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主辦方聯(lián)系方式：
名稱：中國鍛壓協(xié)會
地址： 北京昌平北清路中關(guān)村生命科學(xué)園博雅C座10層
郵編：102206
電話：010- 69731006
傳真：010-53056644
郵箱：
metalform@chinaforge.org.cn
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動態(tài)/資訊
離合器摩擦片模具的高效加工
發(fā)表時間:2009-06-17 16:31:33; 來源:
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摩擦離合器是在機(jī)械設(shè)計中用于軸與軸連接，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的重要件，它具有接合平穩(wěn)、沖擊和振動較小等優(yōu)點。其重要組成部分――摩擦片大多根據(jù)使用場合的不同而被設(shè)計成各種不同式樣，但由于工作條件惡劣，磨損嚴(yán)重，因此需要量大。目前，有許多小型企業(yè)瞄準(zhǔn)了這個市場，但由于設(shè)備條件的限制，在生產(chǎn)工藝中須采取一些措施才能快速、經(jīng)濟(jì)地制造出來，以下通過實例加以說明。 工藝分析 在我公司對外承攬的技術(shù)業(yè)務(wù)中，有圖1所示外形如墊片，中部需成形四個凸臺的摩擦片。采用2.5mm厚45鋼板經(jīng)熱處理45?52HRC而成，生產(chǎn)批量較大。 圖1 這是一個沖裁及成形復(fù)合件，由于生產(chǎn)批量較大，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)宜采用沖裁及成形復(fù)合模。依據(jù)沖裁力計算公式： P = KLtτ 式中 τ――抗剪強(qiáng)度，取500N/mm2 L――沖裁件的周長，mm t――材料厚度，mm K――安全系數(shù)，取1.3 代入零件相關(guān)數(shù)據(jù)，可計算出： 摩擦片沖裁力P=1.3×3.14×(80+20)×2.5×500=510kN 依據(jù)沖孔、落料卸料力經(jīng)驗公式：P卸 = K卸P 式中 K卸―― 為卸料力系數(shù)，取0.06 P ―― 沖孔、落料總沖裁力，N 代入零件相關(guān)數(shù)據(jù)，可計算出： 摩擦片卸料力P卸=0.06×510=30.6kN 依據(jù)成形力計算公式： P = KLtσb 其中 σb――材料抗拉強(qiáng)度，取 65kg/mm2 L――成形部分的周長，mm t――料厚，mm K――為成形系數(shù)，取0.8 代入零件相關(guān)數(shù)據(jù)，可計算出： 摩擦片成形力P成=0.8×2.5×(10×2+12×2) ×4×65=229kN 故摩擦片沖孔、落料、成形復(fù)合力為：510+30.6+229=770kN，自然須選擇770kN以上的壓力機(jī)。 根據(jù)對方生產(chǎn)設(shè)備僅能選用JC23－40開式雙柱可傾壓力機(jī)，要想實行沖孔、落料、成形復(fù)合，沖壓力明顯不足，如將復(fù)合工序調(diào)整為分步實施的單工序，又必將使生產(chǎn)效率降低、成本上升。 依據(jù)零件結(jié)構(gòu)，其成形高度1.5mm小于料厚t=2.5mm，因此凸臺成形僅依靠材料自身延伸性能及料厚變化便可達(dá)到；又由于凸臺與零件內(nèi)外形邊緣距離均大于(3?3.5)t＝(7.5?8.75)mm，故不會引起邊緣材料往內(nèi)收縮，造成成形缺陷。 上述分析表明：四個凸臺僅僅發(fā)生局部成形。零件落料、沖孔、成形復(fù)合過程中，凸臺的成形沒有必要的先后順序。 模具設(shè)計 根據(jù)零件成形的特點及選用的JC23－40壓力機(jī)具有打料橫桿結(jié)構(gòu)，設(shè)計了圖2所示模具。 圖2 1.上模板 2.導(dǎo)套 3.墊板 4.固定板 5.模柄 6.頂桿 7.打料桿8.打料板 9.沖孔凸模 10.卸料器 11.落料凹模 12.導(dǎo)柱13.沖孔、成形凸凹模 14.卸料板 15.聚氨酯塊 16.下模板 整個模具工作過程是：坯料置于模具適當(dāng)位置，沖床滑塊開始下移，落料凹模11與卸料板14共同將坯料壓緊，隨著沖床滑塊的下移，落料凹模11與沖孔、成形凸凹模13作用，當(dāng)滑塊再下移3mm后，零件外形沖出，此時，卸料器10頂部剛好與固定板4底端接觸，當(dāng)滑塊繼續(xù)下移1.5mm, 卸料器10、沖孔凸模9與沖孔、成形凸凹模13共同作用，完成中部四個凸臺的成形及中間φ20mm孔的沖裁。至此，零件內(nèi)、外形及凸臺完全成形。 滑塊上移，打料桿7與壓力機(jī)打料橫桿相撞，卸料力經(jīng)打料桿7傳于打料板8，再經(jīng)頂桿6傳至卸料器10，由卸料器10將加工好的零件推出落料凹模11型腔，與此同時，沖裁完外形的條料經(jīng)卸料板14作用，完成頂料，余料轉(zhuǎn)入下一工作循環(huán)。 在模具中，卸料器具有成形凸臺及卸料的雙重功能，為防止卸料器旋轉(zhuǎn)，設(shè)計成帶導(dǎo)向、定位的四方結(jié)構(gòu)，并且它與落料凹模型腔保證單面間隙0.03?0.05mm，以保證成形準(zhǔn)確、卸料可靠。 成形凸臺的高度尺寸由卸料器相關(guān)成形尺寸決定。通過修磨沖孔、成形凸凹模上平面，可調(diào)整成形高度尺寸，從而保證成形精度。 效果及結(jié)論 模具設(shè)計完成后，經(jīng)制造、試模，生產(chǎn)的零件一次性符合圖樣要求。經(jīng)過三年多來的使用，生產(chǎn)零件數(shù)萬件，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、模具工作可靠。 在這里，小噸位壓力機(jī)之所以能一次性加工出零件，從模具工作原理可看出主要得益于模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時，落料凹模11比卸料器10厚3mm、沖孔凸模9比落料凹模11后3mm與坯料接觸，形成階梯型沖裁，使落料凹模11完成落料后，卸料器及沖孔凸模才開始接觸坯料，而后成形及沖孔。此時，沖裁力為P=1.3×3.14×80×2.5×500=408kN，略大于400kN，只需選取稍大些的落料間隙便可克服。 上述措施的采用，使落料、沖孔、成形復(fù)合的“節(jié)奏”得到了重新布置，形成了階梯型壓力分布，從而，消除了三者復(fù)合后的壓力疊加，使壓力機(jī)落料、沖孔、成形復(fù)合力不夠的矛盾得到根本解決。 在生產(chǎn)實際中，除階梯型沖裁外，在凸模、凹模上采用不同的斜刃結(jié)構(gòu)，形成斜刃沖裁，可降低沖裁力40%?80%，不過該結(jié)構(gòu)刃口制造及修磨比較復(fù)雜，刃口易磨損，主要適用于大型及厚料工件。如若工件表面質(zhì)量要求不高也可采用加熱沖裁，通過加熱使材料抗剪強(qiáng)度明顯降低，而適當(dāng)增大沖裁或拉伸等的凸、凹模間隙，均能較好地降低沖裁力，起到小噸位壓力機(jī)加工出大零件的功效。 |
