孙志金 刘强
[摘 要]整车生产过程中，备轮通过螺栓固定在后备箱中，备轮固定螺栓一般设计为非标件，无法使用工具进行拧紧，为了将备轮紧固牢固，需要用力拧紧备轮螺栓，劳动强度大、作业效率低。本文设计一种装配工具，可提升作业效率，减轻劳动强度，提高装配质量。
[关键词]备轮固定螺栓；目标扭矩；装配工艺
中图分类号：S318 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0311-01
1 备轮螺栓拧紧
总装车间拧紧备轮螺栓，现在较为普遍为员工手动拧紧（图1）或冲击枪+拨叉工具拧紧（图2）。
员工手动拧紧存在以下问题：1、由于备轮螺栓的螺纹较长，工人手动拧紧时需要拧15～30次，效率低，而且长时间、高频度、高强度重复单一作业造成手指疼痛是职业病；2、由于为员工手动拧紧，备轮螺栓拧紧力不可控，故存在备轮松动导致异响的质量缺陷或者顾客无法拆卸而导致顾客抱怨问题。冲击枪+拨叉工具拧紧存在以下问题：1、拨叉工具为铁质件，拧紧过程中会对固定螺栓表面划伤；2、因拨叉工具无法吸附备轮固定螺栓，故必须先用手预带后才能使用冲击工具进行拧紧；3、冲击工具本身具有冲击力强，输出扭力偏大，易造成固定螺栓过紧，顾客无法拆卸问题。
上述两种拧紧方式均不能达到良好的装配效果。
2 整体工具设计
为了解决上述问题亟需提供一种作业效率高、能够降低员工劳动强度、提升装配质量的备轮螺栓拧紧工具；
2.1 方案设计
一种新型的汽车备轮拧紧工具由连接杆、固定螺栓、固定盖、轴承、防型套筒、强磁铁、顶压块、定压弹簧、顶压螺栓组成，如图3所示，其独特之处在于，通过连接杆与外接动力进行连接，固定螺栓头部能够吸附在工具防型套筒内，达到目标扭矩时，连接杆空转，作业完成。
2.2 工作原理
如图4备轮螺栓拧紧工具分解图，连接杆1贯穿整个工具，与外接冲击枪连接，使用时，防型套筒5与备轮固定螺栓拧紧头匹配，通过强磁铁6将备轮固定螺栓吸附在防型套筒5内；电池冲击枪旋转，带动备轮拧紧工具旋转，将备轮固定螺栓拧紧，当达到目标力矩时，连接杆1实现空转，作业完成。
连接杆1中间部位的六角限位槽被2个顶压块7向中心压紧，达到目标力矩时，连接杆的扭转力大于顶压块弹簧施加力，连接杆1实现空转。
顶压螺栓9顺时针拧紧，螺栓向中心偏移，顶压弹簧8对顶压块7施加力增加，连接杆1实现空转必须克服顶压块7的施加力，力矩增大；反之亦然。
轴承4-1，4-2分别作用在连接杆1上下两侧，减小连接杆1滑动摩擦力；固定盖3通过固定螺栓2将所有部件组装成一个整体--备轮螺栓拧紧工具。
2.3 关键结构
2.4 关键结构
防型套筒：
依据备胎固定螺栓外形，仿真模拟绘制出套筒模型；套筒选用尼龙材质，可避免将备轮螺栓外形划伤；内嵌高强磁铁，以达到吸附备胎螺栓目的，避免拧紧过程中出现螺栓掉落问题，提高作业效率。如图5。
可调力矩控制装置：
为了使备轮固定牢固同時也考虑顾客更换备轮时能够将备轮螺栓拆卸，在总装车间装配时需控制备轮螺栓拧紧力的大小，因此设计此结构。
拧紧螺栓时，中间连接杆被压紧块压住六方柱对边，带动套筒转动拧紧；拧紧到目标力矩后，中间连接杆六方头对角向外挤压压紧块，中间连接杆实现空转。
备胎螺栓拧紧力的大小可以通过调整弹簧的压紧螺栓来实现，正向拧紧，弹簧压紧力变大，备胎螺栓拧紧力矩变大，反向拧紧，弹簧压紧力变小，备胎螺栓拧紧力矩变小。
5 结束语
汽车生产过程中存在很多作业强度大生产效率低问题，尤其是总装车间装配零部件多，更需提升装配效率。此工具设计简单、使用效果良好，大大降低了员工的劳动强度，提升了工作效率。
参考文献
[1] 李国建.简易高效的轮胎输送线.汽车制造业，2010：56-57.
[2] 王仲钦.现代汽车制造厂总装车间工艺设计.机械制造41卷第464期.
[3] 段文玲.轿车总装车间工艺规划.汽车工艺与材料AT&M2010年第10期.endprint
