离合器分离轴承内、外圈冲压工艺设计

摘要:离合器分离轴承是汽车离合系统的一种重要部件,它与分离拨叉、一轴管套组成共同促进离合器发挥功能。分离轴承的轴承设计和安装主要是为了服务于离合器,它不仅要满足与离合器分离指的匹配,还要保证在离合器结合与分离状态保持与离合器同步旋转,可以满足最大分离力的要求。而与离合器的分离指直接配合的是分离轴承的内圈或外圈,这个设计的主要原理就将传统制成轴承内、外圈的工艺由GCr15圆钢锻造毛坯、退火、车加工工艺改为GCr15钢板冲压轴承内、外圈,取消锻造毛坯、退火及车加工工艺。不仅满足了整车轻量化及空间压缩的要求,还达到我们所需要的工艺效果,更好的为生产做出贡献。同时,这也验证了一个理论事实,工艺设计的合理性,会直接影响生产效率的提升。所以,我们应该在工艺设计上综合考虑各种因素,制定出正确、合理的工艺设计方案。本文主要对离合器分离轴承的内、外圈冲压工艺设计进行了研究和分析。
关键词:离合器;分离轴承;内、外圈;冲压工艺设计
引言:
分子筛柱随着汽车行业的发展和进步,离合器分离轴承的结构形式也多种多样,冲压内、外圈结构的离合器分离轴承就是其中的一种,因为这种分离轴承的结构紧凑、传动效率高、质量小、布置方便、离合器接合柔和等优点,广泛应该与各种形式的汽车中。除此之外,这种轴承的应用之所以广泛,是因为它具有成本低、可用性强、耐用的特点。
一、冲压内、外圈结构的分离轴承所具备的特点
(一)离合器分离轴承的内、外圈矩阵干扰加固显示器主要结构型式及工艺实现方法
在实际的分离轴承与离合器匹配应用中,一般分离轴承常用的有两种结构形式,一种是分离轴承的内圈与离合器分离指匹配,外圈与分离轴承的套筒连接。另一种是分离轴承的外圈与离合器分离指匹配,内圈与分离轴承的套筒连接。实现分离轴承的内、外圈的传统工艺是用GCr15圆钢锻造成毛坯,经过退火处理,车加工后经过淬回火后经过磨削加工的工艺方法,而新的工艺方法是用GCr15的钢板直接冲压成型,经过淬回火后磨削加工的工艺方法。这种工艺方法可以实现分离轴承的高度设计减小,实现更低的分离轴承的安装宽度,给整车的空间布局设计提供了便捷。
(二)特点
对于一项新的研发工艺,我们当然要去进一步研究和探讨,并且希望通过我们的观察和发现,可以总结出一些有意义的理论指导,然后可以再进行改进,创造出更好、更实用的工具。冲压内、外圈结构的分离轴承,它的特点相对来说比较轻盈,而且静音效果好,最重要的是内、外圈的壁厚薄,通过整体淬火、回火,耐磨性能提升,使用的寿命提高,比较耐用。并且,与离合器分离指配合时,它们之间的摩擦性较小,很好的避免了对分离轴承及离合器分离指的损坏。下面我们对冲压内、外圈结构的离合器分离轴承特点进行具体的分析:
其一,传统工艺方法的分离轴承的内、外圈的壁厚一般在4~8mm,为了满足更高离合器分离力的要求,需要壁厚需要增加,而冲压内、外圈的壁厚可以压缩一半即可满足。用10000N的分离力取例,选用相同的钢球规值和旋转中心直径,轴承的设计载荷需要满足≥35000N。传统工艺方法的分离轴承内、外圈壁厚需要≥3mm,而冲压内、外圈的新工艺只需要壁厚≥1.5mm即可满足。新工艺方法的轴承的内部空间增大,可以给保持器的设计空间减少约束,也可在同等轴承宽度条件下,增大钢球的规值,增加轴承载荷,同时可以增加润滑脂的填量,使分离轴承的使用寿命相比传统工艺方法的轴承增长数倍。
其二,冲压内、外圈结构的分离轴承,实现内圈旋转设计更方便,结构直接通过冲压实现,而传统工艺需要锻造毛坯后通过车加工的工艺方法实现,不仅加工消耗了较多的能源,且生产效率低下。根据运动学理论的分析表明,内圈比外圈旋转轴承效果更好,轴承的旋转中心直径小,产生的离心力小,更有益轴承的使用寿命提高。
其三,内、外圈通过冲压工艺成型,生产效率极高,一般班产可达1万件以上。因其壁厚均匀,热处理变形小,留给磨削的加工余量均匀且余量较小。相比传统工艺方法制成的内、外圈,毛坯生产效率提升数倍,磨加工效率可以提升1倍,大大缩短了内、外套圈的生产周期,降低生产制成本。
二、工艺分析
某汽车离合器分离轴承内、外圈经过冲压工艺之后,内、外圈的外景和沟道只需留有较小的磨量,使用的材料是GCr15.这种零件各项指标都有严格要求,工件经过冲压之后,还需要实施热处理,主要采用淬火、回火工艺,之后是磨削加工。
通常情况下,冲压工艺需要严格按照相关程序来进行:卷板料进场之后,开卷、校平,剪
切下料、落料,经过拉伸处理之后变薄整形,切底,对底部进行整形处理,经过清洗之后车边。
整个的工艺流程采用了多工位压力机5个工位,所生产的样品质量合格。但是,由于这个冲压工艺的生产效率不是很高,影响规模化生产,就调整为如下的操作方式。
其一,采购符合内、外圈下料尺寸的钢带,用切环工艺代替车边工艺。与车边工艺相比较,切环工艺的外径表面存在质量问题,而且端面有毛刺,外径也不是很光滑,但是,外径经过热处理之后,经过磨加工,就可以有效地消除毛刺以及其他的外观缺陷。所以,切环工序完全对于技术要求可以满足。
其二,与其他工序相比较,在变薄整形工序中,模具消耗速度相对较快,而且模具不协调,所以,可以将变薄拉伸工序增加在拉伸和变薄整形工序之间,从而降低模具消耗。
钢结构运输
其三,在进行变薄拉伸的过程中,很可能对工件外圈造成不同程度的损坏,整形工序也会存在类似的现象,模具抛光需要持续进行,在生产的过程中就会产生中断,如果使用硬质合金YG15C材料取缔冲压下模,结合使用美孚润滑油,可以获得良好的润滑效果,模具可以正常使用。
经过调整之后,工艺技术更加完善,保证稳定生产。
医院新风系统三、模具设计
对工位压力机所具备的特点以及基础模具的限制状况考虑,切边的时候需要采用轴向切边的方式。所以,需要先处理好切边部位,然后才能进行切边操作。实施变薄整形工序,使痕环零件有所增加,将一个平台压出来,为切环工创造良好条件,确保冲压件的端面尺寸有较高的精确度。工件经过变薄整形之后,压痕直径要超过外径0.1mm,高度达到15.2mm,而且在压痕平面与内径之间形成一个弧状,对轴承成品装配非常有利。(图2:变薄拉伸模具改进后的设计)
其中,1为冲压下模;2为顶料柱;3为凸模;4为压痕环;5为冲头体;6为空心螺钉;7为退料环。切环工序中,由于压力机在这个工位有强风,环被切下之后,受到强风的影响会被吹入到下料道中。
结束语:
在本文上述内容的研究中,为了保证离合器分离轴承更好地发挥其性能,做出了分离轴承
内、外圈工艺方法的设计优化,改进了内、外圈冲压工艺的模具结构设计;针对凹模材料容易受损的情况,使用硬质合金材料取代,并添加润滑油减少摩擦;利用强风将切环工序剩下的废料,吹入下料道;对冲压之后的工件进行清洗处理。研究证明,在实施这些改进措施之后,工艺设计更加的合理,生产效率得到了提高。切筋
参考文献:
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