804907万向节轴承防尘罩模具设计

804907万向节轴承防尘罩模具设计

摘要：该产品按常规应先将工件冲压成型，然后进入装配车间装配、铆合。这样不但冲压车间要增加工序，而且装配时易造成产品二次变形，影响产品质量。通过工序分解，利用弯边力完成过盈装配，使得模具结构简单，工艺安排合理，生产成本低，质量稳定。关键词：一次拉伸弯边力过盈配合工序分解理想复合

0 引言

图1是我厂开发生产的804907万向节轴承防尘罩产品图。图2

是该轴承外套与防尘罩装配图。中小批量生产。

1 产品结构分析与方案的确定

防尘罩材料为08f，板厚：0.75mm。从图1看，该产品需要落料、拉伸、冲孔、拉伸、弯边成型等五个工步。从图2看，需要压入、铆合二个工步。（当然也可拉伸、车两端面、弯边。这样工序复杂。）经过对产品结构的分析，将前四个工步用一套复合模具来完成是可以做到的，模具结构如图3所示。冲出的产品如图4所示。由于是一次拉伸成型，避免了二次定位引起的诸多影响产品质量、生产效率的不利因素。又因为，工件在高度尺寸上要求精度较低，拉伸后自然形成的上下两端面的平面度较差的现象，在这里不影响整体装配质量，所以，此方案是合用的。其余三个工步由一套带有弯边功能的铆合模来完成。模具结构如图5所示。这样用两套模具就可以完成该产品所需的全部加工。模具结构紧凑，质量稳定，生产效率高。

2 模具工作原理

2.1 拉伸复合模

在图3中，上下模座由导柱导套引导，保证其往复运动精度。当模具上部下行时，首先零件11落料凸模与13落料凹模落料。然后零件11、14压边圈、16下拉伸凸模对工件下部进行拉伸。当零件11的拉伸圆角行至45度拐点附近时，上冲孔凸模12与16冲孔，因此时，工件下部用料及大外径已经固定，不会影响小外径落料尺寸。再下行零件11、16对工件进行拉伸，（此处因拉伸尺寸较小，实践证明可以不设压边圈。）至下死点时大小外径均被拉出，45度斜面形成，拉伸完成。

当模具上部上行时，由固定在下模座上的零件19（拉杆组件）拖起的21弹簧，靠弹簧的弹力依次顶起零件21托盘、18下顶料杆、14压边圈，将工件推出模具下部，完成下退料。此时，上下模分离。同时上退料版8在弹簧7的作用下，将条形余料下推，与11落料凸模分离。退下料边。冲孔的余料顺拉杆19中心落下。下部退料完成。

当模具上部上行至上死点时，零件2打击杆通过上退料盘3、上顶料杆4、退料筒10将工件推出11落料凸模，完成上退料。

2.2 弯边铆合模

在图5中，先将轴承外套放在下胎体3中，再将防尘罩半成品放在轴承外套上，然后放上上胎体组件。这时轴承外套定位在下胎体3中，防尘罩靠轴承外套上端的倒角粗定位，上胎体组件的芯轴1

与下胎体3固有的配合又形成了很好的上部定位，上下同时将防尘罩扶正，完成定位。

上述操作完成后，将其一同送入冲床工作位置，注意！一定要在冲床工作位置以外安放，以避免造成安全隐患。当冲头下落时，上胎体组件下移，芯轴斜面顶住防尘罩上口，形成两个分力，一个是沿径向分力，用于弯边。另一个是沿轴向的分力，用于克服两工件间过盈配合形成的阻力，将防尘罩压入轴承台肩，完成装配。因芯轴锥部为35度斜角，径向分力先弯边，随着变形量的加大，径向分力会逐渐变大，当其大于轴向分力时，防尘罩开始压入，而这时弯边还没有结束，胎具还没到下死点，从而保证了先装配，后铆合。冲头继续下行时，压点4受上胎体2的斜面的作用，在下胎体3的方槽中径向移动，压入工件，完成铆合。

冲头上行后，将铆合模及其工件一同移出工作位置，取下上胎体组件，这时压点4在弹簧圈的作用下退回原位，与工件脱开。可以顺利取出工件。弯边、铆合完成。

3 模具特点

3.1 模具的复合程度高：设计中，对产品结构特点的充分分析，实现了模具的高度复合。拉伸复合模的关键点在于冲孔凸模12的冲孔时间确定的恰当、合理。才保证了小外径落料尺寸的准确，质量的稳定。弯边铆合模成功的关键在于充分利用产品内部固有的弯边力完成工件的过盈装配。如果按常规，在冲压车间弯边，产品符合防尘罩工作图（图1）的要求。但在装配车间进行过盈装配、铆

合时，会使工件产生二次变形，影响产品质量。冲压车间也无法用一套模具来完成防尘罩的冲压加工。势必增加工序，提高成本，造成浪费。

3.2 模具结构紧凑，工序安排合理，产品质量稳定，生产效率高。

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