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推力轴承外罩的加工工艺及模具 推力轴承外罩的加工工艺及模具 作者：刘良瑞?? ? ? ? 摘要：为缩短模具开发周期，通过对推力轴承外罩冲压工艺性的分析，制定了外罩的加工工艺和模具设计方案，重点介绍了冲孔打字复合模的结构及其设计与加工注意事项。使用其冲压工艺和模具结构，生产效率高、质量稳定，可供同类型外罩的加工借鉴和推广。? 关键词：推力轴承；外罩；冲压工艺；冲孔打字复合模? 1.引言? 由于市场竞争激烈，产品更新换代快速，产品投入市场的快慢往往是决定企业成败的关键，作为高质量、高效率生产工具的模具，其开发周期占产品开发的主要部分，因此用户对模具开发周期的要求越来越短，不少用户把模具的交货放在第一位，然后才是质量和价格。要缩短模具交货周期，模具制造企业可尽量开发一些多功能的复合模具，既可减少模具品种的数量，缩短模具制造时间；对用户而言，又可减少产品加工工序的数量，缩短加工时间。? 标志：型号、制造商代号，间隔180? 图1所示零件是某推力轴承的外罩，材料为08或10冷轧钢板。外罩在轴承中所起的作用主要有两个：一是用来防止灰尘和污物进入轴承，二是合套，使轴承成套为一个整体形成一个轴承单元，便于用户安装。外罩使用冲压工艺方法制造，为了加快新产品面市，有必要对冲压工序进行合并，多采用复合模进行加工。下面以图1零件图对外罩的冲压工艺性和所用的模具结构进行分析。??? 2.外罩冲压加工工艺? 2.1 冲压工艺性分析? 该外罩属于典型的圆筒形件，筒壁厚0.8mm，底部有R1max的圆角，圆筒内径的公差是IT12级，可以采用拉深工艺达到要求。经计算，毛坯相对厚度t/D×100=2，总拉深系数m=0.56；由查表可知，08、10钢第一次允许的极限拉深系数m1=0.48～0.5[1]。可见，mm1，所以可一次拉深成形。但是外罩高度尺寸公差为IT12级，在拉深后要采用修边工序才能达到要求。? 由于外罩的外底面是打字面，又是轴承的安装基准面，且外罩外底面的平面度公差为0.1mm，另外，为了防止合套时与轴承座圈倒角处发生干涉，外罩底部的圆角也不宜过大，因此，在工艺设计时，要考虑整形工序。? 外罩底孔直径的公差是IT13级，可通过冲孔工序达到要求。值得注意的是，虽然零件图上没有标注外罩内径和底孔直径的同轴度，但是，无论从轴承组件装配还是从轴承单元安装的角度来讲，外罩内径和底孔直径两者间是有同轴度要求的，因此，怎样保证同轴度要求，在模具的设计及加工中的工序过程控制上都不容忽视。? 此外，外罩是轴承的“外衣”，其外观的表面质量要求高，不允许有划痕、垫伤、毛刺、锈蚀等缺陷，为保证外观质量的要求，在外罩冲压加工过程中，还必须安排冲压的辅助工序，如清洗、去毛刺、酸洗、涂油、检验等。? 2.2 冲压工艺方案的确定 ? 通过上述工艺分析可知，外罩包括落料、拉深、修边、冲孔、打字、整形六个冲压基本工序，可有以下两种工艺方案：　　方案一：工序分散，采用单工序模生产；　　方案二：对工序进行合理组合、部分工序进行分散，采用复合模和单工序模生产。? 方案一中的模具结构简单，但需六道工序六副模具，生产效率低，难以满足批量生产的要求。? 方案二中工序的组合与分散要综合考虑零件的尺寸、精度、模具制造和调整的难易程度、企业的设备状况及使用可靠性等因素。经分析，决定对落料、拉深工序进行组合，冲孔、打字工序组合，采用复合模生产；将修边、整形工序进行分散，修边工序在DC7620液压车床上利用夹具进行车边，整形工序采用单工序模冲压。这样，只需三副模具和一副夹具，生产效率较高，容易保证零件的尺寸精度要求。尽管模具结构较方案一的复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造和调整并不困难。? 通过对上述两种方案的分析比较，外罩的冲压生产采用方案二为佳。? 2.3外罩加工工艺路线? 外罩的加工工艺路线：剪板→落料、拉深→车边→清洗→冲孔、打字→清洗→整底→清理→酸洗→检验→涂油、包装。其冲压基本工序的简图如图2所示。? 3.外罩冲孔打字复合模设计? 外罩落料拉深复合模的模具结构很常见, 车边夹具结构和整底工序的模具结构比较简单，不用赘述，下面重点介绍冲孔、打字工序的模具。? 3.1模具结构及工作过程? 冲孔、打字工序采用复合模，模具结构如图3所示。? 工作时，将清洗后的车边半成品倒放在冲孔凹模11上靠内径定位，随着压力机滑块的下行，冲头13和冲孔凹模11对工件进行冲孔，直至滑块到达下止点。然后，滑块回程，冲头13将冲完孔后的工件带出下模，当滑块回程到一定高度时，压力机的打料横杆就与机身上的限位装置发生碰撞，在滑块继续回程的情况下，打料横杆通过模具打料装置中的打料杆1、三角形顶板17、小推杆16、打字字头12将工件推出，并在卸料过程