以下步骤：步骤一：将中间轴齿轮6摆放到加热定位座上，将中间轴7摆放到轴定位座上；步骤二：在中间轴7上找到O标对应的齿槽，做标记，并进行初定位；步骤三：分别对中间轴齿轮6的齿部和内孔进行加热；步骤四：将加热好的中间轴齿轮6套设在下顶尖5外侧，将中间轴7输送至上顶尖4和下顶尖5之间，然后利用上对齿球头和下对齿球头分别对中间轴7和中间轴齿轮6进行定位，即将中间轴7上O标对应的齿槽与中间轴齿轮6上的某一个齿槽对齐；步骤五：待中间轴齿轮6和中间轴7热装到位，将二者装配的整体放至焊机输送料架；步骤六：焊机上料，空转90度，保证O标对应的齿槽朝上，开始焊接；步骤七：焊接完成后进行清洗。进一步地，步骤三中分别采用感应线圈和加热芯轴对中间轴齿轮6的齿部和内孔进行加热。进一步地，步骤三中将中间轴齿轮6的齿部加热至150-180℃，将中间轴齿轮6的内孔加热到180-200℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术装置通过设置上顶尖和下顶尖对中间轴进行扶正，另外通过上对齿球头和下对齿球头分别对中间轴和中间轴齿轮进行精确对齿，使中间轴和中间轴齿轮的装配过程更加稳定可控。本专利技术方法通过调节中间轴和中间轴齿轮的装配过程、调节中间轴齿轮的加热方式和加热温度，另外在焊接过程中，结合程序控制电机空转，保证起弧时被测齿槽靠近焊枪，使焊接和加热导致的位置度偏移互相抵消了，位置度变化量为-0.01mm到+0.01左右，在工艺控制范围内。附图说明图1为本专利技术的保证斜齿焊接轴位置度的装置示意图；图2为本专利技术的副箱中间轴和中间轴齿轮装配示意图；图3为装配后的示意图。其中，1、下球头座；2、上球头座；3、上压头；4、上顶尖；5、下顶尖；6、中间轴齿轮；7、中间轴；8、上滑座；9、机架；10、底座。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明：传统的斜齿焊接轴的装配方式为夹具对齿-压机压装-焊接，压装过程不平稳，需要经常调整对齿夹具，S变速器对焊接轴位置度的要求更加严格，决定改变传统装配方式，采用热装加焊接的方式进行装配。热装时通过一组对齿球头进行对齿，为了批量化生产，加热方式采用电磁感应加热，加热速度快，但也因此导致齿轮内孔和齿部膨胀量不一样，齿轮刚装配完和冷却后，齿槽位置度前后有差别；经过试验，发现焊接过程对位置度同样有影响，焊接后齿轮位置度会向一侧偏移；这两项影响对控制位置精度提出了更高的要求。焊接轴过盈量最大0.066mm，通过计算，必须加热到150度膨胀量才能大于最大过盈量，而加热方式、加热时间的不同，实际的膨胀量也不同，另外由于装配过程还需要一定的时间，装配过程中，齿轮一直在通过热辐射和热传导在散热，膨胀量逐渐缩小，计算值只是个参考，必须根据实际试验摸索一个可靠的温度值，既不影响齿轮的金相组织和硬度，又能给装配留有充足的时间，保证装配的成功率。针对温度问题，先摸索出可以成功装配的温度范围，然后分成几组，将温度逐步提高，去做金相组织检测，得出热装温度的极限值，便于温度控制。针对位置精度的控制问题，做热装试验，记录齿轮热装完、焊接完、冷却后三个状态的位置度，进行对比，找出规律，使位置精度得到有效控制。为了使得焊接轴位置精度满足设计要求而且装配过程稳定可控，必须解决两个问题，温度控制和由于加热和焊接导致的位置度偏移。(1)设计一套热装对齿夹具通过上顶尖4和下顶尖5来扶正副箱中间轴7，上下两个对齿球头分别对中间轴7和中间轴齿轮6进行精确对齿，上球头座2随着上顶尖4在Z向移动，保证上压头3平面和上对齿球头中心的距离与图纸上所标的轴的基准和测量基准的距离相等；上下对齿球头的距离通过底座10上的调整块来调整，保证与设计图纸一致，不同的调整块可以用来装配不同测量基准的零件品种；下对齿球头Z向固定，球头中心与齿轮定位基准距离保持与焊接轴设计图纸一致；对齿时，气缸推动上球头座2，使得上对齿球头顶到标记齿槽内，达到对齿的目的；上下对齿球头与齿轮和轴接触的地方堆焊硬质合金，提高耐磨性，也具有良好的热稳定性(见图1)。(2)确定温度区间由于各个厂家采用的加热方式不一样，没有可供参考的数据，理论计算也只能提供一个初始的试验温度，最终的温度区间还需要做试验去摸索。由于我公司热装采用的是内外圈同时加热的方式加热齿轮，齿轮内孔温度和齿部温度控制不同，主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，其特征在于，包括机架(9)，机架(9)上侧连接有上滑座(8)，下侧连接有底座(10)，上滑座(8)的下端连接有上顶尖(4)，底座(10)的上端连接有与上顶尖(4)配合的下顶尖(5)，在对斜齿焊接轴进行装配时，中间轴齿轮(6)套设在下顶尖(5)上，中间轴(7)穿过中间轴齿轮(6)且连接在上顶尖(4)和下顶尖(5)之间，上滑座(8)的下端还连接有上对齿球头，底座(10)的上端还连接有与上对齿球头配合对中间轴(7)和中间轴齿轮(6)进行对齿的下对齿球头。

【技术特征摘要】
1.一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，其特征在于，包括机架(9)，机架(9)上侧连接有上滑座(8)，下侧连接有底座(10)，上滑座(8)的下端连接有上顶尖(4)，底座(10)的上端连接有与上顶尖(4)配合的下顶尖(5)，在对斜齿焊接轴进行装配时，中间轴齿轮(6)套设在下顶尖(5)上，中间轴(7)穿过中间轴齿轮(6)且连接在上顶尖(4)和下顶尖(5)之间，上滑座(8)的下端还连接有上对齿球头，底座(10)的上端还连接有与上对齿球头配合对中间轴(7)和中间轴齿轮(6)进行对齿的下对齿球头。2.根据权利要求1所述的一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，其特征在于，上滑座(8)的下端通过上压头连接有上顶尖(4)。3.根据权利要求1所述的一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，其特征在于，上滑座(8)的下端通过上球头座(2)连接有上对齿球头。4.根据权利要求1所述的一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，其特征在于，底座(10)的上端通过下球头座(1)连接有下对齿球头。5.根据权利要求1所述的一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，其特征在于，底座(10)上设有凹槽，凹槽中设有弹簧，下顶尖(5)连接在弹簧顶部。6.根据权利要求1所述的一种保证斜齿焊接轴位置度的装置，其特征在于，中间轴(7)的两端分别设有与上顶尖...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，
申请(专利权)人：西安法士特汽车传动有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61