來源:中國模具網(wǎng) 作者:佚名 更新于:2017/1/25 10:13:56 閱讀:
1前言活塞銷是內(nèi)燃機(jī)中一個重要的基礎(chǔ)零件,工作條件苛刻,要承受很高的燃?xì)鈮毫突钊M件的慣收稿曰期:2001-12-26:文群,女,32歲,講師具時,應(yīng)十分注意壓力機(jī)的壓力曲線、裝模高度、行程長度及其調(diào)節(jié)量、滑塊及工作臺的裝模尺寸等。
3.3彈性元件本復(fù)合模采用的彈性元件為碟形彈簧,成本低,更換方便。但是體積大,壓力曲線陡,行程有限,需設(shè)定并調(diào)整預(yù)緊力。
缸,見)作為一種新型彈性元件,得到了日益廣泛的應(yīng)用。氮氣彈簧的彈力來源于缸體內(nèi)的壓縮氮氣,壓力范圍為10~15MPa.具有體積小、力量大、行程長、壓力曲線平穩(wěn)、勿需預(yù)緊、使用安全可靠等優(yōu)點。但成本高,國產(chǎn)化程度不夠。
利用氮氣彈簧替代碟形彈簧(),可利用上模座加工出儲氣缸,四個氮氣彈簧通過管道相互連通,大大節(jié)約了模具空間。從看出,若采用氮氣彈簧,壓力曲線將變得十分平緩,從上模接觸鍛件時開始,便可為鍛件提供強大、恒定的壓緊力。
4結(jié)束語目前,我國已建成投產(chǎn)了數(shù)十條連桿鍛造生產(chǎn)線,生產(chǎn)能力完全能夠滿足國內(nèi)市場的需求。但是,高精度連桿仍然缺口很大。
性力。由于承受的是一種周期性交變沖擊載荷(比壓-般在30005000MPa),因此,易產(chǎn)生疲勞破壞;钊N工作時,與銷座和連桿小頭襯套間有相對滑動,盡管相對滑動速度不高,但在1000)左右的溫度下,處于半液體摩擦狀態(tài),極易引起磨損。根據(jù)其工作條件,要保證高的安全系數(shù),就要求具有很高的耐坯料長度%疲勞強度,即在高溫高壓變載荷條件下不出現(xiàn)疲勞裂紋,還要求具有很高的耐磨性。所以活塞銷制造不僅要正確選擇零件材料,還要正確選擇加工方法。從實際情況看,原有的車外圓再鉆孔的加工方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其性能要求,為此,擬采用冷擠壓生產(chǎn)。
2工藝分析冷擠壓是一種先進(jìn)的壓力加工方法,F(xiàn)以X6110活塞銷(為例,說明活塞銷的冷擠壓工藝性,其他類型的活塞銷可依此類推。
X6110活塞銷材料為20,零件為中空的圓柱形,兩頭內(nèi)孔為021*020,中間孔徑為020"020,且對稱分布。由于擠壓通孔是不現(xiàn)實的,因此,設(shè)計為不通孔形0―坯料的橫截面積,mm2;坯料外圓尺寸!坯:為便于將毛坯放入凹模內(nèi),降低冷擠壓單位擠壓力,提高零件表面質(zhì)量,減少模具磨損,一般將毛坯退火后軟磨外圓尺寸至!坯,再進(jìn)行磷化-皂化處理。
考慮到生產(chǎn)上可能出現(xiàn)的意外情況(如軟化退火質(zhì)量較差,潤滑層脫落等),應(yīng)將擠壓力(乘上安全系數(shù)1.3.因此,擠壓設(shè)備選用2000kN液壓機(jī)(Y32-200)。
為保證模架精度,保證導(dǎo)向的準(zhǔn)確性,采用導(dǎo)柱導(dǎo)套式模架。導(dǎo)柱(導(dǎo)套對模板的垂直度!0.01,導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合精度不低于7級。為擴(kuò)大支承面積,把上凸模12的上端設(shè)計成10.的錐體,上承墊塊18;下凸模7的下端也設(shè)計成10*的錐體,下承墊塊4.上凸模通過夾緊塊21、定位塊22用螺釘14固定在上墊塊17上,可以適當(dāng)調(diào)整上凸模的垂直度。
下凸模通過壓板5和墊塊4用螺釘30緊固在下底板28上。
該模具采用三層組合凹模:凹模11、預(yù)應(yīng)力套10、壓套24.組合凹模通過壓套用螺釘13固定在下模板26上,用螺釘2將下底板28、底座3、下模板26三者固定在一起。
為便于擠壓件從凹模中取出,設(shè)計了頂出裝置。
裝置由底板31、頂料桿1和頂料套6組成,設(shè)置導(dǎo)向板8為頂料套導(dǎo)向。
該模具通用性強,只要更換上凸模12、下凸模7、凹模11、預(yù)應(yīng)力套10、限位套23和頂料套6,就可以加工多種規(guī)格的活塞銷。!模具工作部分設(shè)計由于該模具所受單位擠壓力較大,凸模主要失效形式是折斷,因此,選用高韌性的模具材料W6Mo5Cr4V2制造凸模。熱處理硬度HRC60~65,且充分回火。
冷擠壓時,凹模內(nèi)腔受到很大的徑向應(yīng)力的作用,在強度不足時,易發(fā)生切向破裂。該模具所受實際單位擠壓力大,必須采用三層預(yù)應(yīng)力組合凹模才能滿足要求,內(nèi)層凹模選用W18Cr4V,熱處理硬度HRC60~65;中層預(yù)應(yīng)力套選用40Cr,熱處理硬度HRC40~45;外層壓套選用45鋼,熱處理硬度HRC40~42.組合凹模的主要優(yōu)點是在同樣的凹模外形尺寸條件下,其強度約為整體式凹模強度的1.8倍。
組合凹模必須進(jìn)行壓合,在壓合時如何對組合凹模內(nèi)腔正確地施加預(yù)應(yīng)力,是一個很重要的問題。
壓法、取壓合角為1*30'、在液壓機(jī)上壓合效果很好。
壓合順序是由外向內(nèi),即先將中圈預(yù)應(yīng)力套壓入外圈壓套之中,再將內(nèi)圈凹模壓入。壓出順序則由內(nèi)向外,剛好與壓合時相反。
7結(jié)束語該模具的優(yōu)點是:通用性強,只需更換部分元件就可以擠壓多種規(guī)格的活塞銷;采用導(dǎo)柱導(dǎo)套式模架,保證了導(dǎo)向的準(zhǔn)確性;改進(jìn)了上、下凸模的角度,降低了單位擠壓力;采用三層預(yù)應(yīng)力組合凹模,提高了凹模強度,節(jié)約了貴重模具鋼,當(dāng)內(nèi)圈凹模損壞后,僅需更換內(nèi)圈,整個組合凹模不致報廢,大大降低了模具制造成本。
活塞銷采用該模具冷擠壓加工后,提高了零件精度和表面質(zhì)量,減少了切削加工量,節(jié)約了大量原材料,提高了生產(chǎn)效率,更提高了零件的力學(xué)性能。
經(jīng)道路試驗,該工藝生產(chǎn)的活塞銷,行駛五萬公里以上仍然完好無損,從而得到了市場的認(rèn)可,也為工廠帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益。