本发明涉及制冷及低温工程中低温换热器制造领域，具体是一种小型工件过盈配合的装配方法，特别适用于精密轴状构件与安装孔嵌插的过盈配合。
背景技术：
在工业生产和装备制造中，过盈配合主要有两种工艺，分别是外力压入和热胀冷缩。利用外力压入法进行过盈装配操作，此方法一般利用机械振动、超声振动、手动、液压等方法提供动力，把过盈的机械零部件连接在一起。此方法可以承受的压力荷载有一定局限，如果过盈量较大，那么施加压力时较困难，需要事先对零部件实施加热或冷冻处理，减小孔零件与轴零件公差带之间的过盈量，方便安装。
热胀冷缩的原理是将孔零件加热到一定温度使其受热膨胀，或者将轴零件冷冻到一定温度使其收缩，也可以同时将加热处理和冷冻处理结合使用，具体加热或冷冻温度视孔零件和轴零件的材质及使用条件而定，通过温度变化使孔零件与轴零件之间的配合由过盈配合变为间隙配合或过渡配合，从而进行装配。如专利《采用过盈配合刚性连接的装配方法》(申请号：200910307943.8)仅采用冷冻的方法；而专利《过盈配合装配工艺方法》(申请号：201410113796.1)仅采用加热的方法。
上述工艺方法精细化程度不高，施加外力时易造成零件的塑性变形增大，甚至会损坏零件。因此，寻找一种精细化高质量装配方法，对于精密过盈配合零件的装配具有实际意义。
技术实现要素：
本发明针对现有过盈配合零件装配技术中存在的过盈量较大时装配困难的问题，能有效降低压装的外力、提高装配质量、减少零件损伤。本发明提出了一种孔零件加热结合轴零件冷却的处理工艺，随后应用纵向耦合振动(POGO振动)装配的过盈配合零件装配方法。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
对于孔零件进行清洗、清洁，进行表面脱脂处理，用脱脂棉擦干后，放入真空马弗炉中，抽真空至炉内绝对压力低于1000Pa，在350K至360K的温度中进行烘干，烘干时间视零件的大小而定，一般烘干2h。烘干后，保持炉内真空度，提升炉内温度至600K以上，加热6h后，零件继续放置在真空马弗炉中，同时通入氮气或氩气进行保护。上述操作可使孔零件热膨胀，同时又避免加热孔零件时零件表面被空气氧化而影响零件质量。
对于轴零件使用表面活性剂的水溶液进行清洗，用脱脂棉擦干后，放入真空马弗炉中，抽真空至炉内绝对压力低于1000Pa，在320K至330K的温度中进行烘干，烘干时间视零件的大小而定，一般烘干2h。烘干后，将轴零件从马弗炉中取出，均匀涂抹低温胶后，迅速浸泡入液氮、液态二氧化碳等低温介质，浸泡时间视零件的大小而定，一般浸泡30min。如果轴零件是工业纯铜等耐低温材料，还可在液氢等低温介质中继续浸泡。
在进行装配时，利用纵向耦合强化振动的原理，将加热的孔零件从马弗炉中取出，迅速固定于电磁振动台工装上，同时振动台工装上方引入氮气管路进行热氮气吹扫保护。再将轴零件从低温介质中取出，擦除表面多余低温胶后，放置于孔零件中，如果能直接放入，则不用启动振动台；如果不能放入，则需 要利用夹具将轴零件与孔零件同轴固定，且固定后的振动方向与装配方向一致，随后启动振动台，调节振动频率和振动加速度，移动夹具将轴零件压入孔零件，完成装配。上述装配过程可以有效减少零件自锁应力，从而提高装配质量。
与现有技术相比，本发明的优点在于，采用过盈配合刚性连接的装配方法，将孔零件表面脱脂后进行抽空加热，避免零件的表面氧化和表面变形；而轴零件烘干后低温浸泡，也避免了零件表面结霜，减少了空气中水分对装配过程的影响。本发明装配压力多参数可调、合格率高，可广泛应用于各类过盈配合零件的压入装配。
具体实施方式
本发明采用过盈配合刚性连接的装配方法。首先对孔零件用去离子水冲洗，后用质量分数为5％的氢氧化钠水溶液反复冲洗三次，以脱去表面油脂，用脱脂棉擦干后，放入真空马弗炉中，抽真空至炉内绝对压力低于1000Pa，在350K至360K的温度中进行烘干，烘干2h。烘干后，保持炉内真空度，提升炉内温度至600K以上，加热6h。停止加热后零件继续放置在真空马弗炉中，马弗炉中通入氮气达到常压，防止零件氧化。
对轴零件使用十二烷基苯磺酸钠的饱和水溶液进行清洗，用脱脂棉擦干后，放入真空马弗炉中，抽真空至炉内绝对压力低于1000Pa，在320K至330K的温度中进行烘干，烘干2h。烘干后，将轴零件从马弗炉中取出，均匀涂抹低温导电环氧树脂后，迅速浸泡入液氮，浸泡30min。
在进行装配时，将加热的孔零件从马弗炉中取出，迅速固定于电磁垂直振动台工装上，同时振动台工装上方引入氮气管路进行热氮气吹扫保护。再将轴零件从低温介质中取出，擦除表面多余低温胶后，利用夹具将轴零件与孔零件 同轴垂直固定，启动振动台，调节振动频率为100Hz，设置振动加速度为0.5g，缓慢移动夹具，将轴零件压入孔零件，完成装配。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，如在不脱离本发明原理前提下进行若干改进和润饰，则此类改进和润饰也应视为本发明的保护范围。