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三模三冲多工位冷镦机的设计与工艺

发布日期:[2020-07-28]     点击率:

三工位冷镦机的设计目标是加工常规∕低强度产品。随着高强度产品的普遍应用和异形产品的大量涌现,三工位机越来越暴露其功能缺陷。高强度产品行之有效的工艺是二次缩径(大料小变形)工艺,异形产品则要求多次镦击。三工位机难以实施这些工艺,因而逐渐被淘汰,取而代之的是四、五工位机。建议选购多工位机时,如果条件许可,最好选用四、五工位机,至少要四工位的。实践证明,即使生产常规产品,四工位冷镦机比三工位机更合理、更经济。表面看来,四工位模具数量多,其实四工位工艺的模具结构更合理,寿命更长,更易于管理,也就更节约。举个例说,对于切边型六角头螺栓。

三工位冷镦工艺是:初冲;精冲兼缩径;切边,其中第二工位精冲下模是组合模,内中包含一个与模套紧配的(圆柱面配合或圆锥面配合)、轴向位置固定的缩径模芯,只适应一个产品长度;要适应该机功能范围内的所有产品长度,必须常备多套模具。

四工位工艺则是:初冲;精冲;缩径;切边,其中第二工位精冲下模不包含缩径模芯,结构大为简化,而第三工位缩径模虽然也是组合模,但缩径模芯与模套动配合,可以随意调整轴向位置,因而可以适应该机功能范围内的所有产品长度。对比之下,四工位工艺模具储量较少、费用较低,管理更方便。对于切边型六角头螺栓固然如此,对于其它类型产品,多一个工位将为工艺设计、模具设计提供更多、更方便、也就更合理的选择。


多工位螺栓冷镦机


在市场经济不断发展的今天,产品质量的不断提升是市场竞争成败的关键因素之一。轴承行业也同样如此,WTO的加入、国际贸易的发展给我们带来了越来越大的压力。而轴承滚子的生产又是一个比较复杂的过程,要由多个工序、多个环节的加工才能成形为成品滚子。


在滚子的成形工艺过程中,影响其质量的因素很多,例如在冷镦机上冲压出的滚子毛坯,就经常出现劣质品和废品。针对一系列问题,加工者也不断探索新的途径,力求用最经济的手段生产出最优质的滚子。例如,我们在冷镦机上成形轴承滚子时,除压欠、叠伤、麻点和变形外,还有冲压成形当时滚子合格,但一段时间后滚子又发生曲线的弹性回复。分析原因发现:原材料在处理时不一定全部达到理想的标准,为此需要一套装置来做更严格的校直,以求得最佳的原材料直线度来确保滚子成形的质量。 

 

1.工艺分析:在轴承滚子的生产中,产生的质量问题较多。在冲压成形滚子的工艺过程中,经常产生压欠和压形后滚子出现变形的情况。  

(1)压欠 如图1所示,滚子的粗细和长短区别较大,形状的差异也将影响滚子成形后的质量。原材料的弯曲严重阻碍了带料轮的推动作用,造成送料效果的差异,致使压欠出现。  

(2) 压形后滚子出现变形 当出现滚子冲压后形状较好,存在一段时间后又出现如图2所示的弯曲现象,我们最初采用单向校直装置来解决。但经过一段使用后上述问题还是出现,经过反复研究后发现:如图3所示的单向弯曲的材料可以得到改制,而对图4所示的双向弯曲的坯料就很难得到改制,即多向弯曲严重影响滚子的冲压成形质量。于是,我们采用双向校直装置来校直双向弯曲的坯料,即在单向校直装置的基础上做一些适当的调整,使之成为适合于大设备使用的装置,即试制双向校直装置。  

2.单向校直装置的原理  

该装置置于滚子冷镦机带料轮之前,用于在冷镦机带料轮校直之前稳定坯料和校直。因为带料轮的校直未必能达到理想效果,所以该装置能有效地改变不足。  

其原理:根据材料的具体情况和变曲程度来调节手轮,使其动板带动D4、D5轮前后移动。当然,在能达到目的的情况下,不必将轮调得紧靠,以免起反作用,导致坯料无法移动而使送料长度不够而造成压欠,只要适度即可。该装置在Z31-13滚子自动冷镦机上使用效果最佳,因为小设备加工滚子料径较小,能遏制料弯及压形后弯曲的反弹,现在仍服务于生产之中。  

3.双向校直装置的产生及其原理  

大家知道,采用Z31-25自动冷镦机加工的滚子,较之Z31-13自动冷镦机加工的滚子料径要粗很多,单向校直装置对图3所示的单向弯曲的原材料效果尚可,但对原材料的多向弯曲难以校直。为了有效地达到校直目的,我们尝试采取双向校直装置来改变现状,于是设计了一套如图6所示的双向校直装置,其原理是在单向校直装置的基础上又加了一套单向校直装置,使其互成90°校直状态,各自调节平均,但理想效果与实际相差较大,校直效果的改变和趋好将导致送料困难,长度不够造成压欠是必然的。为克服不足,我们将每个校直轮上加204轴承,以利于校直轮的旋转,支承长度的加长也会造成基准轴线呈弯曲现象,所以在结构处理上使用加强筋来提高整体结构的抗弯强度,同时减轻了总体重量。设计制作后重新进行试验使用,效果十分明显。 

4.双向校直装置的使用效果:我们选择在冷镦机上进行试验,经调查分析,同行业中在带料轮前增加一套双向校直装置,能有效地改善滚子原材料弯曲状态,国内外同类设备工装也采用类似的装置。  



我们是高精密度紧固件设备及多工位冷挤压零件成型设备专业制造商。

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