部件固定在空心物体上的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及把各带有开孔的一个或多个部件固定在一个空心物体上的方法和装置，在固定前，部件开孔的内径大于空心物体上固紧处的外径。为了保证在空心物体不会存在过应力或部件不会发生松动的条件下，将部件方便地固定在空心物体上，在部件装进空心物体之前，通过加热部件和／或冷却空心物体造成温度差。然后通过空心物体，至少是在固紧处的胀大，以及随后由温度差所造成的部件的热压配合，把每个部件固定在空心物体上。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及把各带有一个开孔的一个或多个部件固定在一个空心物体上的方法和装置，特别是把凸轮、轴承套和/或驱动部件等固定在空心轴上的方法和装置。其中，在进行固定工序之前，在原始状态下，这些部件内开孔的内径要大于空心物体固定面处的外径，并把这些部件放到空心物体上预定的位置。众所周知，在各种
中，代替制造复杂的整体构件，可以在一个基本部件上通过固定一些相应的成形附加部件来制造这些构件，这样，就可以低成本地加工构件的外形。这些附加部件可以用焊接、钎焊、热压或粘接方法固定在基本部件上。欲在构件制造过程中节约材料和/或重量，也常采用空心物体作为基本部件。此时，在初始状态下，欲固定在空心物体上的部件的开孔也要大于空心物体固定处的外廓。这样，在进行固定工序之前，部件就能放到空心物体上的预定位置。用焊接和钎焊方法会产生局部热应力，尤其是空心物体的热应力会引起不希望的且难以控制的变形或特性的变化。用粘接方法固定的缺点是设有把握肯定接触面上是否完全敷有粘接剂。采用热压方法时，为了满足所要求的紧度而要求公差很小，因此支承面处的外径和热压部件内开孔的内径加工就必须极为准确。由温度差而引起的直径差与部件之间的温度突变、温度膨胀系数以及部件的半径成正比。因为互相连接的部件的弹性变形与半径的平方有关，而且实际所能产生的温度差有限，所以在很多情况下，尤其是在一定的材料组合中，紧度不够，特别当工作时出现温度的情况下，在所制造的构件上热压配合的部件可能会松动。本专利技术的任务是发展开始所说的这样一种方法和装置，用这种方法和装置能以简便而且成本低廉的方法把部件可靠地固定在一个空心物体上，而不会使空心物体产生过应力或者部件发生松动的危险。本专利技术达到上述目的的方法之特点在于部件在放入空心物体之前，通过加热部件和/或冷却空心物体造成温度差，并通过空心物体的胀大，至少是在固接处区域的胀大，以及随后的温差平衡所引起的部件的冷缩热胀，把每个部件固定在空心物体上。按照本专利技术的另一种特征，空心物体是通过输入压力介质，最好是用液压介质来加以胀大，但也可以用爆炸方法、电液扩孔方法或磁力方法等来加以胀大。由于胀大空心物体会发生塑性变形，这样，在应用本专利技术所提出的方法时，对固定部件开口的内径和空心物体上相应支承面处的外径的公差要求不高，因此降低了生产成本。通过空心物体的胀大，既可以实现传力连接固定，也可以实现形状相配合的固定。当用液压胀大方法时，为了获得所需要的固紧力，通过选择适当的参数就能方便地产生所需要的变形力。由胀大所产生的固紧力是由于围绕空心物体的部件发生较大的弹性反变形引起的。在空心物体的胀大工序之后，热的固定部件和冷的空心物体之间实现温度平衡所产生的热压过程又能提高固紧力。因此，本专利技术的方法也适用于固定那些仅由空心物体胀大后的弹性反变形来产生的固紧力尚不够大的薄壁部件，如套筒和轴套等的固接。应用本专利技术的方法时，固紧力是扩径参数、温度差和要连接的部件材料温度膨胀系数的函数。这三个参数可以随所希望的固紧力加以改变的，并且可以根据已知的材料特性预先进行计算。所以，总会把部件重复、准确地固定在空心物体上，此时，本方法所需费用很少，因而也适于进行小批量生产。按照本专利技术的另一个特点，若多个不同的部件固定在同一个空心物体上，空心物体在每个部件固定处区域可用不同的压力或参数来胀大。本专利技术所提出装置的特点是设有一个沿轴向至少分为两半的阴模，该阴模既为空心物体也为要固定的部件开有凹槽，该凹槽的尺寸还要考虑到空心物体和要固定部件的膨胀量，同时还为部件之间的各段空心物体设有支承面。装有温度较高部件的空心物体放进打开的阴模内，由此把部件准确地定位在空心物体上。合上阴模后，例如以一定的压力把压力介质送入空心物体，空心物体就在部件要固定处区域胀大。通过这种胀大，就会按照空心物体和固定部件之间连接面的设计实现传力连接和/或形状相配合的固定。打开阴模后，就可取出在一个生产工序中加工完成的构件。这里，热压过程不仅在胀大期间进行，而且在随后的热部件和冷空心物体之间温度平衡过程中也还要进行下去。应用本专利技术所提出的这种阴模可以用一种压力，即所需要的最大压力，把所有部件固定在空心物体上。因为有阴模来支承较弱的部件，例如支承被固定部件之间的各段空心物体，所以即使在过负荷下，这些空心物体段也可以可靠地得到保护。在本专利技术的另一实施例中，这种装置的特点是在空心物体内插进一个探头，在该探头相应于各个固定部件的轴向伸展段的外表面上，装有一些密封环对，而在密封环对之间至少各设有一条卸载通道。空心物体的胀大被密封环对限制在相应的固定区域。为了使在这些固定区域之间的空心物体段不发生膨胀，探头在这些密封环对之间开有卸载通道，以避免空心物体在这些段位上出现不希望的高压。附图中说明了所生产构件的四种实施例及其相应的装置。图1是一个装有四个部件的空心物体的第一个实施例的两半阴模的纵剖面图，其中右半部表示的是初始状态，左半部表示的是终了状态。图2是过图1所示的Ⅱ-Ⅱ线的横剖面图，其中右半部表示的仍是初始状态，左半部表示的还是终了状态。图3是过图2所示的Ⅲ-Ⅲ线的另一个剖面图。图4是装有四个部件的空心物体的侧视图，其中部分是剖面图。图5是沿图4所示箭头Ⅴ方向的正视图。图6是一个在阴模中装有一个要固定部件的空心物体的第三个实施例，其中图的上半部表示的是初始状态，下半部表示的是终了状态。图7用部分剖开的侧视图示出第四个实施例，在这个实施例中多个空心物体都各通过一个在其上面固定的部件互相连接起来。图8是过图7所示的Ⅷ-Ⅷ线的一个剖面图。图1到图3所示的第一个实施例表示的是一个放在阴模2的凹槽内的圆柱形空心物体1，它具有圆形截面。阴模2由两个半阴模2a和2b组成，这两个半阴模2a和2b在它们相对的纵向侧面上都带有凸缘2c，通过凸缘2c可把这两个半阴模2a和2b夹紧，如图2和图3所示用横向移动的夹紧器3夹紧。图1所示的实施例中，在空心物体1放进阴模2之前，先把预先加热过的四个部件4、5和6装到空心物体1上。在这两个半阴模2a和2b中为这些部件4、5和6各开有一个相应的凹槽，这样，在装有部件4、5和6的空心物体1放进阴模2之后，部件4、5和6就按顺序地配置到空心物体1上。由图1到图3所示的各右半部可以看出，在初始状态下，部件4、5和6的开孔都大于空心物体1上用以固定这些部件处的外径。在图示的这个实施例中，部件4和6的开孔是圆形的，其直径比相应部位上空心物体1的外径略大一些。部件5的开孔，如图3所示，是正方形的，其边长大于相应部件处空心物体1的外径。当两个半阴模2a和2b合上后，阴模2两端的中心开口要封闭。在本实施例中，一端用一个由密封装置7密封的堵头8、在其另一端用一个同样由密封装置7密封的连接件9来封闭阴模2两端的中心开口。穿过连接件9内的孔9a把压力介质送入空心物体1内，使空心物体1，尤其是固定部件4、5和6的区域胀大，这样，使空心物体1和部件4、5、6同时被固定连接起来。部件4、6和空心物体1之间主要是进行传力连接，而在固定部件5时还要产生一个附加的外形相配合的连接，因为空心物体1在部件5方形开口区的变形，要保证空心物体1和部件1之间能传递大扭矩。在半阴模2a和2b内，于部件4、5和6的凹槽之间所形成的支承面2d，本文档来自技高网...

【技术保护点】
把各带有开孔的一个或多个部件（４，５，６，１０，１１，１４，１５）固定在一个空心物体（１）上的方法，特别是把凸轮、轴承套和／或驱动部件等固定在一根空心轴上的方法，在进行固定工序之前，在初始状态下，这些部件（４，５，６，１０，１１，１４，１５）内开孔的直径要大于空心物体（１）上固定用表面的外径，并把这些部件（４，５，６，１０，１１，１４，１５）放在空心物体（１）预定的位置上，其特征为：在部件（４，５，６，１０，１１，１４，１５）装到空心物体（１）上之前，通过加热部件（４，５，６，１０，１１，１４，１５）和／或冷却空心物体（１）造成温度差，并通过空心物体（１）的胀大，至少是在固紧处区域的胀大，以及随后由于温度平衡而造成部件（４，５，６，１０，１１，１４，１５）由热压配合，将各部件固定在空心物体（１）上。

【技术特征摘要】
DE 1986-8-12 P3627258.2;EP 1987-1-27 87101122.71.把各带有开孔的一个或多个部件(4，5，6，10，11，14，15)固定在一个空心物体(1)上的方法，特别是把凸轮、轴承套和/或驱动部件等固定在一根空心轴上的方法，在进行固定工序之前，在初始状态下，这些部件(4，5，6，10，11，14，15)内开孔的直径要大于空心物体(1)上固定用表面的外径，并把这些部件(4，5，6，10，11，14，15)放在空心物体(1)预定的位置上，其特征为在部件(4，5，6，10，11，14，15)装到空心物体(1)上之前，通过加热部件(4，5，6，10，11，14，15)和/或冷却空心物体(1)造成温度差，并通过空心物体(1)的胀大，至少是在固紧处区域的胀大，以及随后由于温度平衡而造成部...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特克里普斯，米罗斯兰波德霍斯基，
申请(专利权)人：巴尔克德股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]