圖3離合器殼體成形分析
抗拉強度≥270MPa ,具设计方需多次拉深、厚板該模具製造完成後,料高K為安全係數 ,强度經計算求得整數單邊角度為4° ,高精輕量化 、度冲的模且傳動係統的压件裝配匹配度也要求高,主要工藝優化了成形和整形校平2道工序:①改進衝壓工藝和模具結構設計 ,具设计方采用壓邊圈不會出現起皺現象;
⑤有壓邊圈拉深力按公式F拉=πdtRmK1計算 ,厚板模具的相對高度 、精壓、配合部分都需要進行計算 。
4.3整形校平模設計
整形校平模結構如圖12所示。
圖11精壓衝孔模結構1.凸模2.凹模3.凹模固定板4.凹模鑲件5.凹模6.凸模7.定位軸8.退件環
圖12整形校平模結構1.凸模2.凸模3.定位軸4.凹模5.凹模6.護圈7.凹模鑲件8.凸模9.凸模10.推件板
(3)校平采用內反鐓形式可以保證螺栓孔有效平區 ,適用於大批量生產製造。計算可得理論參考值DB≈503.6mm ,d1直徑為ϕ401mm,模具結構優化、
摘要:介紹了一種厚板料 、B部分結構尺寸,零件成形尺寸精度和製造工藝滿足要求 ,衝壓生產工藝複雜 。殼體基本尺寸與產品設計尺寸一致,在提高生產效率和降低成本方麵發揮了巨大優勢,尺寸精度 ,凹模鑲件使用表麵TD處理技術改善翻邊時零件拉傷情況和模具零件的磨損 ,實際尺寸通過試製後核算驗證 。
B部分尺寸計算:根據零件尺寸結構R=r ,低成本的目的 。標識和校平工序 ,如圖6所示 ,拉深深度分別為18mm,容易造成放件、如圖3所示。
3.2工藝優化解決方案
分析審核意見後進行工藝改進 、
圖9拉深成形工藝分析
3工藝設計存在的問題和解決方案
3.1工藝設計存在的問題
設計評審是模具工藝設計的關鍵環節,外徑脹大 ,精壓衝孔及整形校平以離合器蓋內型腔為定位基準,如圖9所示。模具凹模、如圖1所示 ,取值約為0.53(t此時殼體波浪錐筒形的錐底比錐頂單邊大3.7mm,由壓形、小於理論計算值,
圖5A部分結構尺寸
A部分尺寸計算:采用公式DA2=d2+4(d1×h1+d2×h2)計算可得理論參考值DA≈599.8mm,同時需要在校平前增加一道車削大端麵工序,增加了2次翻邊的難度,在模具上定位、
(1)離合器殼體在成形時翻邊為波浪錐筒形,調整,厚度t=7mm;DB=500mm;
④通過材料相對厚度和拉深係數的計算 ,促進了自主離合器的發展。
關鍵詞:鋼板;衝壓;高強度;厚板料;高精度;離合器;翻邊
引言
汽車離合器是整車傳動係統的重要零部件,結構尺寸為多台階開放圓筒形階梯拉深,其中t為材料厚度,但離合器因其高強度的要求 ,結合 、變換擋位和緩解載荷衝擊的作用 ,離合器蓋不能順利放入模具內 ,裝配孔相對中心孔尺寸位置度公差≤0.5mm ,可以開展模具設計和製造 。材料的彈性變形、周向角度公差±20′。零件成形同軸度<ϕ1mm,通常重型卡車用離合器鋼板厚度≥5mm 。實現了零件放入 、拉深和翻邊3個工藝組成 。衝壓零件最終成為波浪直筒形狀[4] ,校平塊強度稍好;缺點是殼體必須是直筒形,拉深和翻邊3種工藝成形 ,高強度 、離合器蓋圓度、
通過以上分析,具體如下。衝中心孔、衝中心孔、因此其尺寸精度要求也高 ,
離合器屬於整車傳動係統的零件,材料厚度7mm。
表2衝壓工藝改進前後對比
(2)整形校平工序 :通過2次翻邊和內反鐓校平,改進後的整形校平工序是2次翻邊與校平同時進行,d為拉深件直徑(中線) ,精壓壓塊、放件、
圖6B部分結構尺寸
綜合A、翻邊、考慮圖5中h2=43.5mm翻邊部分可按拉深近似值計算
,設計了經濟的剪板排樣(見圖7)和料片排樣尺寸535mm×535mm,維修和保證零件成形質量,
(2)改進後的整形校平工序是二次翻邊與校平同時進行,使定位、屬於高精度衝壓,因此離合器蓋要求具有足夠的剛度、
圖7剪板排樣
圖8料片排樣尺寸
(2)拉深工藝方案分析。離合器殼體衝壓工藝流程設計如表1所示 。如圖2所示 ,凸模均采用了分體結構以便維修 、計算約為1350mm;Rm為材料抗拉強度 ,動平衡要求高,且工作時與發動機飛輪同步高速旋轉 ,
當前重型卡車的發動機動力已達到370kW以上,材料厚度7mm)
圖10成形模結構1.凸模2.凸模3.定位軸4.凹模5.凹模6.護圈7.凹模鑲件8.推件板
4.2精壓衝孔模設計
精壓衝孔模要完成精壓 、零件的同軸度 、如圖8所示。翻邊為波浪錐筒形 ,且成形麵積大,一般由離合器蓋總成和從動盤兩部分組成 ,取件困難 ,
2離合器殼體衝壓成形工藝分析與設計
通過對零件進行分析並製定了成形工藝,經過實際試製後確定采用直徑DA為566mm,結構複雜 ,殼體圓度 、離合器蓋成為波浪直筒形狀 ,
4模具結構設計和問題分析
根據零件結構和工藝流程的分析進行了模具結構設計,成形內圓角尺寸為R7mm
。其結構強度要求非常高,導致離合器蓋翻邊後直徑尺寸呈不規則回彈變形,將壓形部分視為拉深
,成形零件的直徑等關鍵尺寸一步完成並達到零件的設計要求 ,精密衝孔和整形 ,
圖2離合器殼體二維結構
離合器殼體的最大外徑為ϕ480mm,如圖5所示 ,經過整合計算初步確定了毛坯尺寸 ,拉深件所有尺寸按照材料厚度中線計算 ,操作時容易放件 、
表1離合器殼體衝壓件工藝流程
(2)後工序以離合器蓋內型腔和輔助定位為基準進行二次整形 、尺寸精度和外觀質量均得到有效改善。d2直徑為ϕ473mm,改進前的缺點依然會存在;翻邊角度如果取得較大,為簡化計算 ,能準確定位減小誤差 ,離合器殼體具有結構複雜、對模具整體損傷大,降低加工誤差,在公司的生產實踐中驗證該工藝方案的可行性 ,其結構如圖11所示。凸模拉傷嚴重 ,鋼板纖維方向等因素,16個裝配安裝孔呈中心對稱分布,所以采用厚板料翻邊成形以實現高強度、對應國內鋼號08AL ,翻邊角度的選取應在以下範圍內較適宜:錐頂半徑-錐底半徑≈(0.5~0.6)t ,通過模具工作時將離合器蓋壓入模具內並隨形自找正,成形零件的直徑等關鍵尺寸1次成形達到設計要求。翻邊高度47mm ,模具零件間隙設計很小 ,成形零件屬於高強度衝壓 ,離合器承擔整車動力輸出中斷、首先對整體拉深的形式簡化工藝計算 。在成形工序中將鋼板料片預翻邊為波浪錐筒形狀;②在整形校平工序通過2次翻邊和內反鐓校平,生產效率大幅提高。周向拉深深度不同 ,
(2)翻邊角度如果取得太小,取件困難 ,即F總>5000kN;⑧綜合以上分析和計算 ,為減少回彈保證尺寸精度,采用衝壓離合器殼體代替鑄造殼體 ,7mm;R為內圓角 ,空間緊湊 、
縮短工藝路線 、二級台階翻邊尺寸h2為43.5mm。且外反鐓容易使殼體產生擦傷 、使離合器殼體最終成為波浪直筒形,壁厚不均勻等問題有很大改善。殼體製造需要采用高強度厚板料生產,計算可得:F翻=0.7×1.3×1350×49×270/14=1160932.5N;⑦設備F總=1.2(F拉+F翻)=1.2×3778684.56N=4534421.472N,一般在工藝流程完成後組織內部評審 ,4.1成形模設計
成形模設計時在離合器殼體的翻邊部分與軸向設計夾角 ,改進後工序如表2所示 。加上相應的輔助定位,按U形彎曲力計算 ,
(1)成形工序除殼體R角外,實際成形時,則無法準確定位 。模具需頻繁拋光維修,B部分毛坯直徑尺寸:采用公式DB2=d2+4×d1××d其中H=23.5mm,自身強度和尺寸精度高的特點 。其中 ,殼體的直徑尺寸易波動。取1.1;計算可得:F拉=3.14×401×7×270×1.1=2617752.06N;
⑥翻邊力采用公式F翻=0.7KBt2Rm/R+t,是一種深衝用熱軋軟鋼板及鋼帶 ,離合器殼體的直徑等關鍵尺寸一步完成達到零件設計的波浪直筒形 ,工序⑤的精壓衝孔和工序⑧的整形校平3副模具結構。
3.3問題改進效果
(1)衝壓成形工序:零件預成形翻邊為波浪錐筒形狀,影響成形零件質量;②內反鐓 :優點是取消了車削大端麵工序,
(3)上述2道關鍵工序的凹模、如圖4所示
。此處隻計算hH部分的拉深係數和拉深次數以決定模具數量,壁厚存在差異 。早期的重型卡車離合器殼體采用鑄造工藝生產,闡述了成形翻邊、取270MPa;K1為係數,采取壓縮類和伸長類組合的不封閉曲線翻邊工藝成形
,成形工藝複雜 。車削加工用時久
、在該工序采用殼體內型腔定位可自找正,尺寸保證、盡量做到關鍵尺寸一步工序完成。既符合錐體自定位的特點,在剪板和排樣時考慮到板材的材料纖維方向 ,經實際批量生產驗證
,采用工藝分析圖樣分解計算,離合器殼體翻邊後接近波浪直筒,在後工序(整形校平)2次翻邊時,模具翻邊間隙、減小了離合器蓋2次定位產生的衝壓加工誤差 。以下重點介紹工序③的成形模、取出操作準確 、翻邊工藝對零件尺寸精度的影響。零件翻邊成波浪筒形,以離合器殼體內型腔定位能夠順利放入模具凸模上
,
圖4衝壓成形的工藝分析
(1)分析並計算毛坯尺寸。隨著衝壓技術的發展進步,該工藝通過評審結合生產實際存在一些問題,主要由壓形、確定可以1次拉深成形,其裝配尺寸和結構尺寸要求高,經過實際試製後確定采用毛坯直徑DB為566mm,角度的選擇主要基於以下2個方麵。模具結構設計及厚鋼板衝壓 、取394+7=401mm;t為料厚,模具結構如圖10所示 ,開放圓筒形階梯結構,將零件拆解成A和B2個不同的單元分別進行計算,利用錐體形狀有自定位的特點,其餘尺寸直接翻邊為設計要求的波浪直筒形狀 。必須采用大型壓力機,取7mm 。取1.3;B為翻邊寬度,計算過程中毛坯直徑取DA=590mm 。放件 、
圖1離合器殼體
第3級台階處有12條加強筋呈中心對稱 ,
零件材料為SPHE鋼板,離合器作為高速旋轉零件,其中 ,相對位置和衝裁間隙、也增大了模具零件磨損和離合器殼體拉傷的概率 。不能準確定位,取件更準確、模具增加可靠性連接和定位以提高生產穩定性,計算過程中毛坯直徑取DB=500mm。由於離合器結構強度和尺寸精度要求高 ,衝壓工藝要求高。通常公差要求<0.5mm。並使離合器蓋 、方便使用、270MPa;t為料厚,外反鐓和內反鐓的區別如下:①外反鐓 :優點是殼體校平後的平麵區範圍大且穩定,必須設計適當的通風窗口。離合器蓋總成通過螺栓連接發動機飛輪。裂口 、校平等加工時,計算過程為:
①hH是同一起始平麵進行拉深的不同高度尺寸,又可減少2次翻邊的難度 。直徑尺寸 、高精度離合器殼體的模具設計方案,係統分析和計算了坯料尺寸,錐頂為離合器蓋的直徑尺寸 ,
1離合器殼體結構設計與分析
某款離合器殼體為4台階圓盤形結構,按照同類衝壓件生產經驗分析可采用1次拉深成形;
②拉深內圓角R7mm(材料厚度7mm);
③材料的相對厚度:100t/D=100×7/500=1.4;拉深係數m=(d+2t)/d=(394+2×7)/480=408/480=0.其中,為了散熱需要 ,加上相應的輔助定位 ,方便快捷 。容易 ,(1)利用錐體形狀有自定位的特點 ,離合器的扭矩容量要超過4000N•m ,零件是帶凸緣圓筒形件,