汽车离合器压盘盖精密模具设计

机械制造与研究谢茂青汽车离合器压盘盖精密模具设计汽车离合器压盘盖精密模具设计谢茂青杭州西湖汽车零部件集团股份有限公司，浙江杭州310012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、工作过程的工艺作了阐述。该模具已投人生产使用，工作流畅、可靠，制件品质符合要求。关键词离合器；模具；设计；结构；32作过程中图分类号TH12文献标志码B文章编号167152762010010038434PRECISEMOLDDESIGNOFCOVEROFAUTOMOBILECLUTCHXIEMAOQINGHANGZHOUWESTLAKECLUTCHGROUPCO，LTD，HANGZHOU310012，CHINAABSTRACTTHISTHESISANALYSESTHESTRUCTURALTECHNIQUEOFTHECOVEROFTHEAUTOMOBILECLUTCHANDPROPOSESTHEPROPERFORMINGTECHNIQUEITALSOEXPLAINSMOLDDESIGNING，THESTRUCTURE，THEWORKINGPROCESSTHEMOLDHASALREADYBEENPUTINTOUSEWITHTHEPROPERTYOFFLUENTWORKINGPROCESSANDRELIABLESTANDARDQUALITYKEYWORDSCLUTCH；MOLD；DESIGNING；STRUCTURE；WORKINGPROCESS0引言图1是汽车离合器压盘盖，材料为08F，厚度为4RNM。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、翻边整形后须保证尺寸6151，整形内腔高度至46101MM，冲孑L后须保证尺寸8一88，4一B88。0O413，2一LO。00413，4一咖81，64,51”，94,8115O另外，此零件外观要求较高，圆角处，圆弧处要明显，压印要清晰，表面无皱折及图1汽车离合器压盘盖明显伤痕，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地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。离合器压盖工艺分析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、表面拉伤等作者简介谢茂青1974一，男，浙江杭州人，工程师，主要从事模具设计及制造工作。38HTTPZZHDCHINAJOURNA1NETCNEMAILZZHDCHAINAJOURNA1NETCN机械制造与自动化机械制造与研究谢茂青汽车离合器压盘盖精密模具设计品质问题，拉伸时整体变形与局部变形性质不单纯是拉伸，而是拉伸与局部胀形，拉伸与弯曲的组合，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一落料一整一拉伸一冲中心孔一切边一翻边整形一冲孔一打标记一表面处理图2。A剪料B落料E整RE冲中心孔G翻边整形I打标记D拉伸F切边H冲孔图2工艺流程图J表面处理工序1剪料。用剪板机剪裁3636X1454尺寸的条料，以备后工序使用。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4,301MM，四个121MM工艺孔。6301MM及4一西121MM孔为后工序定位用。工序3整。用压力机及整模具，以工件中心孔榔1MILL及个工艺孔121LNLN定位，整四缺口成R1尺寸。工序4拉伸。用油压机及拉深模，以工件中心孔MACHINEBUILDING8AUTOMATION，FEB2010，39J38414,301MM及一个工艺孔4,121MM定位，拉伸出高度为461MM的工件。工序5冲中心孔。用压力机及冲孔模具，以工件型腔定位，冲截中心孔4,1466MM。工序6切边。用压力机及切边模，以工件中心孔及型腔定位，切除四周弧边至R1645MM。工序7翻边整形。用油压机及拉伸模，以工件内腔及型腔定位，中心孔翻边至4,15116MM，整形内腔高度至461010MM。工序8冲孔。用压力机及冲孔模具，以工件中心孔4,151OO16MM及一凸耳定位，冲裁84,88216MM孔，4一币88O00413MM孑L，24,1O00O413MM孑L，6一51O15MM孑L，44,811511111“1孔，9一115RAM孔。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。工序LO表面处理。将制件进行表面磷化处理，清理E油。2离合器压盖拉伸模具结构及工作过程3332模具结构如图3所示。1234567891O111213；L直J，18J|F|F313029282726252423222120L91一E模座；2导套；，螺钉；4上模垫板；5圆柱销；6一凹模型芯垫板；7凹模垫板；8螺钉；9弹簧；1O顶杆；11一凹模垫板；12坷柱销；L3导套；14一导柱；15_凹模；16毛坯中心定位销；17制件；18一压边圈；19圆柱销；2O螺钉；21下模垫板；22螺钉；23_圆柱销；删柱销；25_凸模；26_凸模垫板；钉；28_圆柱销；295；3O一导柱；31下模座；32_镶块；3，抱箍图3汽车离合器压盘盖位伸模39机械制造与研究谢茂青汽车离合器压盘盖精密模具设计工作时，先将待定制件放于下模中，用销L9和2O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3及压边圈2L压紧制件，由凸模6、凹模7、凹模型芯18控制径向及轴向精度，即可进行合模拉伸。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。3模具设计要点根据拉伸件结构形状要求及工厂压力机的型号，本拉伸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，有利于提高拉伸件的品质，且出料取件流畅。31凸模设计本拉伸件尺寸要求以内形尺寸为主，故模具设计时以凸模为基准。拉伸成型时，在径内有较大回弹。故在模具40设计时应充分考虑制件的回弹，据拉伸件材料的机械性能，取模具拉深件的回弹系数6为10。拉伸件圆弧处及圆角过度处要挺，以使产品有良好的外观，故在凸模侧壁处成型圆角取昭和懿，在顶部成型圆角取和图4。为使拉伸件盖顶处压印清晰，在凸模设计时取压印凹深度H02MM，形状及尺寸取与压盘盖零件图压印形状及尺寸一致。拉伸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。另外拉伸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K7H6配合，孔深为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4,300MM，采用H7K6配合，孔深H20RAIN。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园角部分高度一致。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。图4压盘盖拉伸模凸模HTTPZZHDCHINAJOURNA1NETCBEMAILZZHDCHAINAJOURNA1NETCN机械制造与自动化机械制造与研究谢茂青汽车离合器压盘盖精密模具设计32凹模设计33压边圈的设计采用分体式结构，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27MM，压槽形状及分布见图5。因本拉伸模为一次拉深成型，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35MM，为防止零件在拉伸时底部拉脱或拉裂，适当增加圆角半径；故R凹为4MM。此拉伸件形状复杂，凸凹模间隙值应取合理，否则，间隙过小易破裂，且易擦伤表面和降低模具寿命。间隙过大，又易使拉伸起皱，且影响工件精度。取CT401X444MM。其中Z为单边间隙，为制件厚度，C为修正系数。凹模型芯见图6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孑L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1513FLLTL，直径1594603INLQL。按I1_7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孑L，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K7H6配合，杯记孔直径取4,8MM。顶部成型圆角取和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。1为防止拉伸时工件的凸缘起皱，采用弹性压边装置，液压传动。压边圈的压力必须适当，过大会增大拉伸力，甚至使拉伸件开裂，过小会使零件的边壁和凸缘起皱，经计算F为7T。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为27MM，压边圈内孔形状为凸模部分凸模加镶块俯视最大外形。34顶出机构设计此拉伸件在拉伸后将产生回弹，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。4结语该设计制造调试的汽车离合器压盘盖8付模具一次试模成功，且都投入使用，效果好，为企业带来了较好的经济效益。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。参考文献1许发樾实用模具设计与制造手册M北京机械工业出版社20032冲模设计手册编写组冲模设计手册M北京机械工业出版社，20033彭建声简明模具工实用技术手册M北京机械工业出版社，19934中国模具设计大典编委会中国模具设计大典M南昌江西科学技术出版社，2003图6压盘盖拉伸模凹模型芯收稿日期20090901上接第24页分析，可以预测卧式离心机在工作中的动态响应特性。实践证明，采用有限元分析的方法，可以解决随着离心机单机生产能力和分离因数的提高，结构设计中的强度、变形和振动等问题。参考文献1顾威，钱才富，于洪杰，等卧式螺旋卸料沉降离心机螺旋输送器的三维有限元分析J制造业自动化，2002，92董俊华，范德顺卧式螺旋离心机的转鼓与螺旋输送器的有MACHINEBUILDING8AUTOMATION，FEB2010，39J3841限元分析D北京北京化工大学，20043HARALDANLAULRECENTDEVELOPMENTSINCENTRIFUGET