汽车离合器压盘盖模具设计及装配工艺

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汽车离合器压盘盖模具设计及装配工艺
罗晓哗 (杭州职业技术学院，浙江 杭州 310018)
摘要:分析了汽车离合器压盘盖的结构工艺性，提出了合理的成型工艺，且对模具的设计、结构、工作过程、装配、调试工艺作了阐述。该模具已投入生产使用，工作流畅、可靠，制件质量符合要求。
关键词:离合器;模具;设计;结构;装配工艺
0引言
3 U; P% a$ g0 B( h( B# Y; z该零件是汽车离合器压盘盖，材料为0-8F，厚度为4mm，见图1。
此零件内外形状极其复杂，为空间曲面，成型与分离工序极多，而且精度较高，内孔落料、翻边后须保证尺寸：

,拉伸后须保证尺寸46.1±0.1mm，冲孔后须保证尺寸：

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。另外，此零件外观要求较高，圆角处，圆孤处要明显，压印要清晰，表面无皱折及明显伤痕，毛刺要少，凸缘处要平整，凸台成型要到位。从而保证离合器可靠地安装在发动机与变速器之间，灵活接合与分离，以传递和切断发动机输出到变速器的动力，使汽车起步及换档时工作平稳，且在汽车急刹车时防止传动系统过载。
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1 o; |1 q. K! m$ r  b1 离合器压盖工艺分析
$ ]! s1 o$ W' z, l3 S5 _本零件成型及分离工序多，且相互联系，得到合格制件较困难，另外在成型时易回弹、起皱、拉裂、表面拉伤等质量问题，拉深时整体变形与局部变形性质不单纯是拉深，而是拉深与局部胀形，拉深与弯曲的组合，在分离工序中，冲头小而多，易折断，且同时保证各孔的位置精度较困难。结合工厂条件及生产批量，进行技术经济分析，离合器压盖工艺如下:剪料-落料-整R-拉深-冲中心孔及切边-翻边整形-冲孔-冲孔-打标记-表面处理。
工序1、剪料、用剪板机剪裁363.6mm×1454mm尺寸的条料，以备后工序使用。
2 ?7 }  [. }. P' Q工序2、落料。用压力机及落料模具，以条料平面侧边定位，冲裁外圆R203mm，四缺口宽204mm及中心孔φ30.1mm，四个φ2.1mm工艺孔。φ30.1mm及4-φ2mm孔为后工序定位用。
工序3、整R。用压力机及整R模具，以工件中心孔φ30.1mm及一个工艺孔φ2mm定位，整四缺口成R1mm尺寸。
' r% T# S/ c% ]& g! K" u& y工序4、拉深。用油压机及拉深模，以工件中心孔φ30.1mm及一个工艺孔φ12mm定位，拉深出高度为46.1mm的工件。
- i" |# Z" J+ V) l, d+ Y工序5、冲中心孔及切边。用压力机及冲孔切边模具，以工件型腔定位，冲截中心孔φ46.6mm，切除四周弧边R164.5mm。
工序6,翻边整形。用油压机及拉深模，以工件内腔及平面定位，中心孔翻边至
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$ t9 ]  u! M" H+ U2 T8 f,整形内腔高度至46.1±O.l0mm。
工序7、冲孔。用压力机及冲孔模具，以工件中心孔 gs7.jpg 及一凸耳定位，冲裁8-φ8.8mm孔，
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% c( d3 d( O5 ^2 _工序8、冲孔。用压力机及冲孔模具，以工件中心孔
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  S" I* ^; ]$ H+ w% V4 V: U6 p. D及一凸耳定位，冲制
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孔，

孔。
. D$ K# W% f8 N1 ~, }工序9、打标记。用压力机及标记模具在规定位置上打出钢印。
" y; [& E, L! G. S工序10、表面处理。将制件进行表面磷化处理，清理上油。
* R& z- r' s9 B  y2 压盖拉深模具设计
, U  T+ M2 r( T- G模具结构如图2所示
工作时，先将待定制件放于下模中，用圆柱销19和螺钉20加以定位，使制件在模具中处于一个准确的位置，再控制油压机上的油压到指定值，用油缸通过顶杆10及压边圈18压紧制件，由凸模25、凹模15 .凹模型芯6控制径向及轴向精度，即可进行合模拉深。成型后，制件卡在凹模中，因凸模下置、凹模上置，取件极为流畅，开模后，由9只弹簧及顶杆自动将制件从凹模中顶出，从而取出制件。
根据拉深件结构形状要求及工厂压力机的型号，本拉深模总体结构设计采用凹模上置式，凸模下置式，这样有利于压边及毛坯在模具上的定位，有利于提高拉深件的质量，且出料取件流畅。
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" F  D" A% G# d2 Z5 E8 n; p. Q/ B1.上模座 2.导套 3.螺刊 4.上模垫板 5.圆柱销 6.凹模型芯垫板 7.凹模垫板 8.螺钉 9.弹簧 10.顶杆 11.凹模垫板 12.圆柱销 13.导套 14.导柱 15.凹模 16.毛坯中心定位销17.制件 18.压边圈 19.圆柱销 20.螺钉 21.下模垫板 22.螺钉 23.圆柱销 24.圆柱销25.凸模 26.凸模垫板 27.螺钉 28.圆柱销 29.顶杆 30.导柱 31.下模座 32.镶块 33.抱箍
2.1 凸模设计
本拉深件尺寸妥求以内形尺寸为主，故模具设计时以凸模为基准。拉深成型时，在径内有较大回弹。故在模具设计时应充分考虑制件的回弹，据拉深件材料的机械性能，模具的大致结构和生产实际中的一些具体情况取拉深件的回弹系数δ为10%。拉深件圆弧处及圆角过渡处要挺，以使产品有良好的外观，故在凸模侧壁处成型圆角取R3mm和R8mm，在顶部成型圆角取R2mm和R4mm。见图3。为使拉深件盖顶处压印清晰，在凸模设计时取压印凹深度h-0.2mm，形状及尺寸取与压盘盖零件图压印形状及尺寸一致。拉深凸模采用分体式结构，即凸模中有镶块，这样节省材料，互换性强，维修方便，加工周期短，经济性好。另外拉深后为下面翻边工序的需要，在凸模中留出翻边凸模的固定孔，为保证翻边凸模在模具中能可靠定位，且又能方便装拆，确定翻边凸模与拉深模凸模采用k7/h6配合，孔深15mm。为使毛坯在模具中定位，在凸模上安装毛坯定位销，为方便送料，毛坏中心定位销尽可能取大一点，据实际情况，取定位销直径为φ30.Omm，采用H7/K6配合，孔深h=20mm。应将凸模镶块嵌入凸模一部分，使凸模镶块高度与凸模侧壁圆角部分高度一致。否则缺口部分内侧高度高于直壁内侧转角高度，不利造型，甚至会造成材料在该处撕裂。
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2.2 凹模设计
4 e, i' [; i' w# d: P  h采用分体式结构，由凹模及凹模型芯组成，这样互换性好，装配、调试、制作工艺性好、操作方便，模具损坏后维修成本低。为满足零件图中凸缘中凸台的要求，在凹模上平面应铣出压槽，压槽深度取h为2.7mm，压槽形状及分布见图4。因本拉深模为一次拉深成型，后面工序中的整体也在此模具上进行，不再另制整形模，故凹模圆角应尽量符合零件图中零件圆角的要求，因零件图上圆角半径r为3.5 mm，为防止零件在拉深时底部拉脱或拉裂，适当增加圆角半径;故r凹为4mm。此拉深件形状复杂，凸凹模间隙值应取合理，否则，间隙过小易破裂，且易擦表面和降低模具寿命。间隙过大，又易使拉深起皱，且影响工件精度。取

- C# e# X7 y) b  n9 x=4+0.1×4=4.4mm。其中Z为单边间隙,t为制件厚度，c为修正系数。凹模型芯如图5所示。考虑毛坯中心定位销在合模时的让位和下面工序中的中心孔翻边，在凹模型芯加工出型腔。为保证有足够的让位空间，型腔深度取h为15mm，直径
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(按IT7级精度)。考虑下面工序中打装配孔标记和多钢印的要求，在凹模型芯中应留出标记冲头的固定孔，为保证冲头在凹模型芯中的固定可靠及装拆方便性，固定孔与冲头采取K7/h6酉己合，杯记孔直径取φ8mm。顶部成型圆角取R2mm和R4mm以与凸模顶部成型圆角相配以压出较挺的圆角，另外凸台形状尺寸与凸模凹模尺寸应一致。

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3 L3 {! ]: B! a$ w3 d1 A2.3 压边圏的设计
(1)为防止拉深时工件的凸缘起皱，采用弹性压边装置，(液压传动)。压边圏的压力必须适当，过大会增大拉深力，甚至使拉深件开裂，过小会使零件的边壁和凸缘起皱，经计算：P压=7kN。
: q. m, I; F8 U(2)为满足零件图中凸缘凸台的要求，在压边圈中铣出压槽深度=2.7mm，压边圏内孔形状为凸模部分(凸模加镶块)俯视最大外形。
2.4 顶出机构设计
此拉深件在拉深后将产生回弹，制件将留在上模中，这样取件困难，效率低。因此在上模中设计顶出机构让制件在开模时留在下模。通过液压机顶出机构顶出，方便取件。为使顶出力足够且顶力均可采用顶杆，因为安装空间有限，故采用弹簧顶出。
3 拉深模装配调试工艺
: [4 [; ]4 ]  u3 @" o8 X" c: c将凸模与凸模垫板对齐用502粘合，引出凸模定销孔φ2mm和螺栓孔φ1O.5mm。分开凸模与凸模垫板，去除502粘剂，将螺栓孔扩到至φ12.5mm，定位销孔倒角并铰孔。将凸模垫板与凸模用定位销定位，把凸模镶块与凸模相配，用502粘合，在凸模垫板上引出螺栓孔φ8.6 mm和定位销孔φ7.8mm。分开凸模，凸模垫板，镶块，去除502粘结剂，定位销孔倒角并铰孔至φ8mm，再将螺栓孔扩大至V9.8mm，反面打出螺栓孔沉孔A6mm×l0mm。打出下模座中心定位销φ18.5mm和四顶杆孔φ20mm，定位销孔倒角并铰至φ12mm城注四顶杆孔相对位置与液压机垫块四顶杆孔相配。在下模座和凸模垫板用中心定位销定位，并用502粘合，引出其它定位销φ11.8mm,螺栓孔φ12.5m。在下模座四顶杆孔上放四个钢球，压入压边圈垫板(利用凸模垫板定位)压出四顶杆孔中心压痕。分开凸模垫板与下模座去除502粘结剂定位销孔倒角，并铰至φ12mm，下模座反面打出螺栓孔沉孔。利用钢球压痕，打出压边圈垫板四顶杆孔φ20mm。对下模座垫板，凸模垫板，凸模，镶块进行组装，用定位销定位，用螺栓紧固。将凹模型芯垫板与凹模型芯对齐，用502粘合引出定位销孔φ11.8mm和顶出杆孔φ11.8mm。分开凹模垫板与凹模型芯对齐，用5.2粘剂，定位销孔倒角并铰孔至φ12mm,顶杆孔扩至φ26mm。在凹模型芯螺栓孔上放钢球，压上其垫板，用定位销定位，在垫板上压出螺栓孔中心压痕。根据压痕打螺栓孔φ12.5mm。打上模垫板中心定位销孔φ11.8mm，倒角并铰孔至φ12mm。将定位销打入凹模型芯垫板与上模垫板中心定位销孔，用502粘合，引出其它定位销孔φ11.8mm和螺栓孔φ12.5mm，以及顶杆孔φ26mm。分开并除去502粘剂，将定位销倒角并铰孔至φ12mm。把定位销孔打入凸模与凹模型芯中心定位销孔，对准压印凸凹台，打入其它定位销(注:凸模，凹模型芯定位销孔相对位置中机加工来严格保证)。在凹模型芯上放钢球，压下上模座，压出螺栓孔中心压痕。取下上模座，并在凸模上放厚度与拉深件材料厚度一致的钢片，压下凹模，并在螺栓孔上放钢球，再压下上模座，并在螺栓孔上放钢球，再压下上模座，压出凹槽螺栓孔中心压痕。取下上模座，并在凹模上放502粘剂，压下凹模垫板并粘合，一并取出凹模及其垫板并粘合，一并取出凹模及其垫板，引出定位销孔φ11.8mm。分开凹模及其垫板，去除502粘剂，定位销孔倒角并铰孔至φ12mm。重新将凹槽压入凸模，并在凹模螺栓孔上放钢球，将凹模垫板利用定位压入，压出螺栓孔中心压痕，取下凹模垫板。将上模垫板利用凸模定位销压下，压出凹槽螺栓孔中心压痕。根据压印打出上述各板螺栓孔φ12.5mm，模座反面打出沉孔φ19.5mm×14mm。将凹模，凹模型芯，凹模垫板，凹模型芯垫板上模垫板，上模座用螺栓紧固;并将上下模合模，松开螺钉，调好凸凹模间隙后再拧紧，并一起打出定位销即可。
4 结束语
目前设计制造调试的汽车离合器压盘盖8副模具一次试模成功，且都投入了生产使用，效果好，为企业带来了较好经济效益。对于一极复杂的制件，初看起来，无从下手，但只要认真分析制件的功用及特点，制件的成型工艺，掌握模具设计的理论及模具制造、装配、调试的工艺，很多问题就迎刃而解了。
" W; U& Z+ l0 eword文档

. \* r, r: O. G0 s& g* q[ 本帖最后由 yws 于 2006-7-31 14:24 编辑 ]

jn4568

很详细的资料,谢谢楼主

西门春天哥

不行！楼主说的过于简洁

www.jxwy8.cn

汽车离合器压盘盖模具设计及装配工艺,这方面的资料较小,谢谢楼主分享.

H_metal

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" k+ W3 B; C6 U2 _离合器压盘模具加工难点分享：
压盘模具淬火后断续切削是难点，以前使用的进口京瓷CBN刀具经常崩刀，后来采用我国华菱超硬生产的BN-S20牌号（一种可断续切削淬硬钢的CBN材质牌号），1.5mm的加工余量，一刀过，无崩刃现象，而且加工效率提高3倍以上（原来采用进口的CBN刀片需要走好多刀才能加工完所有余量，而华菱BN-S20牌号CBN刀片背吃刀量可以达到2mm以上）

辉哥传情

谢谢楼主的分享..............