トランスミッションケースにプラグを取り付けるサーボプレス

Dec 22, 2023

「クロスドリリング」トランスミッション鋳物は外殻に穴を残しますが、液体の損失を防ぐために穴を密閉する必要があります。 写真提供：株式会社プロメス

この力と距離の曲線は、拡張プラグをトランスミッション ハウジングに挿入するプロセスを示しています。 ポイント 1 では、カップがボア内を移動する部分で力が増加し始めます。 ポイント 2 でカップが停止し、ピンがカップ内で動き始めます。 ポイント 3 は、システムが部品の固定を開始するときの変曲点を示しています。 最後の変曲点であるポイント 4 は、ステーキングが終了し、変化率が完了したときです。 出典：株式会社プロメス

左側の画像は、5 キロニュートンでの良好な設置を示しています。 右側の画像は、11.2 キロニュートンで極度に過剰に圧縮された設置を示しています。 写真提供：株式会社プロメス

オートマチック トランスミッション ケースは、多くのチャネルと通路を備えた洗練されたバルブ ボディを含む複雑な鋳造品です。 スムーズで正確なシフトを確保するには、これらのチャネルと通路が正確に接続されている必要があります。 ただし、すべての相互接続を適切な位置にキャストできるとは限りません。 多くの場合、製造業者は、「クロスドリリング」と呼ばれるプロセスで、鋳物の外殻と 1 つ以上の内部チャネル壁に穴を開けなければなりません。 そうすると外殻に穴が残るので、液体の損失を防ぐために穴を密閉する必要があります。

ある大手トランスミッションメーカーにとって、そのような穴を塞ぐプロセスは簡単でした。 同社は長い間、Promess Inc. の電気機械アセンブリ プレス (EMAP) を使用して、鋼球を穴に挿入して鋳物を密閉していました。

しかし最近、特に薄肉のトランスミッションケースにボールを押し込む際に問題が発生した。 これにより、ハウジングの亀裂、許容できない漏れ率、および保証の問題が発生しました。

EMAP は、ピーク力と最終位置を監視し、正確に制御するために装備された電動サーボ プレスです。 ただし、この場合、ユーザーは特定の距離で停止するように押す操作をプログラムしました。 コントロールされたのは距離だけだった。 ボールの寸法も、穴の直径と表面仕上げも、厳しい公差に保たれていませんでした。 その結果、同じレベルの力がボールを穴内のかなり広範囲の位置に残す可能性があり、それが漏れを引き起こし、薄壁のケースに亀裂を生じさせていました。

この問題を解決するために、メーカーは鋼球を The Lee Co の Betaplug 拡張プラグに置き換えました。この組み立て済みの 2 ピースのテーパー拡張プラグには、内側のピンと、取り付け時にハウジングに食い込むランドと溝を備えた外側のプラグ本体があります。 。

プラグは、完璧なフィット感を生み出す、一致するテーパーボアに取り付けられるように設計されています。 不必要な膨張を低減し、脆性材料や薄肉条件に最適な予測可能なボス応力を生成します。 この取り付けツールは、プラグ本体の後端にかしめながら、インナーピンを同一面の下に取り付けるように設計されています。

Betaplug により、ハウジングの亀裂と生産歩留まりの問題が解消されました。 しかし、メーカーは不適切な設置仕様を引き継ぎ、許容できないスクラップ率、歩留まりの問題、治具への損傷といった新たな製造上の問題を引き起こしました。 製造元は Promess and The Lee Co. に支援を求めました。 両社は、設置と組み立てのプロセス全体を調査し、高いスクラップ率に対する解決策を提案するよう依頼されました。

Lee Co. のエンジニアは、プラグが過度に押し付けられていると判断しました。 これにより、ピンが移動してプラグ本体が拡張し、プラグが取り付け穴内に押し出されたときに、過剰な半径方向の力が発生しました。 メーカーは、正常に取り付けられたプラグが現場で故障していなかったため、距離ベースのプログラミングの変更に消極的でした。 彼らはスクラップ率に満足していませんでしたが、喜んで受け入れてくれました。

ベータプラグの適切な取り付けは、ユニットがボア内のどこに配置されているかに関係なく、かしめが完了したら終了する必要があります。 メーカーのエンジニアは、最適なかしめ位置に関係なく、プラグをボア内の固定点に取り付けることを望んでいました。そこがスチール ボール プラグが最も優れた性能を発揮した場所でした。 しかし、タイトなボアでは過剰な取り付け力が発生し、プラグが押し出されてしまいました。

Promess のエンジニアは、単純な力や距離以上のものを測定するようにプログラムを変更することをメーカーに推奨しました。 エンジニアは、EMAP 計測器と Promess モーション コントローラーの高度なデータ処理機能を組み合わせる利点を強調しました。 その結果、絶対的な力と距離、およびそれらの測定値間の変化率などのより複雑な関係を測定および制御できるようになります。

取り付け中、ベータプラグは、外側のプラグ本体のランドがボアに食い込み始めるまで、最初はユニットとして動きます。 適切な抵抗が達成されると、プラグ本体は動きを停止しますが、内側のピンは動き続けて拡張力を生成し、漏れのないシールを形成し、保持力を確保します。 ピンが面一より 0.5 ～ 0.8 ミリメートル下にある場合、取り付けツールはプラグ本体の上端にかしめられます。この移行により、押し付け力と距離の変化率の関係に容易に検出できる変曲点が生じます。 検出後は、ピンがプラグ本体に適切に挿入された時点でプレスを停止するだけで済みます。 その結果、ピンの有害な過剰挿入が回避され、適切に固定された設置が実現します。 追加の利点として、プログラミングにより、上下逆さま、横向きになっている部品、またはピンやその他の部品が欠落している部品も検出できます。

Promess と Lee のエンジニアは、新しいプログラミングを検証するために広範な実験室テストを実施しました。 これは、アップグレードされたアプリケーションをメーカーの工場にインストールする前に行われ、そこでさらなる試行が行われました。 新しい変化率ベースのアプリケーションは、すべてのテストが正常に完了した後、運用開始されました。

新しい EMAP プログラムと修正された設置手順により、歩留まりの問題が解決され、スクラップ率が減少しました。 実際、ベータプラグが当初指定された距離まで挿入されなかったために以前は廃棄されていた廃棄部品の多くは完全に許容可能であり、現場で失敗することはないと判断されました。

プラグとプログラムの変更以来、3,500 万個を超えるプラグが取り付けられ、漏れによる返品保証なしで現場で使用されています。

サーボ プレスの詳細については、Promess (810-229-9334) に電話するか、www.promessinc.com にアクセスしてください。

流体制御製品の詳細については、Lee Co. 860-399-6281 に電話するか、www.theleeco.com をご覧ください。