從動盤總成的盤轂加工工藝及其應用的模具組件的製作方法

2023-05-24 22:28:36 1

專利名稱：從動盤總成的盤轂加工工藝及其應用的模具組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車離合器從動盤總成的加工工藝，具體是涉及一種汽車離合器從動盤總成的盤轂的加工工藝及其應用的模具組件。
背景技術：
盤轂是離合器從動盤總成中的一個重要零件，其包括盤轂片、盤轂芯，盤轂零件的加工及其精度直接影響到從動盤總成的整體性能。目前，應用較廣泛的整體式盤轂大都採用模鍛方式，即做出盤轂毛坯後再進行機械加工。因此其加工餘量大，工藝較落後，材料利用率僅40%左右，成本高，生產效率低；有些企業還使用鑄造的方式，精度差，且鑄造工藝對環境汙染大，能源浪費高；有些企業雖然應用了盤轂鑲嵌技術，但是由於普遍採用衝齒堆齒的方式，對垂直度的要求難以控制，質量不穩定，從而最終導致從動盤裝配後出現產品的擺差大，影響到從動盤裝車後出現整車的發抖。在該加工工藝中的模具組件應用方面是多少個產品就製作多少個模具，其模具數量多、換模時間慢、模具的製造和管理成本高。

發明內容
本發明的目的在於克服上述不足，而提供一種加工餘量小、材料利用率高、符合產品垂直度高要求；達到快換模具要求、模具數量少的從動盤總成的盤轂加工工藝及其應用的模具組件。本發明的目的是通過如下技術方案來實現一種從動盤總成的盤轂加工工藝是 所述盤轂分為盤轂片和盤轂芯兩部分，盤轂片由鋼板經剪料、衝壓、校平、熱處理加工而成， 盤轂芯由其毛坯經車加工表面、車槽、衝齒、調質處理加工而成；然後將該盤轂芯、片通過組裝、鉚接處理而成為一體，再通過精車內孔、拋丸、拉削花鍵、防鏽處理，從而完成整個盤轂的加工過程而產出盤轂成品。所述的盤轂芯車槽處理是指盤轂芯經精車表面後，在盤轂芯上、並在用來緊靠盤轂片臺階和盤轂芯衝齒臺階的拐角處加工出斜槽，用於在盤轂芯衝齒時，衝齒產生的鐵屑， 衝到該斜槽內而被衝掉。使廢料和盤轂芯工件分離，從而改變了傳統的衝齒後堆積物(鐵屑廢料)附在盤轂芯上而影響產品外觀及鉚合後的垂直度。所述的盤轂芯衝齒處理是在盤轂芯的衝齒臺階上衝出與盤轂片內形齒相配合的齒形，用來保證盤轂芯、片鉚接後盤轂的牢靠性。以防止盤轂芯、片打轉，提高盤轂的強度和使用壽命。如所述從動盤總成的盤轂加工工藝所應用的模具組件，包括下模模板、上模及上模模板，在所述下模模板上裝有下模通用母座，在該下模通用母座內裝有工作下模。所述模具組件包括盤轂芯衝齒模具組件、盤轂晶片組裝模具組件或者盤轂晶片鉚接模具組件，其均採用組件方式、平臺化設計，實現工作下模快換、使用統一母座、更換工作部件的方式而滿足不同產品對模具的使用要求。採用本發明後，由於盤轂片是衝壓而成、無需機加工，其加工餘量小，大大提升了材料的利用率，同時盤轂片的衝壓加工保證了其關鍵部位窗口和缺口尺寸的精準度，提升了產品質量，使產品的扭轉特性更穩定；由於採用了盤轂芯車槽工藝，將其衝齒衝掉、去除廢料，鑲嵌鉚接時，由於盤轂片緊靠盤轂芯車槽平面，從而保證了盤轂垂直度的高要求，滿足了從動盤總成偏擺的性能要求，有效改善了從動盤對整車發抖的影響，有效改善了行車的舒適性，從而解決了這一困擾業內盤轂鑲嵌技術應用的技術難題，有較大的應用價值。且採用鑲嵌工藝，盤轂芯、片鉚接前可進行同時加工，很大程度上提高了生產效率。同時，由於在衝齒、組裝、鉚接處理等工裝模具組件上的平臺化、快換方向設計，採用統一母座，更換具體的工作部件方式而滿足不同產品對模具的使用要求，從而提高了換模時間，減少了模具數量，節約了空間，降低了模具的製造和管理成本，使整個工藝更加簡單化、成本最低化。本發明是一種先進的盤轂加工工藝及其應用的模具組件，具有顯著的技術進步。


下面結合附圖與實施方式對本發明作進一步的詳細描述。圖1為本發明所加工產出的盤轂結構示意圖。圖2為圖1的A-A剖視圖。圖3為圖1中的盤轂片結構示意圖。圖4為圖1中的盤轂芯結構示意圖。圖5為盤轂芯經精車表面處理後的結構示意圖。圖6為盤轂芯經車槽處理後的結構示意圖。圖7為盤轂芯衝齒處理應用的模具組件結構示意圖。圖8為盤轂芯經衝齒處理後衝出的盤轂芯外齒形示意圖。圖9為盤轂芯和盤轂片組裝處理應用的模具組件結構示意圖。圖10為盤轂芯和盤轂片鉚接處理應用的模具組件結構示意圖。圖11為圖10中的盤轂芯和盤轂片鉚接處理後的示意圖。
具體實施例方式參照圖1至圖4所示，本發明從動盤總成的盤轂加工工藝是所述盤轂分為盤轂片 21和盤轂芯22兩部分，盤轂片21由鋼板經剪料、衝壓、校平、熱處理加工而成，盤轂芯22由其毛坯經車加工表面、車槽、衝齒、調質處理加工而成；然後將該盤轂芯、片通過(油壓)組裝、鉚接處理而成為一體，再通過精車內孔、拋丸、拉削花鍵、防鏽處理，從而完成整個盤轂的加工過程而產出盤轂成品。如圖5、圖6所示，所述的盤轂芯車槽處理是指盤轂芯經精車表面後，在盤轂芯上、 並在用來緊靠盤轂片臺階和盤轂芯衝齒臺階的拐角處(用車床或儀表)加工出斜槽61 ( — 圈)，用於在盤轂芯衝齒時，衝齒產生的鐵屑，衝到該斜槽內而被衝掉。從而改變了傳統的衝齒後堆積物(鐵屑廢料)附在盤轂芯上而影響產品外觀及鉚合後的垂直度。所述的盤轂芯衝齒處理是(通過衝床和衝齒模具)在盤轂芯的衝齒臺階51上衝出與盤轂片內形齒相配合的齒形，用來保證盤轂芯、片鉚接後盤轂的牢靠性。以防止盤轂芯、片打轉，提高盤轂的強度和使用壽命。如所述從動盤總成的盤轂加工工藝所應用的模具組件，包括下模模板、上模及上
4模模板，在所述下模模板上裝有下模通用母座，在該下模通用母座內裝有工作下模。所述模具組件包括盤轂芯衝齒模具組件、盤轂晶片組裝模具組件或者盤轂晶片鉚接模具組件。所述的盤轂片(如圖3所示，產品不同其形狀可有所不同)一般由45號鋼板衝制而成。其工藝路線設計為材料剪板一衝孔落料一衝窗口一冷壓校平一熱處理；原材料通過(剪板機)剪板後，再利用衝裁模具和衝壓設備(如衝床)進行精密衝壓，一般包括衝孔落料和衝窗口兩道工序，保證了盤轂片關鍵部位窗口和外形尺寸的精準度，其中盤轂片的內形齒31是與盤轂芯的衝齒齒形互相配合的。衝壓工藝結束後，由壓力機和平板模具對盤轂片進行校平，為提高生產效率，可採取五片左右層層疊放、一次校平的加工方式，盤轂片產品通過校平後，保證了法蘭盤的平面度，從而提高了從動盤總成端面跳動的要求。校平後，在熱處理生產線對盤轂片工件進行熱處理工藝的加工，熱處理後其硬度在40HRC 47HRC之間，提高了工件的強度、耐磨性等性能要求。所述的盤轂芯(如圖4所示，產品不同其形狀可有所不同)一般由其模鍛毛坯05 號鍛鋼)機加工而成。其工藝路線設計為盤轂芯毛坯一精車外表一車槽一衝齒一調質處理；盤轂芯毛坯在車床或儀表上先精車外表面(內孔先不加工)，如圖5所示，盤轂芯的外表面上包括衝齒臺階51 (用來後續衝制與盤轂片相配合的齒形)、鉚合臺階52(用來在後續的盤轂晶片鉚接工序中，將該臺階上料壓下去而壓到盤轂片上，達到盤轂晶片鉚接的關鍵作用)、對模臺階53 (用於後續工序中盤轂晶片鉚合時，使其與上模對模，同時其尺寸也是鉚合後的臺階尺寸)、定位臺階54(也是鉚合後緊靠盤轂片的臺階)，它改變了傳統鉚接工藝中靠衝齒後堆齒靠盤轂片的做法，從而有效解決了盤轂的垂直度問題。所述的盤轂芯車槽工藝是盤轂芯在上述精車表面後，進入車槽工藝，利用儀表或車床工藝設備對盤轂芯進行車槽加工，如圖6所示，其中斜槽61所指的方向為刀具的進刀方向，車槽的徑向深度要略低於衝齒的齒形小徑，用來保證衝齒時衝到斜槽內而將廢料衝掉。所圖7所示，所述的盤轂芯衝齒工藝使用衝床和衝齒模具等工藝設備，對車槽後的盤轂芯進行衝齒加工，其衝齒後的形狀(如圖8所示)與盤轂片的內形齒是相互配合的。 先將盤轂芯放在工作下模71的定位凹臺內，上模沿圖7中箭頭所指方向落下，從而將盤轂芯的衝齒臺階(圖7中B所指)衝出符合要求的與盤轂片相匹配的齒形。在該工藝中，所圖7所示，所述的盤轂芯衝齒模具組件，包括衝齒下模模板74、衝齒上模75、衝齒上模模板 76及上模卸料裝置(含卸料打塊701、彈簧702、打杆703、螺母704)；在所述衝齒下模模板 74上裝有衝齒下模通用母座73，在該衝齒下模通用母座73內裝有衝齒工作下模71。衝齒下模通用母座73和衝齒下模模板74由緊固連接螺栓77 (三個周向分布)連接，衝齒工作下模71和衝齒下模通用母座73由固定螺栓72連接(衝齒工作下模直接放在衝齒下模通用母座上，為防止其周向轉動及起模時出現上抬，便於脫料)；衝齒上模75採用平臺化齒形設計，其和上模模板76用緊固連接螺栓78連接起來，採用上模卸料裝置卸料。該模具組件的特點是除了衝齒工作下模71根據不同類別的產品進行更換外，其餘部件都不需要更換，可一直固定在衝床上面。由於採用快換模具設計，在保證產品品質同時，縮短產品調試周期、加速上市時間、降低模具的成本。盤轂芯進行衝齒工藝後，轉入熱處理生產線，進行熱處理加工，熱處理後硬度在 22 ^HRC之間，從而保證盤轂芯的強度和使用壽命的要求。傳統的整體盤轂，因為結構的局限性，受拉削花鍵的限制(花鍵尺寸是關鍵尺寸，熱處理前拉齒會造成齒形在熱處理時變形而難裝車或無法裝車)，所以整體熱處理硬度在22 ^HRC之間，為提高法蘭盤的強度，都是採用將法蘭盤加厚的方式，浪費材料。採用該鑲嵌工藝後，因為鉚接前盤轂是分體結構，可採取盤轂芯、片分別熱處理的方式，盤轂片熱處理硬度40 47HRC之間，因為工作時受彈簧扭力的作用，以保證足夠的強度；盤轂芯因為要拉削加工，處理硬度在22 ^HRC 之間，既保證了工作時需的的一定強度，又不影響到拉削加工，符合工藝性要求。同時，盤轂片為衝壓件，後續無切削加工，只需對盤轂芯進行切削加工，大大減少了切削加工所佔的比重，節約了材料利用率，降低了生產成本。所述的盤轂晶片組裝、鉚接的工藝流程為盤轂芯、片組裝一盤轂晶片鉚接一精車內孔一拋丸一拉削花鍵一表面處理。如圖9所示，所述的盤轂芯和盤轂片組裝處理是將熱處理後的盤轂芯和盤轂片進入盤轂晶片組裝模具組件，將盤轂晶片齒形對好放在組裝工作下模上，利用30T小型壓力機，組裝上模壓下而將盤轂芯外齒壓入盤轂片內形齒中。傳統的盤轂晶片鑲嵌工藝均沒有盤轂晶片組裝工序進行預壓，其直接進行鉚接加工，從而無法保證垂直度。如圖9所示，所述盤轂晶片組裝模具組件，包括組裝下模模板93、組裝上模96及組裝上模模板97，在所述組裝下模模板93上裝有組裝下模通用母座92，在該組裝下模通用母座92內裝有組裝工作下模91 ；在所述組裝上模96外側、並在組裝上模模板97下依次裝有限位墊片95 (為300°左右的大半圓環)和限位套94。該盤轂晶片組裝模具組件在使用時，盤轂晶片對合齒後放入組裝工作下模中，盤轂片則處於限位套94與組裝工作下模91之間，啟動開關組裝上模下落，限位套先把盤轂片壓平在組裝工作下模上，然後組裝上模的中間部份壓下來而將盤轂芯壓入盤轂片中，這種模具組件設計，從盤轂晶片對接的開始就保證了盤轂片、芯之間的垂直度。整個模具組件針對不同產品，只需更換組裝工作下模91，其餘均可固定在壓力機上不動，組裝上模針對不同產品盤轂芯高度的不同，可利用增減限位墊片95的個數來彌補限位高度的變化，限位套和限位墊片一起起到限制壓力機行程的作用。整個模具組件從設計上講，結構簡單，使用方便，基本達到通用效果，產品換型時只需更換組裝工作下模91及限位墊片95即可完成換模目的，很大程度上提高了生產效率和設備利用率，改變了傳統幾百個產品就有上百個模具的做法，大大節約了模具的製造和管理成本。如圖10所示，所述盤轂晶片鉚接處理是將盤轂芯、片組裝好的盤轂部件(即盤轂) 放在鉚接工作下模82上，設備啟動後，鉚接上模81壓下來而壓在盤轂芯的鉚合臺階52上 (如圖10中的C所指)，將該臺階上料壓下去覆蓋在盤轂片上，且壓緊壓牢靠，鉚合後的該臺階外圓必須完全蓋住盤轂片的內形齒，使鉚合後盤轂晶片不得鬆動。鉚合後的盤轂如圖 11所示。該工藝將盤轂晶片最終結合為一體，實現了一個鑲嵌盤轂的鉚接過程。所述盤轂晶片鉚接模具的改進，如圖10、圖11所示，其鉚接模具的下模也進行了平臺化設計，完全和盤轂芯衝齒下模(如圖7所示)的結構、規格一致，兩者可以互換。鉚接模具的鉚接上模81 採用平臺化規格，外圓和高度完全一樣，內孔根據產品鉚接後尺寸的不同而變化。鉚接質量對產品的性能起著決定性的作用，和前面的幾種模具一樣，該模具在設計時就考慮得相當周到，使產品的鉚接強度方面、平整度方面得到充分的保證；在提高生產效率和節約模具成本方面也具有質的飛躍，從而使產品能更快走向市場，具有核心竟爭力。
所述盤轂精車內孔處理是盤轂鉚接後，用數控車床精車盤轂內孔，有效保證了盤轂內孔的精度。所述的盤轂拋丸處理是將精車內孔後的盤轂放進拋丸機進行拋丸加工，強化表面組織，提高表面強度。所述的拉削花鍵處理是將拋丸後的盤轂用臥式拉床和所需拉刀，拉削出需用的花鍵。所述的盤轂表面處理是對拉削加工完的盤轂進行表面的防鏽處理。 至此，整個鑲嵌式盤轂的加工全部完成。總之，本盤轂的整個鑲嵌加工工藝，包括工模的設計改進都體現了保證穩定產品品質，降低各種成本，提高生產率，加快產品走進市場的速度。是一種新型的工藝技術，達到業內領先的技術水平。
權利要求
1.一種從動盤總成的盤轂加工工藝，其特徵在於所述盤轂分為盤轂片和盤轂芯 (22)兩部分，盤轂片由鋼板經剪料、衝壓、校平、熱處理加工而成，盤轂芯由其毛坯經車加工表面、車槽、衝齒、調質處理加工而成；然後將該盤轂芯、片通過組裝、鉚接處理而成為一體， 再通過精車內孔、拋丸、拉削花鍵、防鏽處理，從而完成整個盤轂的加工過程而產出盤轂成PΡΠ O
2.如權利要求1所述的從動盤總成的盤轂加工工藝，其特徵在於所述的盤轂芯車槽處理是指盤轂芯經精車表面後，在盤轂芯上、並在用來緊靠盤轂片臺階和盤轂芯衝齒臺階的拐角處加工出斜槽(61)，用於在盤轂芯衝齒時，衝齒產生的鐵屑，衝到該斜槽內而被衝掉。
3.如權利要求1或2所述的從動盤總成的盤轂加工工藝，其特徵在於所述的盤轂芯衝齒處理是在盤轂芯的衝齒臺階上衝出與盤轂片內形齒相配合的齒形，用來保證盤轂芯、 片鉚接後盤轂的牢靠性。
4.如權利要求1所述的從動盤總成的盤轂加工工藝，其特徵在於所述的盤轂芯和盤轂片組裝處理是將熱處理後的盤轂芯和盤轂片進入盤轂晶片組裝模具組件，將盤轂晶片齒形對好放在組裝工作下模上，組裝上模壓下而將盤轂芯外齒壓入盤轂片內形齒中。
5.如權利要求1或4所述的從動盤總成的盤轂加工工藝，其特徵在於所述盤轂芯、片鉚接處理是將盤轂芯、片組裝好的盤轂部件放在鉚接工作下模(8 上，設備啟動後，鉚接上模(81)壓下來而壓在盤轂芯的鉚合臺階(5 上，將該臺階上料壓下去覆蓋在盤轂片上， 且壓緊壓牢靠，鉚合後的該臺階外圓必須完全蓋住盤轂片的內形齒，使鉚合後盤轂晶片不得鬆動。
6.如權利要求1所述的從動盤總成的盤轂加工工藝所應用的模具組件，其特徵在於 包括下模模板、上模及上模模板，在所述下模模板上裝有下模通用母座，在該下模通用母座內裝有工作下模。
7.如權利要求6所述的模具組件，其特徵在於所述模具組件包括盤轂芯衝齒模具組件、盤轂晶片組裝模具組件或者盤轂晶片鉚接模具組件。
8.如權利要求7所述的模具組件，其特徵在於所述的盤轂芯衝齒模具組件，包括衝齒下模模板(74)、衝齒上模(75)、衝齒上模模板(76)；在所述衝齒下模模板(74)上裝有衝齒下模通用母座(73)，在該衝齒下模通用母座(7 內裝有衝齒工作下模(71)。
9.如權利要求7所述的模具組件，其特徵在於所述盤轂晶片組裝模具組件，包括組裝下模模板(93)、組裝上模(96)及組裝上模模板(97)，在所述組裝下模模板(9 上裝有組裝下模通用母座(92)，在該組裝下模通用母座(9 內裝有組裝工作下模(91)；在所述組裝上模(96)外側、並在組裝上模模板(97)下依次裝有限位墊片(％)和限位套(94)。
全文摘要
一種從動盤總成的盤轂加工工藝是所述盤轂分為盤轂片和盤轂芯，盤轂片由鋼板經剪料、衝壓、校平、熱處理加工而成，盤轂芯由其毛坯經車加工表面、車槽、衝齒、調質處理加工而成；然後將該盤轂晶片通過組裝、鉚接處理而成為一體，再通過精車內孔、拋丸、拉削花鍵、防鏽處理，完成整個盤轂的加工過程而產出盤轂成品。該工藝所應用的模具組件，包括下模模板、上模及上模模板，在下模模板上裝有下模通用母座，在該下模通用母座內裝有工作下模。本發明加工餘量小，材料利用率高，保證了盤轂垂直度，提高了生產效率，滿足了從動盤總成偏擺的性能要求，使其扭轉特性更穩定。且採用統一母座，更換具體的工作部件方式而滿足不同產品對模具的使用要求，提高了換模時間，減少了模具數量，降低了模具的製造和管理成本。
文檔編號B23P15/00GK102554572SQ20111046118
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者吳木水, 蘇忠道, 鄭志東, 鄭更生, 陳三武 申請人:浙江華信汽車零部件有限公司