趙培振

(山東金帝精密機(jī)械科技股份有限公司，山東 聊城 252035)

面對保持架市場日益激烈的競爭環(huán)境，產(chǎn)品價格在市場競爭中尤為重要。為降低生產(chǎn)成本，提高原材料利用率，從而提高保持架的市場競爭力，針對筐形保持架批量大和型號多的特點，提出了降本增效，提高產(chǎn)品質(zhì)量的要求。對筐形保持架加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提出了拉伸工序采用復(fù)合模具的設(shè)計理念。由于外底徑Dc1≥200 mm的保持架料厚度S較大，成形力大，模具強(qiáng)度要求高等特點，所以，主要針對外底徑Dc1<200 mm的筐形保持架拉伸工序進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

1 筐形保持架結(jié)構(gòu)

筐形保持架結(jié)構(gòu)(圖1)簡單，便于沖壓加工。下料、拉伸、切底工序是影響軸承裝配的關(guān)鍵技術(shù)，主要參數(shù)為：外底徑Dc1、產(chǎn)品外側(cè)角度β、內(nèi)底徑dc3、外徑Dc及相關(guān)形位公差，如外徑變動量VDc、底徑對外徑的位置變動量VHc1、底徑變動量Vdc3。

圖1 筐形保持架結(jié)構(gòu)

2 中小型筐形保持架工藝路線

原工藝路線為：下料→拉伸、沖定位孔→車邊→沖孔→切底→壓坡→擴(kuò)張。為保證產(chǎn)品后工序加工和產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)行拉伸工序時需在保持架底部加工定位孔，切底后料芯無法利用，且工藝路線長，增加了人工和動力消耗，延長了加工周期。

改進(jìn)后的工藝路線為：下料、拉伸、切底→車邊→沖孔→壓坡→擴(kuò)張。采用新工藝后縮短了加工路線，減少了重復(fù)定位造成的產(chǎn)品加工累計誤差，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，且切底后的無定位孔料芯可加工其他小型號的產(chǎn)品，提高了材料利用率。

3 模具結(jié)構(gòu)

針對目前中小型筐形保持架加工工藝路線，對產(chǎn)品外底徑Dc1<200 mm的拉伸工序采用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)(圖2)，采用改進(jìn)后的新工藝路線，將原來的下料、拉伸、切底工序合并為一道工序。

1—凸模接頭；2—切底凸模；3—下料凹模；4—拉伸凹模；5—拉伸凸凹模；6—下卸料環(huán)；7—凸凹模接頭

該模具結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，便于加工和安裝，具有很好的適應(yīng)性，為保證上、下模結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的外徑變動量，采用四導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)。上模采用凸模接頭連接切底凸模，為保證產(chǎn)品底徑對外徑的位置變動量VHc1，可采用銷釘或凸模接頭連接拉伸凹模，以確保切底凸模和拉伸凹模的同軸度不大于φ0.02 mm。

卸料環(huán)為薄壁結(jié)構(gòu)，既要保證卸料環(huán)順利在拉伸凹模里面滑動，又要保證切底凸模和卸料環(huán)配合好。拉伸凸凹模由于既是拉伸凸模，又是切底凹模，加工時要確保保持架內(nèi)側(cè)與外側(cè)的同軸度，從而保證產(chǎn)品的外徑變動量和切底間隙。切底間隙要嚴(yán)格控制,不宜過大,否者會造成保持架內(nèi)底徑dc3的偏移和切底毛刺，對后工序加工產(chǎn)生不利的影響。同時,注意切底凸模進(jìn)入拉伸凸凹模的深度,即切底凸模的高度不宜突出拉伸凸凹模的高度太多，避免引起切底后保持架底徑變形。

為提高原材料的利用率，切底后的料芯繼續(xù)套用加工同料厚的其他型號或類別的保持架，減少原材料消耗。下料凹模內(nèi)側(cè)尺寸控制保持架毛料尺寸，對于影響產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸的拉伸凸凹模、切底凸模等模具材料使用了具有淬透性好，硬度高，耐磨性好，熱處理變形小等優(yōu)點的鉬釩材料，并采用模具變形小，操作安全的真空熱處理工藝，防止模具表面氧化、脫碳。并對拉伸凹模采用表面強(qiáng)化處理,使模具表面具有很好的耐磨性和穩(wěn)定性,同時降低原材料與拉伸凹模的摩擦因數(shù)，增加拉伸凹模的使用壽命,模具壽命可達(dá)到30萬件。

4 新工藝模具優(yōu)點

1)把原來的下料→拉伸→切底工序合并為一道工序，降低模具成本。一個型號原有三道工序的模具費用約10 500元，改為一道工序后模具費用約7 700元，模具費用降低2 800元。

2)通過切底料芯套用，材料利用率可達(dá)85%～90%，減少了原材料的消耗，降低了生產(chǎn)成本。

3)減少了保持架加工過程中的重復(fù)定位及其引起的累計誤差,提高了產(chǎn)品質(zhì)量，滿足用戶裝配需求。內(nèi)底徑dc3=119.2 mm的保持架，采用新模具前后實測數(shù)據(jù)對比見表1。

表1 新舊工藝保持架實測數(shù)據(jù)對比

4)減少了人工成本、設(shè)備投入和動能消耗,從而增加了保持架的附加值。如加工某一型號保持架2萬件，原工藝消耗動能約1 400元，人工成本約1 500元。采用新工藝后加工同樣數(shù)量的產(chǎn)品，消耗動能及人工成本約800元，降低成本約2 100元，效益顯著。

5)現(xiàn)場適應(yīng)性高，便于安裝和調(diào)整，減少了模具修理及更換時間，提高了生產(chǎn)效率。