在制造中，成功的Ironclad公式很难通过。这与压配合组件特别相关，其中一个部件在另一部分中将一个部件牢固地插入另一部分的过程（1至2秒）。设计工程师使用许多公式来估算每个压配施用所需的力和相关压力和应力。但是，这些计算永远无法取代实际实验室测试，或在生产线上的试验和错误。

“Formulas can provide a starting point in the process of designing parts for press-fit, but they don’t take into account the many variables that come into play during assembly,” says Chuck Rupprecht, general manager at BalTec Corp. “Factors like inconsistent material quality, different surface finishes and ambient humidity can result in calculations that are way off. The truth is, you must install actual parts to determine the proper material and force requirements for an application.”

Baltec提供了几种手动，气动和液压机制压力机，用于压制配件。客户包括汽车，医疗和其他工业制造商，如HVAC组件制造商。一家后一家公司最近要求Baltec定制两个DA-850气动压力机，以便将拟合引脚压成40个不同高度的活塞，用于翻新HVAC压缩机。

每个直动式压力机都有一个冲压件，可产生高达8.5千牛顿的力，冲程可达80毫米。压力机的上工装能够将销钉插入所有高度的活塞中，而其夹具具有快速更换的间隔块，以适应高度变化。在销钉插入时，气动夹紧装置将活塞固定在适当的位置。力和距离监测触发一个音频、声音和视觉信息，以指示具体过程是否OK。

活塞和许多其他类型的部件(轴承、转子、齿轮、轴环和衬套)一样，都是压合装配的好选择。制造商喜欢这种工艺的主要原因是它简单而且相对便宜。进一步增强压配吸引力的是，它可以用几种类型的压力机，对不同形状、尺寸和材料的零件进行压配。

部分设计优先事项

“在设计压装零件时，工程师需要关注一个问题:零件在装配过程中的功能是什么?加入Kistler Instrument Corp.的IPC部门系统小组组长Hiroyuki Natsume说，“这个问题必须在零件设计的每个方面强调，无论组装是简单还是复杂。”

第一个设计因素是尺寸。压配合装配包括插入一个比配合孔稍大的部件。通过摩擦和两部分相互推动的力量，总成保持在原位。插入部分相对于孔需要大多少将有所不同，尽管它通常是0.0005到0.002英寸。

Aries Engineering的销售副总裁Mike Brieschke说，直径0.25英寸的金属销钉压入低碳钢孔时，通常会有±0.0015英寸的干涉。非关键组件的零件往往有较松的公差。

“作为一般的经验法则，轴承的大直径，衬套或销，容差范围越大，”Brieschke指出。“对于小直径的碎片，逆是真的。”

Brieschke表示，2英寸直径的轴承，例如，由于两件的相对直径较大，可以具有0.001至0.01英寸的公差范围。相反，用于汽车部件的较小轴承，如传动壳体和发动机部件，通常具有几微米的公差范围。

在形状方面，压装件大多为圆形，但也可以是椭圆形、正方形、长方形或三角形。插入的部件可以是实心的或空心的。FEC自动化系统的伺服压力机产品专家Keith Lowery指出，非圆部件可能需要额外的步骤来确保正确的定位，从而导致更长的周期时间。大的零件需要压力机提供更高和更一致的力和足够的零件访问。

夏目漱石说，零件对准对于良好的压合装配同样重要。他说，防止错位的最好方法是使用正确的工具和夹具。

为了提高接头的强度，零件的边缘可以设计成压痕或凸痕。Lowery说，滚花可以使插入部分咬入配合部分，并有助于防止关节在暴露于高扭矩力时移动。在塑料和电子装配中，配合部分上的凹槽或倒钩有助于防止接头被拉开。

压配零件由金属，塑料或橡胶制成，并且可以连接类似的 - 或不同的材料部件。当它们不相似时，工程师应选择具有类似热膨胀系数的材料，但是不同的硬度等级。

“最好的情景是两个部件的材料和硬度，”ProMess Inc.的工程经理John Lytle说：“最糟糕的是当一个材料比另一个材料更难。”

作为一个例子，Lytle引用了将一个钢封装的橡胶套管压入汽车的铝控制臂转向组件。当一个部件由钢制成，另一个部件由铝制成时，需要很大的高压配合力。

Lowery说，当压力适配受到宽温度的情况下，选择具有类似热膨胀系数的材料非常重要。例如，当在铝壳中压制钢轴承时，例如，可以导致后者比钢和轴承脱落。

根据Rupprecht的说法，压铸金属和玻璃纤维增强塑料是脆性材料，必须用准确的力进行压合。用太大的力将硬零件压入薄壁铝或塑料零件中，很容易使配合零件变形。插入部件上的毛刺或微粒也会造成损坏。

其他类型的塑料也有局限性。轴毂建议使用稍微柔性的聚碳酸酯，因为它不容忍过度的圆周应力。更灵活的塑料，如尼龙，ABS和热塑性聚氨酯，可以更好地处理这种应力，但随着时间的推移，可能表现出更多的压力松弛。

“汽车工业越来越多地利用由较轻的材料制成的零件来减轻车辆重量，并且这种速度导致压力拟合应用增加，以消除紧固件，”Natsume解释说。“有时这需要将塑料或金属部件插入到由碳纤维增强塑料（如后扰流板翼）和其他外部和内部部件制成的那些中。”

平滑和安全

压配零件并不总是顺利地一起使用。当发生这种情况时，制造商有几个选项来克服这个问题。一个是将锥形放在配合部分上的插入部分和倒角。另一个是施加润滑，这防止了在硬部件和任一部分的粘滑（锯齿）运动上造成损坏和磨损（滑动表面之间的磨损）。它还减少了预防零件偏转的所需插入力。Lytle说，被压制成金属的橡皮衬套是少量润滑的良好候选者，钢或钛阀导轨被压入铝缸盖。

根据Powery的情况，润滑经常用于PCB中的顺从销的拟合销的压力，以降低电路板应力。他说，这些应用中使用了一种润滑的光喷雾。

虽然别针可能或可能不需要微小的润滑，但其他部件需要更大的量来实现良好的压配件，索赔勃氏罩。例如，宽和长的衬套需要润滑，以帮助它们平稳地插入相应的套筒中。白羊座提供可选的润滑油托盘，其伺服执行器在压制之前自动将润滑剂施加到衬套和轴承上。

虽然绝大多数的压力都足够强大，但是一些关节需要粘合剂粘合。粘合剂完全密封接头，防止腐蚀并更均匀地分配应力。它还允许工程师松开零件的公差要求，并降低其膨胀，这需要产生将零件保持在一起的压力。

但是，使用粘合剂存在缺点：它显着增加了组装部件所需的力量。结果，组装器可能需要增加压力或RAM速度。

施密特科技公司(Schmidt Technology)的销售经理戴夫•扎布罗斯基(Dave Zabrosky)表示:“我没有看到粘合剂经常用于压合组装。”“但当我这样做的时候，最好是把两个不同的人团结在一起
具有不同热膨胀系数的材料。“

设备的必需品

可采用手动、气动、液压、电动伺服压力机进行压装。Zabrosky说，手动压力机成本相对较低，允许简单的零件固定，并可以配备力距监测。它们的缺点是低产量和装配工的人体工程学差。

气动压力机在施加力和冲压速度上比手动压力机更一致，但缺乏伺服的控制和可编程性。此外，扎布罗斯基指出，制造空气的成本很高。液压机在很小的距离内产生最大的力，这使它成为需要短冲程的高力应用的好选择。

Zabrosky说:“毫无疑问，伺服系统为ram的位置和速度提供了最精确的控制，具有准确性和可重复性。“然而，如果不需要高水平的精度，我建议公司改用手动或气动压力机，因为它们更便宜，需要的维护也更少。”

需要高批量组装来证明伺服更高的前期成本，确认令人享用。伺服压力机的其他优点包括用于高混合操作，能源效率，安静操作和相对较小的占地面积的灵活性。

有几个因素决定了将零件压在一起需要多大的力量。零件尺寸，厚度和几何形状很重要，以及元件材料的硬度，滑移和表面光洁度。此外，设计人员需要知道部件之间的确切干扰量（即插入部分和孔之间的尺寸差）和压配合的长度。

冲压配合最大的用户是汽车、医疗、白色家电、太阳能和消费品的制造商。根据Lytle的说法，需要高、中、低压力的汽车产品的例子有:轴管插入(250千牛顿)、气门导向(20千牛顿)和电机定子到轴上(300牛顿)。

Zabrosky说:“制造商经常说，他们需要20%的安全系数用于冲压装配。”“但是，我们的部分测试表明，50%更合适。”

Zabrosky说，另一种显着增强压配合组件的工具是力和距离（位移）监测。力传感器安装在汽缸和RAM之间，并测量在整个组装循环期间产生的力。

距离传感器(或传感器)位于力传感器附近，以便压力机控制器可以显示力随距离或力随时间的曲线。通过控制器，工程师还可以设置压紧力的上下限。如果它落在设定的数字之上或之下，就会发出警报。

“力和距离监测是获得零件质量和装配质量有价值信息的一种很好的方法，只要压力机框架设计得当。”Brieschke总结道。“如果框架偏转太多，所得到的力-距离曲线将会偏离实际结果。防止挠度的最好方法是在框架设计中设计足够的强度或使用加固。”