摆碾机知识:一、摆辗设备及其主要技术参数
  冷摆辗成形工艺生产离合器盘毂,所使用的摆辗设备为波兰PXW-200A摆辗机,其主要技术参数如下:
  最大摆辗力2000KN;摆头的运动周期400r/min;摆角0°~2°;最大滑块行程140mm;最大滑块速度135mm/s;滑块工作速度10mm/s;最大顶出行程20mm~100mm;最大顶出速度50mm/s;主电机功率30kW;油缸电机功率45kW;摆辗机轮廓尺寸(高×宽×厚)3300mm×2500mm×2100mm。
  PXW-200A型摆辗机的基本结构与PXW-100型摆辗机的结构基本相同。摆辗机下部系液压系统,由其驱动滑块作上、下移动。摆辗机上部由电动机通过皮带传动齿轮箱带动双偏心套系统运动。由于两偏心套的运动速度、方向的相同或不同而获得圆形、直线、多叶玫瑰线和螺旋线4种运动轨迹。
  二、冷摆辗的模具结构及材料
  用作冷摆辗模具的材料较多,一般常用的冷作模具钢均可,如高铬合金工具钢、高速钢、硬质合金等。具体选用哪一种材料,与生产批量、零件形状、工艺变形特点等因素有关。我们选用Cr12MoV钢制作摆辗模具,主要由于它是高碳高铬钢种,热处理后变形小,渗透性、耐磨性、韧性优良。但要注意对模具毛坯反复镦拔锻造,使内部原有的条纹状、带状的和网状的碳化物破碎、细化和重新分布,以得到均匀分布的细小碳化物微粒。从而提高模具韧性,使其在摆辗工作时的偏心局部负载下不易开裂。
  开式摆辗模及其安装示意。该模具的优点是结构简单,对坯料尺寸的公差要求不高,缺点是摆辗成形件的椭圆度较大,为1.0mm~1.5mm。若设计成闭式模,可确保摆辗成形件的椭圆度很小。然而,此时的摆辗力较大。若模腔底部加工成尖角或圆角较小,由于应力集中易使凹模破裂失效。此外,在设计凹模时,还要考虑凹模腔与摆头相对应凸起处所形成的间隙不宜太小,以及防止在摆辗过程中产生摆头与凹模的干涉。
  一般情况下,摆头顶角α=180°-2γ。γ为摆角,。凹模模面为水平面。但由于摆辗时随进给量的不同,摆辗件法兰上下两端面变形不一致,边缘部位上翻,形成上凹下凸。为将凹模模面角β选为177°时,摆角γ选为1.5°,可以保证产品的不平度在0.06mm以内,完全满足离合器盘毂零件图要求。
  在设计凹模内孔直径时,要考虑盘毂摆辗成形件在脱模后的弹性变形量。这个数据主要由试验确定。离合器盘毂的摆辗成形件直径方向的弹性变形量大致为+0.05mm。
  三、冷摆辗工艺参数
  离合器盘毂的摆辗件是轴对称件,所以采取圆形运动轨迹摆辗较好,摆头与机身的倾角γ取为1.5°,因为γ越小,摆辗成形体法兰的两端面越平直。
  摆辗成形时间取为5s。摆辗时间应该合适。时间过长,由于45钢变形体的加工硬化,使得摆辗力剧增,容易引起离合器盘毂摆辗件法兰圆周侧表面开裂,也大大影响模具寿命。时间过短,不易使坯料在模腔内充填饱满。
  四、摆辗用毛坯形状的选择
  毛坯形状对摆辗件的轮廓尺寸影响很大,甚至影响到摆辗成形的成败。选择不合适,不仅摆辗出来的产品在圆周面上产生45°方向的裂纹,而且严重影响模具寿命,甚至辗压数件后就使模具破裂失效。对于离合器盘毂,我们起初采用圆柱体坯料Φ30mm×55mm直接辗压成形,由于45钢变形抗力高,加工硬化严重,盘毂法兰的Φ90mm圆周面尺寸尚未摆辗到位,在法兰圆周即产生若干条45°裂纹。因此,为了减少变形程度,可以在保证体积不变的条件下将坯料直径加大。为了坯料在凹模腔中可靠定位,于是设计成台阶形坯料,增加了一个与离合器轮毂凸台部位直径相同的尾部,该尾部长2mm。但在坯料高度小于摆辗成形件的高度时,摆辗成形件在轮毂高度方向充填不足。实践证明,为了使摆辗成形件在高度方向充填饱满,必须使坯料的总高度大于或者等于盘毂的总高度。


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