CP型汽车离合器盖总成翻卷边铆接模设计

模具工业2014年第40卷第1期31CP型汽车离合器盖总成翻卷边铆接模设计严正峰，李盖华1合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009；2芜湖禾丰离合器有限公司，安徽芜湖241100摘要针对CP型汽车离合器盖总成及工艺特点，设计一副专用于CP型离合器盖总成翻卷边铆接的复合模，并对模具结构、3作过程、设计要点、潜在失效问题和原因以及解决措施等进行了论述和分析。模具结构也可应用到类似钣金零件的连接中。关键词离合器；翻卷边铆接；复合模中图分类号TG38631文献标识码B文章编号10012168201401003104DESIGNOFFLANGINGRIVETINGDIEFORAUTOMOBILECPTYPEDCLUTCHCOVERASSEMBLYYANZHENGFENG，LIGAIHUA21SCHOOLOFMECHANICALANDAUTOMOTIVEENGINEERING，HEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGY，HEFEI，ANHUI230009，CHINA；2WUHUHEFENGCLUTCHCO，LTD，WUHU，ANHUI241100，CHINAABSTRACTASPECIALCOMPOUNDDIEFORTHEFLANGINGRIVETINGOFANAUTOMOBILECPTYPEDCLUTCHCOVERASSEMBLYWASDESIGNEDBASEDONTHECOMPONENTSPROCESSCHARACTERISTICSTHEDIESTRUCTURE，WORKINGPROCESS，DESIGNPOINTSWEREPRESENTEDANDTHEPOTENTIALFAILUREPROBLEMANDCAUSEWEREANALYZEDANDTHENTHESOLUTIONSWEREPROPOSEDKEYWORDSCLUTCH；FLANGINGRIVETING；COMPOUNDDIEL引言膜片弹簧离合器是用膜片弹簧作为压紧弹簧的一种新式离合器，而CP型结构是其中推式膜片弹簧离合器结构最简化的一种类型，已在乘用车离合器中得到广泛应用。它取消铆钉，利用离合器盖内边缘伸出的许多爪状舌片，通过翻卷边将膜片弹簧与弹簧支撑环铆接在一起，形成盖及膜片分总成。为了满足生产效率要求及保证翻卷边质量，设计了一种专用于CP型汽车离合器盖总成翻卷边铆收稿日期20130912。作者简介严正峰1969一，男汉族，湖北黄冈人，研究员，主要从事汽车零部件设计与教学T作。接的复合模，通过弯爪下移、横向移动、下镦的复合运动，实现盖舌片折弯、压平动作，达到了产品及工艺要求。此方法也适用于类似钣金结构翻卷边铆接。2产品结构及装配工艺分析盖及膜片分总成由离合器盖、膜片弹簧和支撑环通过盖舌片翻卷边实现铆接。CP型产品结构如图1所示。其中支撑环为弹性支撑环，要求控制变形尺寸L见图2。为保证盖及膜片分总成翻卷边铆接在规定位置翻卷，应在盖舌片上设计并挤压出V形槽，槽形状及尺寸参照冲压设计手册确定。OFMATERIALSENGINEERINGANDPERFORMANCE，199549肖景容，姜奎华冲压工艺学M】北京机械工业版社，291300199073818WANGCT，KINZELG，ALTANTFAILUREANDWRIN一10苗红顺，王高潮，李宁基于DYNAFORM的汽车覆盖件拉深KINGCRITERIAANDMATHEMATICALMODELINGOFSHRINK成形仿真技术研究J模具工业，2007，337913ANDSTRETCHFLANGINGOPERATIONSINSHEETMETALFORMING11郝洪艳AUTOFORM的汽车覆盖件拉深成形数值模拟JJOURNALOFMATERIALSPROCESSINGTECHNOLOGY，1995，53研究J模具工业，2009，3514144375978032模具工业2014年第40卷第1期支撑环图1CP型产品结构为满足翻卷边铆接技术要求，国外某企业类似结构DST型离合器盖总成采用图3所示的2次铆接工艺，多一道工序和一台设备，影响了生产效率。也有一些小企业采用模具弧形挤压变形一次完成铆接，由于变形不规范，造成支撑环呈椭圆形，产品质量得不到保证。为了提高生产效率且保证铆接质量，经研究，设计了一副专用复合模。该模具要求定位可靠，为减小铆接间隙，要求在膜片弹簧处于压平时，在一副模具中完成盖舌片折弯、压平，保证弹性支撑环压缩尺寸在规定的尺寸公差内，且盖、膜片弹簧和弹性支撑环没有异常变形。3模具结构与工作过程模具结构如图4所示。使用设备根据离合器外形尺寸，采用6301000KN的四柱和单柱液压机铆接，为便于铆接参数调整，采用可编程序控制器PLC控制的数控液压机。模具工作过程为以定位环26和盖定位销30对离合器盖实施定位，依次放入膜片弹簧和弹性支撑环，定位芯27和盖舌片对膜片弹簧进行定位，启动液压机。上模下移，通过矩形弹簧L6压缩变形产生压力施加在中间垫板12上，小导柱32再传递至压紧环23上，从而缓慢压平膜片弹簧。上模在下移过程中，当矩形弹簧L6作用力较小时，己预压缩的矩形弹簧9就发挥其助力作用。同时膜片弹簧变形带来的压力反作用于压紧环23，通过小导柱32、矩形弹簧9顶住中间导向板14，中间导向板14通过螺钉与固定芯座29连接。当矩形弹簧L6压缩时，壳体17、导向环18与中间导向板L4发生相对运动，弯爪轴20沿导向环18的斜槽运动，将弯爪轴竖直方A翻卷边铆接前盖舌片上挤压出V形槽B翻卷边铆接后控制尺寸L图2离合器盖总成翻卷边铆接技术要求膜A第一道工序折弯75。85。安装弹簧、B第二道工序压平图3DST型离合器翻卷边铆接工艺34模具工业2014年第40卷第1期弯爪轴结构如图7所示，材料采CRL2MOV，淬火硬度5558HRC。由于弯爪轴经常移动，通过直通式油杯28注入润滑油，经芯轴L3和固定芯轴29中油槽实现润滑。图7弯爪轴结构定位环26根据离合器外形尺寸结构确定，保证离合器定位可靠，且减少铆接变形，材料采用CRL2MOV，淬火硬度5558HRC。由于模具对弹簧要求负荷火、寿命长，采用矩形弹簧9和16，也可以采用氮气弹簧。5调试过程常出现的失效问题及解决措施CP型离合器盖总成翻卷边铆接失效分析如表1所示。表1CP型离合器盖总成翻卷边铆接失效分析潜住失效离合器潜在严重现行过程不可探测风险描述潜在失效原频度数建议措施模式失效影响度数控制度数顺序数翻卷边到设计校核盖底平面过小分离时与压盘干涉7限位块调整不当3尺寸检具363控制零件尺寸高度校核矩形弹簧过小支撑变形大或失效6限位块调整不当3尺寸检具354校核限位块设计尺寸支撑环并校核限位块设计尺寸紧高度过人工作不可靠6限位块调整不当3自榆354校核矩形弹簧零件失效或盖定位铆接力过大、定位目测或位置度盖变形73363检查定位环孔位置度不合格环不准确检具抽榆无缺陷、支撑环变形零件失效，负荷特限位块调整不当、检查限位块、弯爪块运3目测363性滞后值大7弯爪块运动异常动无变形影响压盘倾斜度及工装弯爪块不一目测或用弯爪检测弯爪块装配后高度弯爪不均匀63363外观致专用尺寸榆具差弯爪处有拉伤影响外观4润滑不好3目测324检查弯爪块运动备汴1严重度数是指失效模式发生时对零件、系统或顾客影响后果的严重程度的评价指标，严重度的评估分为110级，分值愈高则影响愈严重。2频度数是指特定失效起凶或机理出现的可能性，频度数的评估分为110级，分值愈高则出现机会愈大。3不易探测度数是指在零件、系统投产前，现行设计控制方法来探测潜在失效原、机理能力的评价指标，不易探测度数分为110，得分愈高则愈难以探测。4险顺序数是严重度数、频度数和不易探测度数的乘积，取值在11000，该数值愈大则这一潜在问题愈严重，愈需采取“预防措施”。6结束语经汽车离合器企业生产实践证明，CP型离合器盖总成翻卷边铆接模结构合理、可靠、技术成熟，完全能满足离合器盖总成翻卷边铆接的要求，上E逐步在DST型离合器盖总成翻卷边铆接工艺中应用，也可以