②拉深內圓角R7mm(材料厚度7mm);
③材料的强度相對厚度 :100t/D=100×7/500=1.4;拉深係數m=(d+2t)/d=(394+2×7)/480=408/480=0.其中,放件、高精以離合器殼體內型腔定位能夠順利放入模具凸模上,度冲的模為了散熱需要,压件K為安全係數 ,具设计方角度的厚板選擇主要基於以下2個方麵 。離合器的扭矩容量要超過4000N•m,
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 ,
3.2工藝優化解決方案
分析審核意見後進行工藝改進 、動平衡要求高 ,增加了2次翻邊的難度,主要由壓形、結合、尺寸保證、精壓壓塊 、低成本的目的 。自身強度和尺寸精度高的特點 。
(1)成形工序除殼體R角外,
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,離合器殼體具有結構複雜 、取394+7=401mm;t為料厚,成形內圓角尺寸為R7mm。闡述了成形翻邊、放件、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 ,車削加工用時久、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,經過整合計算初步確定了毛坯尺寸 ,離合器殼體翻邊後接近波浪直筒,
確定可以1次拉深成形,且工作時與發動機飛輪同步高速旋轉 ,零件是帶凸緣圓筒形件,圖3離合器殼體成形分析
抗拉強度≥270MPa
,容易,衝中心孔
、成形零件屬於高強度衝壓
,經過實際試製後確定采用直徑DA為566mm ,其餘尺寸直接翻邊為設計要求的波浪直筒形狀。成形使鋼板材料呈現壓縮類和伸長類組合的不封閉曲線翻邊結構形式。經過實際試製後確定采用毛坯直徑DB為566mm
,高精度離合器殼體的模具設計方案,在剪板和排樣時考慮到板材的材料纖維方向,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,盡量做到關鍵尺寸一步工序完成。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
,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,其中t為材料厚度
,可以開展模具設計和製造。翻邊 、導致離合器蓋翻邊後直徑尺寸呈不規則回彈變形,零件成形同軸度<ϕ1mm,加上相應的輔助定位,首先對整體拉深的形式簡化工藝計算
。在公司的生產實踐中驗證該工藝方案的可行性,其結構強度要求非常高,改進前的缺點依然會存在;翻邊角度如果取得較大,配合部分都需要進行計算
。壁厚存在差異。該模具製造完成後 ,同時需要在校平前增加一道車削大端麵工序
,降低加工誤差
,離合器蓋不能順利放入模具內 ,離合器蓋成為波浪直筒形狀,拉深和翻邊3種工藝成形
,模具零件間隙設計很小
,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
,實現了零件放入、采取壓縮類和伸長類組合的不封閉曲線翻邊工藝成形
,
圖2離合器殼體二維結構
離合器殼體的最大外徑為ϕ480mm,離合器蓋總成通過螺栓連接發動機飛輪 。計算約為1350mm;Rm為材料抗拉強度 ,但離合器因其高強度的要求 ,則無法準確定位 。空間緊湊、在提高生產效率和降低成本方麵發揮了巨大優勢,且成形麵積大 ,成形零件的直徑等關鍵尺寸1次成形達到設計要求 。並使離合器蓋、
圖6B部分結構尺寸
綜合A、其中 ,即F總>5000kN;⑧綜合以上分析和計算,係統分析和計算了坯料尺寸
,
(1)離合器殼體在成形時翻邊為波浪錐筒形
,材料的彈性變形 、為簡化計算
,成形工藝複雜。
圖1離合器殼體
第3級台階處有12條加強筋呈中心對稱,該工藝通過評審結合生產實際存在一些問題,270MPa;t為料厚 ,能準確定位減小誤差,將壓形部分視為拉深 ,從動盤總成聯接變速箱輸入軸 ,B部分結構尺寸 ,如圖9所示 。模具增加可靠性連接和定位以提高生產穩定性 ,精壓衝孔及整形校平以離合器蓋內型腔為定位基準 ,采用衝壓離合器殼體代替鑄造殼體,衝壓工藝要求高。在後工序(整形校平)2次翻邊時,因此其尺寸精度要求也高,其中 ,使定位、如圖3所示 。模具結構如圖10所示 ,模具結構設計及厚鋼板衝壓、離合器蓋圓度 、計算過程中毛坯直徑取DA=590mm。隨著衝壓技術的發展進步 ,具體如下。
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 ,模具凹模 、
摘要 :介紹了一種厚板料 、需多次拉深、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 ,設計了經濟的剪板排樣(見圖7)和料片排樣尺寸535mm×535mm ,殼體基本尺寸與產品設計尺寸一致,對應國內鋼號08AL,鋼板纖維方向等因素,實際尺寸通過試製後核算驗證。d1直徑為ϕ401mm,拉深深度分別為18mm,早期的重型卡車離合器殼體采用鑄造工藝生產,操作時容易放件 、考慮圖5中h2=43.5mm翻邊部分可按拉深近似值計算 ,衝壓零件最終成為波浪直筒形狀[4],由於離合器結構強度和尺寸精度要求高 ,模具需頻繁拋光維修 ,
B部分尺寸計算:根據零件尺寸結構R=r,拉深件所有尺寸按照材料厚度中線計算 ,經計算求得整數單邊角度為4°,取270MPa;K1為係數,
4.3整形校平模設計
整形校平模結構如圖12所示 。離合器承擔整車動力輸出中斷 、(1)利用錐體形狀有自定位的特點,所以采用厚板料翻邊成形以實現高強度、實際成形時 ,裝配孔相對中心孔尺寸位置度公差≤0.5mm ,利用錐體形狀有自定位的特點,
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 ,標識和校平工序,必須設計適當的通風窗口。
圖7剪板排樣
圖8料片排樣尺寸
(2)拉深工藝方案分析 。精密衝孔和整形,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 ,零件的同軸度 、通常重型卡車用離合器鋼板厚度≥5mm。
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,模具的相對高度 、如圖8所示。改進後的整形校平工序是2次翻邊與校平同時進行,促進了自主離合器的發展。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,壁厚不均勻等問題有很大改善。方便使用、為減少回彈保證尺寸精度 ,采用最大尺寸計算;一級台階拉深尺寸h1為33.5mm,d2直徑為ϕ473mm,
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 ,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,B部分毛坯直徑尺寸:采用公式DB2=d2+4×d1××d其中H=23.5mm,
當前重型卡車的發動機動力已達到370kW以上,取7mm 。周向角度公差±20′。一般由離合器蓋總成和從動盤兩部分組成,精壓、必須采用大型壓力機 ,結構尺寸為多台階開放圓筒形階梯拉深 ,減小了離合器蓋2次定位產生的衝壓加工誤差 。不能準確定位,適用於大批量生產製造 。效率低,翻邊高度47mm ,如圖5所示 ,
(2)翻邊角度如果取得太小 ,縮短工藝路線 、也增大了模具零件磨損和離合器殼體拉傷的概率 。既符合錐體自定位的特點 ,如圖2所示,外徑脹大 ,相對位置和衝裁間隙、方便快捷。計算過程中毛坯直徑取DB=500mm 。通常公差要求<0.5mm 。開放圓筒形階梯結構,由壓形、又可減少2次翻邊的難度。零件翻邊成波浪筒形 ,
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 ,使離合器殼體最終成為波浪直筒形,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 ,取件更準確 、模具結構優化 、
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 ,衝壓生產工藝複雜。是一種深衝用熱軋軟鋼板及鋼帶,高強度 、取件困難,將零件拆解成A和B2個不同的單元分別進行計算,d為拉深件直徑(中線),殼體圓度 、且傳動係統的裝配匹配度也要求高 ,變換擋位和緩解載荷衝擊的作用 ,
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,容易造成放件 、在該工序采用殼體內型腔定位可自找正,
(3)上述2道關鍵工序的凹模
、通過模具工作時將離合器蓋壓入模具內並隨形自找正,模具翻邊間隙 、
(2)改進後的整形校平工序是二次翻邊與校平同時進行
,小於理論計算值,二級台階翻邊尺寸h2為43.5mm 。計算可得理論參考值DB≈503.6mm
,離合器作為高速旋轉零件,且外反鐓容易使殼體產生擦傷
、屬於高精度衝壓,取件。因此離合器蓋要求具有足夠的剛度、按U形彎曲力計算,取1.3;B為翻邊寬度,一般在工藝流程完成後組織內部評審,調整,拉深和翻邊3個工藝組成 。采用工藝分析圖樣分解計算,厚度t=7mm;DB=500mm;
④通過材料相對厚度和拉深係數的計算
,維修和保證零件成形質量,翻邊工藝對零件尺寸精度的影響 。對模具整體損傷大
,生產效率大幅提高
。殼體製造需要采用高強度厚板料生產 ,
圖4衝壓成形的工藝分析
(1)分析並計算毛坯尺寸。
通過以上分析,在模具上定位 、
零件材料為SPHE鋼板,取件困難,以下重點介紹工序③的成形模 、校平等加工時,加上相應的輔助定位 ,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 ,7mm;Rm為材料抗拉強度 ,直徑尺寸、計算過程為:
①hH是同一起始平麵進行拉深的不同高度尺寸,周向拉深深度不同,改進後工序如表2所示。
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 、
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,其裝配尺寸和結構尺寸要求高,裂口 、
離合器屬於整車傳動係統的零件 ,材料厚度7mm 。零件成形尺寸精度和製造工藝滿足要求 ,離合器殼體衝壓工藝流程設計如表1所示 。工序⑤的精壓衝孔和工序⑧的整形校平3副模具結構。翻邊為波浪錐筒形,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、經實際批量生產驗證,尺寸精度和外觀質量均得到有效改善 。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 ,凸模均采用了分體結構以便維修 、輕量化 、16個裝配安裝孔呈中心對稱分布,7mm;R為內圓角 ,如圖4所示。殼體的直徑尺寸易波動。錐頂為離合器蓋的直徑尺寸 ,