汽车变速器泵轮铆接工艺分析
日 期： 2017年3月28日 【摘要】本文选取本人在AW（苏州）汽车零部件有限公司实践过程中，以丰田，长安汽车自动变速器中泵轮组件为载体，对泵轮的成型零件进行固定铆接加工工艺分析。首先对泵轮产品的结构进行了分析，其中包括泵轮的结构、布局、加工流程，接着分析泵轮加工准备与工艺，其中分两面分析，一是泵轮外壳与泵轮叶片的固定铆接分析，二是泵轮叶片与泵轮外圈的铆接分析，最后对泵轮的总流程加工工艺进行分析以及完成品的检测与记录，其中还涉及到焊接机焊接部位、加工机床的选择、刀具的选择、夹具的选择、检测器材的选择。此论文结合了本人专业知识与现实机器操作。
目录
引言 1
一、泵轮的结构分析 2
（一）泵轮产品的结构分析 2
（二）泵轮产品的布局分析 3
（三）泵轮产品的加工流程 4
二、泵轮的铆接设备与铆接工艺 4
（一）加工的设备 4
（二）加工时的装夹与定位 5
（三）加工过程与铆接工艺分析 6
三、铆接注意事项与成品检测 7
（一）加工时的注意点 7
（二）加工中的问题和解决方法 8
（三）铆接机的异常代码 8
（四）泵轮铆接完成品的检测 9
总结 12
致谢 14
引言
随着经济的飞速发展，汽车已经逐渐进入每家每户的生活，有需求就会有市场，进而整个汽车零部件制造行业也是欣欣向荣，蓬勃发展。汽车自动变速器（AT）又称自动档，自动变速器由：液力变扭器、行星齿轮传动组、液压控制系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变扭。其中液力变扭器是自动变速器最具特点的部件，可以实现扭矩增幅，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。而我是泵轮生产线的一员，本论文分析的就是其中泵轮的固定铆接工艺。
泵轮使用于汽车变速方面，关乎驾驶者驾车在路面行驶时的能否根据路况而进行变速处理，和人身安全紧密相关，所以对于泵轮的品质要求是非常高的。铆接加工中采用的是日本生产制造的型号PKZ009
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
固定铆接机和型号PKZ010铆接机，这种铆接机具有加工精度高、生产周期短、工作异常少、维修成本较低、安全性能高等优点。本论文中会对泵轮的产品图纸结构、加工过程以及加工工艺进行分析。泵轮铆接加工之前还涉及到泵轮接续与泵轮外壳的焊接，泵轮叶片的组装；铆接加工中和加工结束还会有检测与记录。
在泵轮的加工过程中，零件图、机器结构、加工原理等等，都涉及到我在学校学习机械基础、冲压方面的知识，通过亲身实践加以不断地巩固。选择泵轮的加工工艺分析作为论文课题是一次自己所学与实践的结合，更加有助于未来的学习和发展。
一、泵轮产品结构分析
（一）泵轮的结构分析
首先，我们先明白泵轮产品在液力变矩器中的结构位置以及作用，方便后面更好的分析了解泵轮产品结构以及铆接加工。（如图11、图12）
图11 液力变矩器结构图
图12 液力变矩器工作原理
图11为液力变矩器结构图，可以清楚看到泵轮在液力变矩器中的位置，扭矩的输入与输出，实现扭矩的转换。图12是介绍液力变矩器的工作原理，通过发动机的旋转带动泵轮旋转，定叶轮（又称导轮）对泵轮传过来的液体起导向作用，进而涡轮被泵轮泵过来的液体推动，原理很简单，就像一把通电的风扇带动一把不插电的风扇。
图13 泵轮实物图
图13为泵轮单个产品的实物图，分别是泵轮的外观图和内观图。从外观图可以看到泵轮外壳、泵轮接续，从内观图则是可以看到泵轮叶片、泵轮外圈，可以大致明白了泵轮的形状结构与组成部件的分部。铆接前的加工准备有泵轮接续和泵轮外壳的焊接，泵轮接续与泵轮外壳边缘的切削，泵轮叶片的组装都可从实物图中看出来。
泵轮单个产品的主视图、剖视图（如图14、15），铆接断面放大图（如图16）。
图14主视图
图15剖视图
图16铆接断面放大图
其中铆接后间隙0.03，铆接距离1.0±0.3,铆接深度0.60.8，外径232±0.2，切削面外径81±0.2，切削面内径77±0.1,接头深度20±0.2，板厚3.5±0.3，小端面深度3.8，接续外径38。（单位mm）
（二）泵轮的布局分析
泵轮由泵轮接续（如图17）、泵轮外圈（如图18）、泵轮外壳（如图19）、泵轮叶片（如图110）组成，经过焊接、切削、组装、铆接形成泵轮。
图17泵轮接续 图18泵轮外圈
图19泵轮外壳 图110 泵轮叶片
（三）泵轮的加工流程
泵轮的加工工艺流程分为11个工艺流程，分别是泵轮外壳小圆端面的切削→泵轮接续与泵轮外壳的焊接→降温冷却→泵轮接续与泵轮外壳的面切削→中间清洗机洗净→叶片组装→固定铆接→铆接→完成品检查→清洗→流入组装部。其中泵轮的铆接加工流程分别为泵轮叶片与泵轮外壳的固定铆接，泵轮叶片与泵轮外圈的铆接，属于最为重要的流程。最后还有生产中后一工程加工前要确认前一个工程加工的产品已加工。
二、泵轮的铆接设备与铆接工艺
（一）加工的设备
根据泵轮产品铆接加工的需要，本次课题选择的是日本设备型号PKZ009固定铆接机和型号PKZ010铆接机（如图21、22所示）。铆接设备的电源电压为200V,频率为50Hz,容量为705KVA，控制电路电压AC200V、DC24V。该种铆接设备结构紧凑、性能稳定、操作方便安全，特点都有元件定位感应器、编程自动恢复性能、AC伺服马达定位系统、内置PC系统。两台机器依据冷碾原理研制而成的一种新型铆接设备，铆接机主要靠液压缸压力和旋转完成泵轮的铆接。固定铆接机的铆接刀头首先对装夹好的泵轮进行点接触，然后通过液压缸对泵轮叶片边上的指定点进行加压，使工件的表面瞬时变形而产生铆合效果，从而完成泵轮叶片的固定铆接。第二台铆接机围绕主轴中心线进行旋转碾压，叶片沿着圆周方向变形弯曲，和泵轮接续铆合，从而完成铆接工作。
图21固定铆接机PKZ009
图22铆接机PKZ009
（二）加工时的装夹与定位
泵轮产品属于流水线生产，所以决定了泵轮的装夹一定是便捷、可靠且快速。从泵轮产品的架构看，夹具要是相对固定的，对于装夹台面，泵轮外壳的压花要与台面凹槽相吻合（如图21）。因为两台铆接机装夹方式与定位方式相同，所以只讲述其中一台即可。
目录
引言 1
一、泵轮的结构分析 2
（一）泵轮产品的结构分析 2
（二）泵轮产品的布局分析 3
（三）泵轮产品的加工流程 4
二、泵轮的铆接设备与铆接工艺 4
（一）加工的设备 4
（二）加工时的装夹与定位 5
（三）加工过程与铆接工艺分析 6
三、铆接注意事项与成品检测 7
（一）加工时的注意点 7
（二）加工中的问题和解决方法 8
（三）铆接机的异常代码 8
（四）泵轮铆接完成品的检测 9
总结 12
致谢 14
引言
随着经济的飞速发展，汽车已经逐渐进入每家每户的生活，有需求就会有市场，进而整个汽车零部件制造行业也是欣欣向荣，蓬勃发展。汽车自动变速器（AT）又称自动档，自动变速器由：液力变扭器、行星齿轮传动组、液压控制系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变扭。其中液力变扭器是自动变速器最具特点的部件，可以实现扭矩增幅，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。而我是泵轮生产线的一员，本论文分析的就是其中泵轮的固定铆接工艺。
泵轮使用于汽车变速方面，关乎驾驶者驾车在路面行驶时的能否根据路况而进行变速处理，和人身安全紧密相关，所以对于泵轮的品质要求是非常高的。铆接加工中采用的是日本生产制造的型号PKZ009
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
固定铆接机和型号PKZ010铆接机，这种铆接机具有加工精度高、生产周期短、工作异常少、维修成本较低、安全性能高等优点。本论文中会对泵轮的产品图纸结构、加工过程以及加工工艺进行分析。泵轮铆接加工之前还涉及到泵轮接续与泵轮外壳的焊接，泵轮叶片的组装；铆接加工中和加工结束还会有检测与记录。
在泵轮的加工过程中，零件图、机器结构、加工原理等等，都涉及到我在学校学习机械基础、冲压方面的知识，通过亲身实践加以不断地巩固。选择泵轮的加工工艺分析作为论文课题是一次自己所学与实践的结合，更加有助于未来的学习和发展。
一、泵轮产品结构分析
（一）泵轮的结构分析
首先，我们先明白泵轮产品在液力变矩器中的结构位置以及作用，方便后面更好的分析了解泵轮产品结构以及铆接加工。（如图11、图12）
图11 液力变矩器结构图
图12 液力变矩器工作原理
图11为液力变矩器结构图，可以清楚看到泵轮在液力变矩器中的位置，扭矩的输入与输出，实现扭矩的转换。图12是介绍液力变矩器的工作原理，通过发动机的旋转带动泵轮旋转，定叶轮（又称导轮）对泵轮传过来的液体起导向作用，进而涡轮被泵轮泵过来的液体推动，原理很简单，就像一把通电的风扇带动一把不插电的风扇。
图13 泵轮实物图
图13为泵轮单个产品的实物图，分别是泵轮的外观图和内观图。从外观图可以看到泵轮外壳、泵轮接续，从内观图则是可以看到泵轮叶片、泵轮外圈，可以大致明白了泵轮的形状结构与组成部件的分部。铆接前的加工准备有泵轮接续和泵轮外壳的焊接，泵轮接续与泵轮外壳边缘的切削，泵轮叶片的组装都可从实物图中看出来。
泵轮单个产品的主视图、剖视图（如图14、15），铆接断面放大图（如图16）。
图14主视图
图15剖视图
图16铆接断面放大图
其中铆接后间隙0.03，铆接距离1.0±0.3,铆接深度0.60.8，外径232±0.2，切削面外径81±0.2，切削面内径77±0.1,接头深度20±0.2，板厚3.5±0.3，小端面深度3.8，接续外径38。（单位mm）
（二）泵轮的布局分析
泵轮由泵轮接续（如图17）、泵轮外圈（如图18）、泵轮外壳（如图19）、泵轮叶片（如图110）组成，经过焊接、切削、组装、铆接形成泵轮。
图17泵轮接续 图18泵轮外圈
图19泵轮外壳 图110 泵轮叶片
（三）泵轮的加工流程
泵轮的加工工艺流程分为11个工艺流程，分别是泵轮外壳小圆端面的切削→泵轮接续与泵轮外壳的焊接→降温冷却→泵轮接续与泵轮外壳的面切削→中间清洗机洗净→叶片组装→固定铆接→铆接→完成品检查→清洗→流入组装部。其中泵轮的铆接加工流程分别为泵轮叶片与泵轮外壳的固定铆接，泵轮叶片与泵轮外圈的铆接，属于最为重要的流程。最后还有生产中后一工程加工前要确认前一个工程加工的产品已加工。
二、泵轮的铆接设备与铆接工艺
（一）加工的设备
根据泵轮产品铆接加工的需要，本次课题选择的是日本设备型号PKZ009固定铆接机和型号PKZ010铆接机（如图21、22所示）。铆接设备的电源电压为200V,频率为50Hz,容量为705KVA，控制电路电压AC200V、DC24V。该种铆接设备结构紧凑、性能稳定、操作方便安全，特点都有元件定位感应器、编程自动恢复性能、AC伺服马达定位系统、内置PC系统。两台机器依据冷碾原理研制而成的一种新型铆接设备，铆接机主要靠液压缸压力和旋转完成泵轮的铆接。固定铆接机的铆接刀头首先对装夹好的泵轮进行点接触，然后通过液压缸对泵轮叶片边上的指定点进行加压，使工件的表面瞬时变形而产生铆合效果，从而完成泵轮叶片的固定铆接。第二台铆接机围绕主轴中心线进行旋转碾压，叶片沿着圆周方向变形弯曲，和泵轮接续铆合，从而完成铆接工作。
图21固定铆接机PKZ009
图22铆接机PKZ009
（二）加工时的装夹与定位
泵轮产品属于流水线生产，所以决定了泵轮的装夹一定是便捷、可靠且快速。从泵轮产品的架构看，夹具要是相对固定的，对于装夹台面，泵轮外壳的压花要与台面凹槽相吻合（如图21）。因为两台铆接机装夹方式与定位方式相同，所以只讲述其中一台即可。
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