离合器分离轴承外圈冲压工艺设计

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年第34期   作者:史志龙
[导读] 在离合器内与变速器之间安装有离合器分离轴承。
        史志龙
        南京轴承有限公司 江苏南京 210000
        摘  要:在离合器内与变速器之间安装有离合器分离轴承。在变速器第一轴轴承盖上有管状延伸,其上面有分离轴承座松套,发挥回位弹簧的作用,在分离轴承的凸肩部位就会将分离叉抵住,回到最后的位置,此时与分离杠杆之间缝隙是2.5毫米。其所发挥的功能是采用分离轴承的方法对离合器片的分离和结合加以驱动,使摩擦减小。为了使离合器的功能更好地发挥出来,就要却奥工艺设计更加合理。本论文着重于研究离合器分离轴承外圈冲压工艺设计。
关键词:离合器;分离轴承;外圈;冲压工艺设计

引言:
        离合器分离轴承使于汽车中所安装的重要零部件。汽车工业不断发展,离合器分离轴承的结构型式也多种多样,现在已经出现了自动调心性能的离合器分离轴承,运行速度高,且具有很高的可靠性,重量比较轻,且成本低。离合器分离轴承承载部件化、轻量化方向发展,可靠性越来越高,使用寿命比较长,要更好地发挥其功能,对外圈冲压工艺设计进行研究是非常必要的。
一、离合器分离轴承的主要结构型式以及所具备的特点
(一)离合器分离轴承的主要结构型式
        离合器分离轴承主要包括两种结构型式,即单边带橡胶密封圈式角接触球轴承和冲压外罩式角接触球轴承。通常轴承在运行的过程中,外圈旋转,在使用的时候需要配合铸铁套筒,目前已经初夏你了自动调心离合器分离轴承,性能更好,而且设计简单。
(二)特点
        自动调心离合器分离轴承可以自动调心,重量轻、噪声低,使用寿命长。配合使用零部件的时候,不能产生严重的磨损,可以减少损伤。角接触球轴承是其核心部分。自动调心离合器分离轴承的具体特点如下:
        其一,角接触球轴承的运行中,要隔离和引导钢球,尼龙保持架发挥重要的作用,与传统的钢制相比较,其重量更轻,自润滑性能非常好,即便是润滑条件不是很好,尼龙保持架的功能也不会受到影响。
        其二,轴承通过内圈旋转就可以对分离轴承自动调心,从运动学的角度而言,其要比外圈旋转轴承效果更好,还可以防止外圈旋转的时候影响润滑脂作用下产生的离心[1] 。
        其三,套筒材料包括有两种,即增强尼龙66和铸铁。这两种材料相比较,增强尼龙66的质量更轻,特别是塑料的滑动性能良好,不需要使用脂润滑。离合器使用脂润滑,很容易吸灰,导致大量的尘埃在合理积累,而且磨粒也会滞留在这里,加之温度高,前盖导套上分离轴承机会出现结痂的问题或者阻塞的问题。塑料套筒能与前盖金属导套之间会有干滑动摩擦副形成,有很小的磨损,润滑脂的缺点就会消除。
        其四,轴承密封所使用的是橡胶密封圈,与钢制的冲压外罩相比较,其防止润滑脂泄漏的性能更加可靠。
二、工艺分析
        某汽车离合器分离轴承外圈经过冲压工艺之后,外圈外径留有磨量,滚道也留有磨量,使用的材料是MS1130,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,主要采用渗碳淬火工艺,之后是磨削加工[2] 。(图1:外圈冲压示意图)

图1 外圈冲压示意图
        冲压工艺的流程是,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,将车边的工序去掉,将切环工序加上。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,变薄整形工序模具会很快消耗,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,模具消耗问题得以缓解。
        其三,变薄拉伸会导致工件外圈出现损坏,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[3] 。
        经过调整之后,工艺技术更加完善,保证稳定生产。
三、模具设计
        由于工位压力机自身所具备的特点,并受到基础模具的限制,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0.1 mm,高度达到15.2 mm,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)

            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。(图3:经过变薄整形之后的工件设计图)

             图3  经过变薄整形之后的工件设计图


        切环工序中,由于压力机在这个工位有强风,环被切下之后,就会在强风的作用下吹入到下料道中。
结束语:
        通过上面的研究可以明确,为了让离合器分离轴承更好地发挥其性能,改进了外圈冲压工艺,编排更加合理,一些凹模材料容易受损,使用硬质合金材料取代,并使用润滑油润滑,切环环节产生一些废料,使用强风吹入到下料道中。工件经过冲压之后使用自动升降机输入到清洗机中清洗。这种磨具的质量良好,性能稳定可靠。
参考文献:
[1] 黄东勋, 罗廷银. 重卡离合器分离轴承的接触角设计和测量[J]. 科技与创新, 2020, 150(6):96-97.
[2] 耿艳. 汽车离合器分离轴承损坏原因及保养方法[J]. 轻松学电脑, 2019, 000(30):1-1.
[3] 高科. 汽车离合器分离轴承装配用立式滚压装置[J]. 轴承, 2019, 478(9):23-25.
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