CN108080899A - 一种拉式冲压离合器盖 - Google Patents
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Abstract
以提供一种配合精度更高、承载能力更强、工作更稳定且生产成本更低的拉式冲压离合器盖为目的，采用落料→正拉深外轮廓大浅碟形→反拉深中心凹坑→冲中心孔→旋切周边小孔→切边→校形的工艺流程，放弃原有从中心到两边的复合冲拉方式，而采用先正拉深外轮廓大浅碟形，进而反拉深中心凹坑的工艺流程。在离合器盖外圆周开通风窗孔，旋切通孔设置与压盘固定连接的弹性元件，以起到缓冲作用。毛坯料为直径319.15mm，厚度为2mm的圆形板材，离合器盖厚度为2mm，外缘直径180mm，中心凹坑和中心孔直径分别为140mm和110mm。第一次正拉深外轮廓大浅碟形，使用内圆直径225mm外圆直径300mm的压边圈，以36128.3N的压边力进行复合拉深。由计算机仿真分析取得压力机参数，冲裁间隙0.44mm，摩擦系数0.125，冲压速度3000mm/s。
Description
技术领域
本发明涉及一种拉式冲压离合器盖的设计与冲压成型仿真，属于机械制造及其自动化综合技术领域。
背景技术
冲压工艺是以板料为原料，利用模型与冲压设备对板料进行加工，将其成型为具有一定形状和尺寸的先进金属成型方法。按照方法特点，冲压成型工艺大致可分为分离工序和成型工序。其中分离工序系将板料中的部分用模具分离出来而获得平面零件，如冲裁、冲孔等。而成型工艺则是将平板坯料用模具成型为具有各种形状的零件，如拉深、弯曲等。在汽车工业中，冲压成型工艺得到了广泛应用。这是由于其具有生产效率高、节能、节材、制造精度高、互换性好和易于实现轻量化等综合社会经济效益。车身覆盖件的冲压成型工艺是冲压技术中最复杂最典型的工艺。
离合器盖作为一个结构复杂的盖式零件，其冲压成型难度大。传统生产中，由于离合器盖的直径大，中心凹坑的拉深系数小，成型难度大，因此多选择从中心到两边的复合冲拉方式。但这种成型方式工艺流程较为繁琐，技术参数多，生产研发周期长且成本高，有诸多问题。因此在这里创新优化传统流程，先正拉深外轮廓大浅碟形，进而反拉深中心凹坑，结合计算机动态仿真得到技术参数，大大减少了冲压成型步骤，降低了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配合精度更高、承载能力更强、工作更稳定且生产成本更低的拉式冲压离合器盖。其特征在于：根据预期目的提供该离合器盖冲压成型的优化工艺流程，通过复合拉深冲裁剪切等工艺达到零件基本性能要求；通过调整盖与压盘飞轮以及分离轴承的联结与工作配合，提供更为优化的离合器盖。
所述拉式冲压离合器盖结构较为复杂，提出成型方案：落料→正拉深外轮廓大浅碟形→反拉深中心凹坑→冲中心孔→旋切周边小孔→切边→校形。冲压成型离合器盖必须经过复合拉深和冲裁。如果先反拉深凹坑，在拉深外缘时由于拉深系数过大很可能造成中心区的挤压变形，产生局部褶皱甚至断裂失效，不利于冲裁中心圆孔，同时也需要更多毛坯料，提高了成本。离合器盖厚度为2mm～4mm，外缘直径为170mm～180mm，中心孔直径110mm～115mm。盖上均布九个加强筋，并开设通风装置，同时在盖内圆周处翻边。
提供离合器盖厚度为2mm，外缘直径180mm，中心凹坑和中心孔直径分别为140mm和110mm。在盖上冲制九个加强筋，均布在直径162mm的分度圆上，同时外圆周开三个直径16mm的通风窗孔，盖上旋切的通孔设置与压盘固定连接的弹性元件，以起到缓冲作用并提高承载能力。毛坯料在成形的过程中会有部分区域变薄，但变薄的部分相对来说比例较小，零件整体的平均厚度与毛坯的初始厚度基本上是一样大的。再由质量守恒，坯料的展开大小可以通过拉深前后面积等同的原则计算出来。其中拉深前为坯料面积，拉深后为零件面积再算上修边的余量。毛坯尺寸运用久里金法则计算，修边余量为3mm，计算得到直径319.15mm的毛坯板料。
初次外缘冲压提供压边圈，内圆直径225mm，外圆直径300mm；压边力F＝AQ，其中A为有效压边面积，单位是mm2，Q是单位压边力，单位是Mpa，计算得初次拉深压边力36128.3N。
使用工程软件进行仿真分析，动态参数在计算机中调整以获得最佳值。通常有冲裁间隙值z，摩擦系数为f和冲压速度为v。经过多次仿真，在保证成型后安全区和有起皱趋势区最大面积的条件下，得到最佳参数z＝0.44mm f＝0.125、v＝3000mm/s。初次拉深使用环形压边圈，内圆为直径225mm，外圆直径为300mm，压边力根据有效接触面积计算得36128.3N。冲裁时提供冲模尺寸，控制双边间隙，由d凸＝d+xΔ-δ得凸模直径107.12mm，零件公差取0.24，磨损系数取0.5，修边余量和冲孔尺寸分别是δ＝3mm和d＝110mm。由此最终提供优化后的工艺流程，获得这种拉式冲压离合器盖，厚度2mm，外轮廓圆直径180mm，中心孔直径110mm。盖上冲制有九个均匀分布加强筋，旋切的通孔设置与压盘固定连接的弹性元件，有效减小离合器工作时盖所受载荷和工作压力，起到缓冲作用，同时增大散热面积，开多个散热孔。
本发明和现有离合器盖相比有以下优点：
具有更长的寿命和更好的机械性能，设计九个均匀分布的加强筋，开通孔增设弹簧座，在保证工作特性基础上减少盖的承载；通过设计通风窗孔有效降低摩擦表面过高的温度，更加便于通风散热；放弃传统盖式零件先小后大的冲压顺序，采用复合拉深，先整体成型进而局部成型的方案大大降低了成型后零件褶皱断裂的比例，提高了生产效率节约了生产加工成本；结合有限元分析理论，运用计算机仿真进行动态数据的调试，在获取最佳动态参数的同时论证了方案的可行性，提高了产品研发效率。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
附图说明
图1为拉式冲压离合器盖三维图，其中1是外轮廓大浅碟形，2是加强筋，3是中心凹坑，4是中心孔，5是通风窗孔。
具体实施方式
实施例一
落料后获得毛坯直径319.15mm，厚度2mm的圆形板材；调整压力机参数，取冲裁间隙0.44mm，摩擦系数0.125，冲压速度3000mm/s，第一次正拉深外轮廓大浅碟形，使用内圆直径225mm外圆直径300mm的压边圈，以36128.3N的压边力进行复合拉深，在成形的外轮廓大浅碟形件基础上反拉深凹坑，冲裁中心孔同时旋切通风窗孔和通孔，旋切的通孔设置与压盘固定连接的弹性元件，最后切边校形。
Claims (4)
1.一种拉式冲压离合器盖，其特征在于优化了冲压工艺流程：落料→正拉深外轮廓大浅碟形→反拉深中心凹坑→冲中心孔→旋切周边小孔→切边→校形；该流程放弃原有从中心到两边的复合冲拉方式，而采用先正拉深外轮廓大浅碟形，进而反拉深中心凹坑的工艺流程；其中，盖厚度为2mm～4mm，外缘直径为170mm～180mm，中心孔直径110mm～115mm；盖上均布九个加强筋，并开设通风装置，同时在盖内圆周处翻边；最终得到一种配合精度更高、承载能力更强、工作更稳定且生产成本更低的拉式冲压离合器盖。
2.根据权利要求1所述的一种拉式冲压离合器盖，其特征是通风装置，主要是在离合器盖外圆周开三个均匀分布的直径16mm的通风窗孔；盖上旋切的通孔设置与压盘固定连接的弹性元件，以起到缓冲作用。
3.根据权利要求1所述的一种拉式冲压离合器盖，其特征是圆形毛坯料，坯料直径为319mm～412mm，厚度与盖基本保持一致；零件公差取0.24，压力磨损系数0.5～0.6，修边余量小于5mm。
4.根据权利要求1所述的一种拉式冲压离合器盖，其特征是核心冲压参数，冲裁模的初始双边间隙z控制在0.38≤z≤0.54，单位是mm，摩擦系数为f，冲压速度为v，控制在0.1≤f≤0.18，2500mm/s≤v≤3300mm/s范围内。
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2017
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