Automobile Technology & Material
某插管式驱动桥壳的数字化伺服压装设备的研发
545007） （柳州五菱汽车工业有限公司，柳州 摘要：根据某插管式后桥壳的结构及压装工艺的特点进行分析，集成研发了一款插管式后桥壳总成数字化伺服压装设备，优化了压装工艺，实现了半轴套管焊接总成和油封的同步压装，压装过程位移与压力实时监控，弹簧座板角度自动测量及补偿，数字化控制，自动存储压装数据。同时，也实现压装产品的追溯，质量得以保障的同时，也为新产品的开发提供了很好的数据支持。 关键词：后桥壳 数字化 伺服压装 压装设备 研发 中图分类号：TH122 文献标识码：B Doi：10.19710/j
1前言
随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，人们的需求已不再停留于微型车的商业运用，而是进一步追求既满足于商用又满足于家用，并偏向于舒适性的车型。而后桥作为汽车传动系统的一个关键重要组成部分，就其本身工艺特性来说，不仅影响着整车的乘坐舒适性，还影
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响着整车的 等性能，受力比较复杂，既是承载力的构件，也是传导力的构件，同时又是主减速
[1]，在承重
器、差速器和驱动车轮传动装置的外壳和传力的同时，还要承受着由动载荷和静载荷所形成的弯矩和扭矩[2]。因此，驱动桥壳的有效压装，确保驱动桥壳具有足够的强度与刚度，不仅决定了后桥总成的质量，还关系着汽车行驶的安全,这已成为保证后桥总成装配质量的一个关键点。
作者简介：黄小林（1980—），男，高级工程师，学士，研究方向为自动化设备的开发设计与技术研究。
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如图 所示某最新开发偏向于乘用车的后桥驱动桥壳，插管式结构，现有的油压压装设备因没有压力与位移控制，压装质量不稳定，突出表现为压装不到位，法兰角度不符合要求等现象，兼容性差，废品率高，耐用性差等。为满足大规模、大批量生产，研发具有高效率、高质量的压装设备已刻不容缓，这就要求后桥驱动桥壳的压装工艺不能像传统微车的压装工艺一样，必须引入伺服压装技术，压力与位移实时监控，提高可控性。2油封
左半轴套管焊接总成压装工艺及要求
主减总成右半轴套管焊接总成油封
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如图 和表 所示，某系列插管式结构的驱动
桥壳，其压装工艺要求使用过盈配合（H7/u7）常温
压力装配工艺，借助伺服压机，采用双向同步压入装配法，将被装配件(左、右半轴套管焊合件)压装到主减总成的左、右两侧ΦA
的孔内，即实现左、右半轴套管焊合件同步压装，也要实现左、右两侧油封的压装，并使整桥的总长，左、右法兰安装孔的角度及同轴度等尺寸符合图纸要求。2 d
1+ d2
=
C
2 d
1d2
式中，d 为包容件外径。
1为被包容件内径；d2 2 + v2
5.2
主减总成定位机构
根据产品的兼容性以及产品压装后自动下线的要求，把主减总成定位机构设计成两个功能区域，分别为主减总成压装区与自动下料缓冲区，如
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图 所示。这样的布局，主要是匹配下一序的桁架式搬运机械手，实现产品的自动搬运下线流转。主减总成的定位与夹紧主要是利用两个
Φ20 mm 6
的定位孔及平面进行定位，如图 所示。工作时，先将主减总成放置到工装上，使定位孔与
19 6工
相应的定位销 相匹配，按下夹紧按钮，扁缸
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作，使压块 压紧主减总成，保证图 中的主减总成
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平面紧贴定位销 的平面，同时防错开关 工作，
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若没有按要求正确放置则出现报警，如图 所示。6
如图 所示，因某系列的主减总成平面到左、
11.5 mm，为了实现产
右通孔的中心线存在高度差品的兼用，必须考虑兼容性。其兼容动作过程如
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图 所示，顶升气缸 通过带动导轴 向上运动， 2 1 5.3油封自动输送
油封用于将传动部件中需要润滑的部件与出力部件的隔离，是左、右半轴在传动过程中防止壳体内润滑油产生渗漏的最后屏障，如果油封压装不到位，或者压装时出现刮损，或者正反面装错，就会引起润滑油量不足，使齿轮和轴承得不到有
[4]，加速桥壳内的
效润滑，引起一系列的质量问题齿轮或者轴承磨损，甚至烧结，给行驶带来很大的安全隐患。
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如图 所示为油封自动输送机构，其工作原理
5.4压头兼容性设计
插管式驱动桥壳两端的法兰主要用于制动刹车单元组件的安装，不同的车型，桥壳两端的法兰角度、轴承孔位、油封以及油封压装深度等也不相同，这就要求压头组件可以快速切换，实现不同产品的兼容。
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如图 为压头组件结构，既可以实现压装半轴套管焊接总成，又可以实现油封的同步压装。
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主要是利用弹簧力，使滑动板 在定心轴 上左右滑动，在设计时，通过精准计算控制好安装的H尺
寸，保证半轴套管焊接总成压装到位时，油封也恰
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好精准被压装到位。如图 为不同产品的不同兼容压头组件。
5.5 旋转压装机构与弹簧座板自动测量
插管式驱动桥壳有两种结构，一种是摆臂桥；
（4） -式中，θ为弹簧板安装座与主减总成底部平面的夹角；L1为上侧头由起点到终点的距离；L2为下侧头
5.6压装系统拓扑
PLC 系统控制，1215C设备采用西门子 通过5.7.2
压装程序基本参数
Work home:当空行程较长时，设置工作原点，
压装动作结束后回到此位置，可节省动作时间；进线
滤波器
动力电缆驱动器24 VDC脉冲电缆编码器电缆
W500-NCFK抱闸电缆
放大器电缆
5.9
产品试验
QC/T 533—1999《汽车
压装后的成品必须根据驱动桥台架试验方法》进行垂直弯曲刚性、静强度
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和垂直弯曲疲劳试验以验证产品的性能。图 为
3；图23
垂直弯曲刚性试验，试验结果见表 为静强
4；图24
度试验，试验结果见表 为驱动桥桥壳垂直
5。
弯曲疲劳试验，试验结果见表