离合器摩擦片的高效加工技术(上)

HEATS

　　摩擦离合器是在机械设计中用于轴与轴连接，使它们一起回转并传递转矩的重要件，它具有接合平稳、冲击和振动较小等优点。其重要组成部分——摩擦片大多根据使用场合的不同而被设计成各种不同式样，但由于工作条件恶劣，磨损严重，因此需要量大。目前，有许多小型企业瞄准了这个市场，但由于设备条件的限制，在生产工艺中须采取一些措施才能快速、经济地制造出来，以下通过实例加以说明。

" r6 p7 J& B. W( _( z

　　工艺分析

" C9 c6 ~" O1 z / K% r' z+ ?+ \! J! w8 Q3 J* j

　　在我公司对外承揽的技术业务中，有图1所示外形如垫片，中部需成形四个凸台的摩擦片。采用2.5mm厚45钢板经热处理45〜52HRC而成，生产批量较大。

; r0 ]+ J3 {$ y5 q- o 7 z+ K: ?* {5 v2 n

　　这是一个冲裁及成形复合件，由于生产批量较大，根据零件结构宜采用冲裁及成形复合模。依据冲裁力计算公式：|MechNet|欢迎登陆中国机械专家网www.MechNet.com.cn

: a) z1 ~3 H8 Q7 L1 S2 [7 I $ d6 a3 k* N7 N8 d( G6 ^& K' F

　　P = KLtτ

0 h' k& [1 }/ H" Q5 O7 E + f, q1 f6 C- \" e! g" G* ^

　　式中 τ——抗剪强度，取500N/mm2

+ m Y Z% l3 d$ U8 ~- g

　　L——冲裁件的周长，mm

7 I* d8 Y4 C; o) V V9 E , I1 R+ k( Q8 K# t& ~

　　t——材料厚度，mm

* l' g* K$ @$ _8 C

　　K——安全系数，取1.3

7 \& W; \4 C! h! s- K* G

　　代入零件相关数据，可计算出：

- }5 {1 ?5 F5 x! Y4 F4 Y & _2 E( W/ I5 B, M0 L

　　摩擦片冲裁力P=1.3×3.14×(80+20)×2.5×500=510kN

: f+ h; J+ Z3 V: `) k3 m

　　依据冲孔、落料卸料力经验公式：P卸= K卸P

1 X$ E: w2 P K9 z4 X# Y1 R/ X( { * ]+ D. T _$ F; J

　　式中 K卸——为卸料力系数， 取0.06

' k1 g/ ]; ^8 ^9 a5 T- P6 K

　　P——冲孔、落料总冲裁 力，N

1 X) e2 x, L: v

　　代入零件相关数据，可计算出：

% L/ l1 J. f3 y6 R+ W f( A' F

　　摩擦片卸料力P卸=0.06×510=30.6kN

　　依据成形力计算公式：

: t0 [- A2 y& P# o4 G/ n4 I 3 Y4 f- K& `# c" H$ k" K/ E

　　P = KLtσb

U" w; b1 y/ L! E# s, q

　　其中 σb——材料抗拉强度，取 65kg/mm2

' X3 s8 n4 i# L* h; ?2 R7 ^# W

　　L——成形部分的周长，mm

, J2 Q+ b- s9 \1 E/ M

　　t——料厚，mm

　　K——为成形系数，取0.8

: h$ u1 |+ S* l2 I2 o+ y

　　代入零件相关数据，可计算出：

8 Q4 @1 D I+ V8 \/ m; d 2 i9 w$ d. k7 M

　　摩擦片成形力P成=0.8×2.5×(10×2+12×2)×4×65=229kN

. q0 J9 _; P+ b' J6 D

　　故摩擦片冲孔、落料、成形复合力为：510+30.6+229=770kN，自然须选择770kN以上的压力机。

& ` n8 J6 Y& S7 Z! z% A

　　根据对方生产设备仅能选用JC23-40开式双柱可倾压力机，要想实行冲孔、落料、成形复合，冲压力明显不足，如将复合工序调整为分步实施的单工序，又必将使生产效率降低、成本上升。

, l4 d6 f. Q3 `, g* u1 W3 m : l5 {' l. t) ?& `: E5 F. ~

　　依据零件结构，其成形高度1.5mm小于料厚t=2.5mm，因此凸台成形仅依靠材料自身延伸性能及料厚变化便可达到；又由于凸台与零件内外形边缘距离均大于(3〜3.5)t＝(7.5〜8.75)mm，故不会引起边缘材料往内收缩，造成成形缺陷。|MechNet|欢迎登陆中国机械专家网www.MechNet.com.cn

　　上述分析表明：四个凸台仅仅发生局部成形。零件落料、冲孔、成形复合过程中，凸台的成形没有必要的先后顺序。