一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法
【專利摘要】一種汽車曲軸信號盤的沖壓成形方法，包括落料、壓槽、沖孔、拉深翻邊、沖大小信號孔，整形等工序。運用本發(fā)明之一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，可使復(fù)雜的多孔結(jié)構(gòu)類盤體、罩體類零件通過采用沖壓成形的工藝制成，具有工序少、操作和控制簡單、材料利用率高、生產(chǎn)周期短，環(huán)境污染小等優(yōu)點，有利于實現(xiàn)自動化大批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；信號孔的加工在金屬材料塑性變形之后，孔的加工更精確，解決了帶矩形齒一次沖壓成形的方法中，因應(yīng)力應(yīng)變不均勻?qū)е碌睦詈缶匦锡X形狀不規(guī)則、以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)件拉深后孔的變形、盤體容易開裂、褶皺、變形等問題，可應(yīng)用于汽車零部件的大批量生產(chǎn)。
【專利說明】一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用部件的加工方法，尤其涉及一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的汽車發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速信號盤，其形狀大體一致，對于平面有安裝孔、定位孔，側(cè)邊帶有密集均勻矩形小孔的盤體類薄壁零件，傳統(tǒng)工藝常用的制造方法有:
1.分別加工后組合焊接:先加工盤面，備料、落料、沖壓、去飛邊、沖孔，然后與鉆好孔的圓環(huán)組焊、車除多余的焊痕；
2.采用薄鋼板一次沖壓成圓盤，圓盤上有安裝孔、定位孔，盤體周邊有矩形齒。
[0003]存在的弊端是:
采用方案I生產(chǎn)的曲軸轉(zhuǎn)速信號盤需通過沖壓、焊接、鉆孔等過程，步驟繁瑣，焊接件難以實現(xiàn)高精度配合，鉆孔過程復(fù)雜，車削加工定位困難，成本高，效率低，工時長，不利于大批量快速生產(chǎn)；
方案2雖然采用了一次沖壓成形，但所制成的曲軸轉(zhuǎn)速信號盤，盤體周邊僅由沒沖裁掉的鋼板形成間隔矩形齒頂，齒頂部分全部裁空，無外環(huán)結(jié)構(gòu)，齒頂間沒有連接，盤體齒的部分結(jié)構(gòu)強度不高，高速運轉(zhuǎn)時易變形，而且易形成氣體的擾流，引起噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種新的曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，以克服已有技術(shù)所存在的上述不足。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，該成形方法包括下述步驟:
(1)落料:將整塊薄鋼板沖裁成大小尺寸包括側(cè)邊圓環(huán)高度和壓槽寬度的圓形坯料，即圓形坯料的半徑R=R1+R0+H，式中Rl為曲軸轉(zhuǎn)速信號盤底盤的半徑，H為曲軸轉(zhuǎn)速信號盤側(cè)邊環(huán)的高度，RO為曲線形過渡槽沖壓余量；
(2)壓槽:在立式?jīng)_床上安裝壓槽復(fù)合模，在底盤對應(yīng)半徑Rl的圓周上、即底盤與信號盤側(cè)邊環(huán)的接合處沖壓成一曲線形過渡槽；
(3)拉深:使用拉深模進行折彎拉深，使圓形坯板的側(cè)邊環(huán)沿曲線形過渡槽翻邊90°，構(gòu)成信號盤坯件；
(4)修刺、整形、切邊:使用普通車床對經(jīng)上述工序加工的信號盤坯件修刺、整形、切邊，車除側(cè)邊環(huán)頂端多余的環(huán)邊；
(5)沖安裝孔和定位孔:使用帶有安裝孔和定位孔兩種沖孔模的立式?jīng)_床一次沖出安裝孔和定位孔；
(6)沖小信號孔和大信號孔:更換模具，采用帶有單一沖頭的既可旋轉(zhuǎn)同時又可鎖止的旋轉(zhuǎn)模組，通過安裝孔和定位孔將信號盤坯件固定于模具轉(zhuǎn)盤上； A.沖裁側(cè)邊環(huán)小信號孔:
a.將信號盤坯件套在模具轉(zhuǎn)盤上并利用安裝孔固定，將模具轉(zhuǎn)盤鎖定，單一沖頭豎直向下沖孔；
b.解鎖，將模具轉(zhuǎn)盤連同信號盤坯件一起轉(zhuǎn)動一個孔的角度，再鎖定，沖第二個孔；
c.解鎖，將模具轉(zhuǎn)盤連同信號盤坯件一起轉(zhuǎn)動一個孔的角度，再鎖定，沖第三個孔，直至沖完所有小信號孔和兩個預(yù)留的小信號孔；
B.沖裁側(cè)邊環(huán)大信號孔:將模具轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)半個孔位的角度，沖去兩個多余的小信號孔之間的齒、使之形成一個大信號孔，完成大信號孔的沖壓；
(7)對信號盤進行修整:使用普通車床對經(jīng)上述工序加工的信號盤工件修刺、整形，得 號盤成品；
(8)卸模取下工件成品，完成加工。
[0006]其進一步的技術(shù)方案是:所述制作方形坯料的薄鋼板為S355MC熱軋酸洗鋼板，其厚度S為2.5mm。
[0007]其更進一步的技術(shù)方案是:所述壓槽復(fù)合模、拉深模、沖孔模和旋轉(zhuǎn)模組采用合金模具鋼材料制成。
[0008]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明之一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法具有如下有益效果:
1.采用本發(fā)明之一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，可舍棄傳統(tǒng)的焊接、鉆孔等繁瑣步驟，簡化了制造方法，使得復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)的盤體零件一曲軸轉(zhuǎn)速信號盤，能采用沖壓成形技術(shù)實現(xiàn)自動化大批量生產(chǎn)，不僅工序少、效率高，而且成品率高,有利于降低生產(chǎn)成本；
2.本發(fā)明采用先壓槽、拉深后沖孔的方法，解決了帶矩形齒一次沖壓成形的方法中，因應(yīng)力應(yīng)變不均勻?qū)е碌睦詈缶匦锡X形狀不規(guī)則的問題，信號孔的加工在金屬材料塑性變形之后，孔的加工更精確；制成的曲軸轉(zhuǎn)速信號盤克服了傳統(tǒng)工藝所存在的“矩形齒因沒有外環(huán)結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)強度問題”，使得信號盤在高速旋轉(zhuǎn)時更加穩(wěn)定不易變形；
3.本發(fā)明只需使用壓槽復(fù)合模、拉深模、沖孔模和旋轉(zhuǎn)模組四套模具，不僅降低了磨具成本，簡化工藝，方便操作，節(jié)約工時，在沖大小信號孔時采用同一套旋轉(zhuǎn)模組，模具采用單一沖頭，克服了由于孔間距離較小(兩個小信號孔之間的距離D小于2S，S為材料厚度)所導(dǎo)致的沖頭過于密集，模具強度低，不能滿足多孔同時沖壓的問題。
[0009]4.本發(fā)明方法采取在拉深過渡邊上壓曲線形過渡槽的工藝，使折彎拉深的拐角圓滑過渡，較好的解決了復(fù)雜結(jié)構(gòu)件拉深后盤體開裂、褶皺、變形等問題。
[0010]5.本發(fā)明方案摒棄了傳統(tǒng)的焊接成形方式，使得信號盤整體尺寸更加精確易控制，大批量生產(chǎn)成品率高，環(huán)境污染小，材料利用率高。
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明之一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法的技術(shù)特征作進一步的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1:經(jīng)工序I加工出之圓形坯板示意圖；
圖2:經(jīng)工序2加工出之圓形坯板結(jié)構(gòu)示意圖(帶曲線形過渡槽)； 圖3:經(jīng)工序3、4加工后的信號盤坯件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4:經(jīng)工序5加工后的信號盤坯件結(jié)構(gòu)示意圖(帶安裝孔和定位孔)；
圖5:經(jīng)工序6/A加工后的信號盤結(jié)構(gòu)示意圖(帶全部小信號孔)；
圖6:經(jīng)工序6/B加工后的信號盤結(jié)構(gòu)示意圖(帶全部小信號孔和大信號孔)；
圖7:圖6之A-A視圖；
圖8:圖7之B部放大圖；
圖9:模具轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:
I—底盤，11 —中心定位孔，12 —安裝孔，2 —側(cè)邊環(huán)，21—小彳目號孔，22 —大彳目號孔，3—曲線形過渡槽，4一模具轉(zhuǎn)盤，41 一中心旋轉(zhuǎn)軸，42—模具安裝孔，43—側(cè)面?？?；
D—小信號孔間距，H—側(cè)邊環(huán)高，R—圓形坯板半徑，Rl—底盤半徑，RO —曲線形過渡槽沖壓余量，L一小信號孔底邊與曲線形過渡槽距離。
【具體實施方式】
[0014]一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，包括下述步驟:
(1)落料:將整塊薄鋼板沖裁成大小尺寸包括側(cè)邊圓環(huán)高度和壓槽寬度的圓形坯料，即圓形坯料的半徑R=R1+R0+H，式中Rl為曲軸轉(zhuǎn)速信號盤底盤I的半徑，H為曲軸轉(zhuǎn)速信號盤側(cè)邊環(huán)2的高度，RO為曲線形過渡槽沖壓余量；
(2)壓槽:在立式?jīng)_床上安裝壓槽復(fù)合模，在底盤對應(yīng)半徑Rl的圓周上、即底盤與信號盤側(cè)邊環(huán)的接合處沖壓成一曲線形過渡槽3 ；
(3)拉深:使用拉深模進行折彎拉深，使圓形坯板的側(cè)邊環(huán)沿曲線形過渡槽3翻邊90°，構(gòu)成信號盤坯件；
(4)修刺、整形、切邊:使用普通車床對經(jīng)上述工序加工的信號盤坯件修刺、整形、切邊，車除側(cè)邊環(huán)頂端多余的環(huán)邊；
(5)沖安裝孔和定位孔:使用帶有安裝孔和定位孔兩種沖孔模的立式?jīng)_床一次沖出安裝孔和定位孔；
(6)沖小信號孔和大信號孔:更換模具，采用帶有單一沖頭的既可旋轉(zhuǎn)同時又可鎖止的旋轉(zhuǎn)模組，通過安裝孔和定位孔將信號盤坯件固定于模具轉(zhuǎn)盤上；
A.沖裁側(cè)邊環(huán)小信號孔:
a.將信號盤坯件套在模具轉(zhuǎn)盤上并利用安裝孔固定，將模具轉(zhuǎn)盤鎖定，單一沖頭豎直向下沖孔；
b.解鎖，將模具轉(zhuǎn)盤連同信號盤坯件一起轉(zhuǎn)動一個孔的角度，再鎖定，沖第二個孔；
c.解鎖，將模具轉(zhuǎn)盤連同信號盤坯件一起轉(zhuǎn)動一個孔的角度，再鎖定，沖第三個孔，直至沖完所有小信號孔和兩個預(yù)留的小信號孔；
B.沖裁側(cè)邊環(huán)大信號孔:將模具轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)半個孔位的角度，沖去兩個多余的小信號孔之間的齒、使之形成一個大信號孔，完成大信號孔的沖壓；
(7)對信號盤進行修整:使用普通車床對經(jīng)上述工序加工的信號盤工件修刺、整形，得 號盤成品；
(8)卸模取下工件成品，完成加工。[0015]上述實施例中:
所述制作圓形坯料的薄鋼板為S355MC熱軋酸洗鋼板，其厚度S為2.5mm。
[0016]所述壓槽復(fù)合模、拉深模、沖孔模和旋轉(zhuǎn)模組采用合金模具鋼材料制成。
[0017]本發(fā)明只需使用壓槽復(fù)合模、拉深模、沖孔模和旋轉(zhuǎn)模組四套模具，其中沖大、小信號孔之旋轉(zhuǎn)模組的模具轉(zhuǎn)盤為帶有中心旋轉(zhuǎn)軸41和側(cè)面?？?3的厚實圓盤結(jié)構(gòu)，是可轉(zhuǎn)動同時又可被鎖止的多孔型模具，轉(zhuǎn)動軸與地面水平，能在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，模具上的側(cè)面?？椎臄?shù)量和形狀與所加工信號盤的小信號孔一致，加工步驟為:
將模具轉(zhuǎn)盤鎖定，單一沖頭豎直向下沖孔，每沖完一個小信號孔將模具轉(zhuǎn)盤連同信號盤坯件旋轉(zhuǎn)一個孔的角度，沖第二個小信號孔，轉(zhuǎn)動一周，直至完成全部小信號孔(包括兩個預(yù)留的小信號孔)的沖裁；將模具轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)半個孔位的角度，沖去兩個多余的信號孔之間的齒、使之形成一個大信號孔，完成大信號孔的沖壓。
[0018]加工過程中信號盤坯件隨模具轉(zhuǎn)動，沖頭只做上下沖壓運動。
【權(quán)利要求】
1.一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，其特征在于:該成形方法包括下述步驟: (1)落料:將整塊薄鋼板沖裁成大小尺寸包括側(cè)邊圓環(huán)高度和壓槽寬度的圓形坯料，即圓形坯料的半徑R=R1+R0+H，式中Rl為曲軸轉(zhuǎn)速信號盤底盤(I)的半徑，H為曲軸轉(zhuǎn)速信號盤側(cè)邊環(huán)(2)的高度，RO為曲線形過渡槽沖壓余量； (2)壓槽:在立式?jīng)_床上安裝壓槽復(fù)合模，在底盤對應(yīng)半徑Rl的圓周上、即底盤與信號盤側(cè)邊環(huán)的接合處沖壓成一曲線形過渡槽(3)； (3)拉深:使用拉深模進行折彎拉深，使圓形坯板的側(cè)邊環(huán)沿曲線形過渡槽(3)翻邊90°，構(gòu)成信號盤坯件； (4)修刺、整形、切邊:使用普通車床對經(jīng)上述工序加工的信號盤坯件修刺、整形、切邊，車除側(cè)邊環(huán)頂端多余的環(huán)邊； (5)沖安裝孔和定位孔:使用帶有安裝孔和定位孔兩種沖孔模的立式?jīng)_床一次沖出安裝孔和定位孔； (6)沖小信號孔和大信號孔:更換模具，采用帶有單一沖頭的既可旋轉(zhuǎn)同時又可鎖止的旋轉(zhuǎn)模組，通過安裝孔和定位孔將信號盤坯件固定于模具轉(zhuǎn)盤上； A.沖裁側(cè)邊環(huán)小信號孔: a.將信號盤坯件套在模具轉(zhuǎn)盤上并利用安裝孔固定，將模具轉(zhuǎn)盤鎖定，單一沖頭豎直向下沖孔； b.解鎖，將模具轉(zhuǎn)盤連同信號盤坯件一起轉(zhuǎn)動一個孔的角度，再鎖定，沖第二個孔； c.解鎖，將模具轉(zhuǎn)盤連同信號盤坯件一起轉(zhuǎn)動一個孔的角度，再鎖定，沖第三個孔，直至沖完所有小信號孔和兩個預(yù)留的小信號孔； B.沖裁側(cè)邊環(huán)大信號孔:將模具轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)半個孔位的角度，沖去兩個多余的小信號孔之間的齒、使之形成一個大信號孔，完成大信號孔的沖壓； (7)對信號盤進行修整:使用普通車床對經(jīng)上述工序加工的信號盤工件修刺、整形，得 號盤成品； (8)卸模取下工件成品，完成加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，其特征在于:所述制作圓形坯料的薄鋼板為S355MC熱軋酸洗鋼板，其厚度S為2.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種曲軸轉(zhuǎn)速信號盤的沖壓成形方法，其特征在于:所述壓槽復(fù)合模、拉深模、沖孔模和旋轉(zhuǎn)模組采用合金模具鋼材料制成。
【文檔編號】B21D53/88GK103769469SQ201410017682
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】李健, 袁杰, 黃紅生, 竇鳳樓, 喬萌, 張豫寧 申請人:廣西科技大學(xué)