马上注册，结识高手，享用更多资源，轻松玩转三维网社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
摩擦离合器是在机械设计中用于轴与轴连接，使它们一起回转并传递转矩的重要件，它具有接合平稳、冲击和振动较小等优点。其重要组成部分——摩擦片大多根据使用场合的不同而被设计成各种不同式样，但由于工作条件恶劣，磨损严重，因此需要量大。目前，有许多小型企业瞄准了这个市场，但由于设备条件的限制，在生产工艺中须采取一些措施才能快速、经济地制造出来，以下通过实例加以说明。 工艺分析
" C# C/ v7 \0 e$ q6 G 在我公司对外承揽的技术业务中，有图1所示外形如垫片，中部需成形四个凸台的摩擦片。采用2.5mm厚45钢板经热处理45〜52HRC而成，生产批量较大。/ o1 h8 O& @& s6 A+ t
图1 这是一个冲裁及成形复合件，由于生产批量较大，根据零件结构宜采用冲裁及成形复合模。依据冲裁力计算公式： 3 E0 e% g; q1 J; J5 z
6 ^2 G$ B7 {: n/ D; w0 F" l; mP = KLtτ # q) J3 ]5 P$ q8 S7 \
4 _- y V; H( S8 b/ j# N式中 τ——抗剪强度，取500N/mm2
2 G& w" t$ c* n0 }! D+ TL——冲裁件的周长，mm o9 `5 |8 z6 a, j8 s& q5 {3 q- f
t——材料厚度，mm
# f$ e- J8 t$ p3 G# g2 i0 ]6 IK——安全系数，取1.3
{: f4 u* {& `1 v- U+ L! @: H5 d5 s4 w$ c
代入零件相关数据，可计算出： A) O" l9 o! [4 a7 ^/ r* ~2 s/ ?
& r8 f2 e/ N9 V$ v
摩擦片冲裁力P=1.3×3.14×(80+20)×2.5×500=510kN + y" B' k9 x9 t' G, X: q% g
+ q" z8 U0 X' v3 @2 H
依据冲孔、落料卸料力经验公式：P卸 = K卸P
4 E5 f3 h& w9 F* N
2 S6 x: N4 K4 G( P X式中 ) Z0 b. d2 s- y% d4 b" u- G9 `- y# \
K卸—— 为卸料力系数，取0.06
. ]0 c8 v+ ?6 V9 n6 ]- W! W* M, {6 kP —— 冲孔、落料总冲裁力，N 9 ]9 i9 Z3 A8 @' f8 S
' p4 C3 x$ P; x+ h7 E2 u4 @
代入零件相关数据，可计算出： + m; J' I. W5 m( S5 Y7 z
# {; |/ f/ Q" t/ |摩擦片卸料力P卸=0.06×510=30.6kN
# E9 @6 n6 Y n8 T. ^: {5 |) c& L2 _$ B% u2 X( E
依据成形力计算公式： - T* v, Y: O3 ?& @/ ?( G+ S; `
4 b' D& V/ y$ x( C( V6 X) FP = KLtσb
$ K9 |5 M- a5 k& {2 ]+ J1 \ y* p" c2 ~7 E
其中 σb——材料抗拉强度，取 65kg/mm2 1 E! ]9 M- J9 F4 i% \) s8 q/ v
L——成形部分的周长，mm ( M* v9 F5 Z) X" I" T8 E; f
t——料厚，mm " T( K- N7 `) w" |8 K! B
K——为成形系数，取0.8
- R9 g# p2 w) L# g' U# x3 Y! R B l
/ }; ^; p8 F9 z代入零件相关数据，可计算出：
: n2 M6 r x, a* W9 k" C4 L. t
3 A+ [5 S1 j8 |7 U摩擦片成形力P成=0.8×2.5×(10×2+12×2) ×4×65=229kN
' [& J* {& j+ U8 c5 C- y0 p" }6 ]" D9 ]0 A
故摩擦片冲孔、落料、成形复合力为：510+30.6+229=770kN，自然须选择770kN以上的压力机。 4 m9 s0 V3 w& D7 c3 ]) {
# z h& g% e# P" K3 v2 b) _3 C! J0 K根据对方生产设备仅能选用JC23－40开式双柱可倾压力机，要想实行冲孔、落料、成形复合，冲压力明显不足，如将复合工序调整为分步实施的单工序，又必将使生产效率降低、成本上升。
& o/ h0 {' x8 O2 Q) Q9 o: Y1 ^4 c+ V* l2 ]8 l n0 R- K
依据零件结构，其成形高度1.5mm小于料厚t=2.5mm，因此凸台成形仅依靠材料自身延伸性能及料厚变化便可达到；又由于凸台与零件内外形边缘距离均大于(3〜3.5)t＝(7.5〜8.75)mm，故不会引起边缘材料往内收缩，造成成形缺陷。
2 m) x& b; \; f) g \1 V% B4 m
- \' w( a* L. Z/ {/ u# I& ^上述分析表明：四个凸台仅仅发生局部成形。零件落料、冲孔、成形复合过程中，凸台的成形没有必要的先后顺序。 - S. X& s, B! }7 I# {) }( K6 [; P9 v% s
3 X2 \( n7 |1 S/ b# D
模具设计 & ]4 T+ e, j; l0 [# C
- y: Y' @0 p( b) t- W' H3 q根据零件成形的特点及选用的JC23－40压力机具有打料横杆结构，设计了图2所示模具。, G9 e+ @! `/ x
图2 1.上模板 2.导套 3.垫板 4.固定板 5.模柄 6.顶杆 7.打料杆8.打料板 9.冲孔凸模 10.卸料器
9 g; Z& y! V5 n/ o6 t, M ]3 C11.落料凹模 12.导柱13.冲孔、成形凸凹模 14.卸料板 15.聚氨酯块 16.下模板 整个模具工作过程是：坯料置于模具适当位置，冲床滑块开始下移，落料凹模11与卸料板14共同将坯料压紧，随着冲床滑块的下移，落料凹模11与冲孔、成形凸凹模13作用，当滑块再下移3mm后，零件外形冲出，此时，卸料器10顶部刚好与固定板4底端接触，当滑块继续下移1.5mm, 卸料器10、冲孔凸模9与冲孔、成形凸凹模13共同作用，完成中部四个凸台的成形及中间φ20mm孔的冲裁。至此，零件内、外形及凸台完全成形。0 r2 @: M! D7 j" I' ^
滑块上移，打料杆7与压力机打料横杆相撞，卸料力经打料杆7传于打料板8，再经顶杆6传至卸料器10，由卸料器10将加工好的零件推出落料凹模11型腔，与此同时，冲裁完外形的条料经卸料板14作用，完成顶料，余料转入下一工作循环。5 T! e4 j/ x* r# [, S
在模具中，卸料器具有成形凸台及卸料的双重功能，为防止卸料器旋转，设计成带导向、定位的四方结构，并且它与落料凹模型腔保证单面间隙0.03〜0.05mm，以保证成形准确、卸料可靠。
2 t7 q3 j. b' n$ Z8 [6 Z 成形凸台的高度尺寸由卸料器相关成形尺寸决定。通过修磨冲孔、成形凸凹模上平面，可调整成形高度尺寸，从而保证成形精度。' ^* T7 \; X* ^' R
效果及结论( ~% e; {: T3 A& Y& f$ X
模具设计完成后，经制造、试模，生产的零件一次性符合图样要求。经过三年多来的使用，生产零件数万件，产品质量稳定、模具工作可靠。
5 F& ^( X; Q+ X) z5 X在这里，小吨位压力机之所以能一次性加工出零件，从模具工作原理可看出主要得益于模具结构设计时，落料凹模11比卸料器10厚3mm、冲孔凸模9比落料凹模11后3mm与坯料接触，形成阶梯型冲裁，使落料凹模11完成落料后，卸料器及冲孔凸模才开始接触坯料，而后成形及冲孔。此时，冲裁力为P=1.3×3.14×80×2.5×500=408kN，略大于400kN，只需选取稍大些的落料间隙便可克服。
7 n7 h, u! n k 上述措施的采用，使落料、冲孔、成形复合的“节奏”得到了重新布置，形成了阶梯型压力分布，从而，消除了三者复合后的压力叠加，使压力机落料、冲孔、成形复合力不够的矛盾得到根本解决。
: n; @4 q* `0 w& e0 a6 K5 s 在生产实际中，除阶梯型冲裁外，在凸模、凹模上采用不同的斜刃结构，形成斜刃冲裁，可降低冲裁力40%〜80%，不过该结构刃口制造及修磨比较复杂，刃口易磨损，主要适用于大型及厚料工件。如若工件表面质量要求不高也可采用加热冲裁，通过加热使材料抗剪强度明显降低，而适当增大冲裁或拉伸等的凸、凹模间隙，均能较好地降低冲裁力，起到小吨位压力机加工出大零件的功效。1 {6 |" ]/ i! Q. F* B; R: U% \
| 
发表于 2010-10-4 21:27:59
:thankfulness::thankfulness::thankfulness::thankfulness::thankfulness::thankfulness::thankfulness: