轴承座工艺及模具设计要点分析
发布时间：2014-06-17杨柳
（江苏省扬州技师学院，江苏扬州 225003）
摘 要；本学院校办厂某产品零件中存在着轴承座，如果采用传统的工艺，就需要花费较长的周期和较高的成本，并且大批量生产的要求也不能够满足。针对这种情况，就需要对工艺进行创新。本文分析了轴承座的工艺，然后介绍了模具的设计要点，希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词：轴承座；模具；设计要点
本学院校办厂某产品中的零件中，十分重要一部分就是轴承座，它的组成材料是优质碳素结构钢，厚度在1毫米左右，零件成型有着较高的精度，需要大批量生产，有着不规则的外型，因为有一凸出的台阶存在于拉伸高度的中部，这样就存在着一定的难度。如下图所示：
关键词：轴承座；模具；设计要点
本学院校办厂某产品中的零件中，十分重要一部分就是轴承座，它的组成材料是优质碳素结构钢，厚度在1毫米左右，零件成型有着较高的精度，需要大批量生产，有着不规则的外型，因为有一凸出的台阶存在于拉伸高度的中部，这样就存在着一定的难度。如下图所示：
1 工艺分析与改进
本零件作为一个拉伸件，比较的复杂，其中凸出台阶存在于拉伸高度中部，是成形的主要难点。要想对该零件进行有效的生产，将零件毛坯计算问题给解决掉，就需要处理好台阶的压合成形问题。如果采用传统的工艺方法，至少需要五道工序，分别是落料、拉伸、修边、胀形和压合，要想完成这些工序，需要设计的单工序模需要4副。
采用传统的施工工艺，就需要较多的操作人员和机床，并且有着较长的生产周期和较高的生产成本，没有较高的生产效率，大批量生产的要求不能得到满足，不利于扩大企业的效益和发展。
针对这种情况，我们充分研究和分析了本零件的成型，在原来工艺的基础上进行了创新和发展，在压合前准备方面设计出来了一副落料拉伸复合模，之后的切削修边工作利用普通车床来完成，Z后只需要设计出一副压合模，就可以压合出台阶工作一次性完成。这样就极大降低了原来工艺的复杂度，原来的五道工序被缩减为了三道，原来的4副模具只需要缩减为两副即可。
2 工艺计算
计算落料毛坯尺：对修边余量进行适当的选择之后，结合轴承座结构，可以分解它的外径，也就是d=（47-t），数值为46.5，高度用h来表示，可以用16-t来求出，数值为14.5，两个外径d外为55，内径d为47-2t，数值为45.5的圆环，还有一个无底小圆筒，它的外径为46.5，它的高度为7.5。
经过拉伸，工件的平均厚度大致相当于毛坯厚度，那么就可以将厚度的变化弃之不顾，那么只需要按照拉伸前后毛坯以及工件的表面积不变原则，就可以有效的确定毛坯尺寸。因为上问我们已经提到料厚为1毫米，台阶的尺寸也不大，那么就可以按照直角来进行计算，这样计算过程比较的简单，可以先后得出毛坯直径、大圆筒筒底面积、圆弧面积、大圆筒的筒壁面积以及两个圆环面积和无底小圆筒面积。
拉伸次数的确定：通过相关资料我们可以得知0.56是圆筒形件的拉伸系数，那么依据相关的资料公式，就可以确定采用的是压边圈。通过计算和实践研究表明，拉伸成形步骤可以一次性完成。
修边后拉伸件高度的确定：要想对修边后的拉伸件高度进行计算只需要依据修边后拉伸件筒形的表面积，并且将零件表面积相等的原则充分纳入考虑范围即可。
3 模具设计要点
在零件压合的成形准备阶段，主要是保护那些非变形区域，上死点存在冲床滑块，定位顶杆被工作台下的缓冲垫顶出，保护器被弹簧顶出，保持自由状态，经修边之后，在保护器以及下压合模中放置延压件，缓缓下移冲床模块，上模板底面被定位顶杆催动卸料器压上，这是上压合模中就收纳了零件的上半部。之后，卸料器对定位顶杆的反作用力进行克服，压定位顶杆贴合于保护器，这样就可以内支撑保护整个零件毛坯内腔定位顶杆和保护器。
在上下压合模以及零件外形尺寸方面，我们需要保证双边间隙在0.05毫米左右，只有这样，零件尺寸精度要求才可以得到保证，并且提供的支撑保护的可靠性也比较高。
设计的保护器以及定位顶杆需要一致于零件的尺寸和形状，只有这样才可以保证有稳定可靠的内外支撑保护，并且还可以防止缺陷的产生。在车削修边时，需要47毫米外圆倒0.2×45度角，只有这样，才可以保证保护器以及下压合模的环槽中可以顺利进入零件。
要控制环槽宽度与零件之间的间隙，一般来讲，需要控制在单边0.04毫米左右，这样内外支撑才可以有效保护到零件口部。
4 使用效果
在对原来工艺进行创新和发展时，我们将金属成形的规律充分运用了进来，并且对复合零件的成形特点进行了仔细的分析。成功制造过模具之后，经过试验，次就达到了相关的标准和要求。目前已经生产了数万件产品，有着十分可靠和稳定的质量，并且模具可以良好的工作。相较于改进之后的工艺，现在的工艺在工作效率方面得到了显著的提高，同时，在机床占用和操作人员方面，也不需要那么多，有着十分显著的效益。
5 结语
轴承座是本学院校办厂某产品的重要零件，但是因为有一凸出的台阶存在于拉伸高度的中部，生产起来存在着较大的难度。如果采用原来的工艺和方法，就需要5道工序，设计出4副模具；还需要占用很多的人力资源，工作效率不高，无法满足批量生产的需求，针对这种情况，笔者在原工艺的基础上，进行了改进和创新。改进后的工艺只需要三道工序和2副模具，工作效率得到显著提高。经过一段时间的应用，有着十分显著的效果。本文分析了轴承座的工艺，然后介绍了模具的设计要点，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献
[1]杨立宏.发动机隔热罩成形工艺分析与模具设计[J].模具工业,2012.
[2]梁汉优,耿家源.塑料成型工艺及模具设计教学方法探讨[J].城市建设理论研究,2012.
[3]陈润山.节流阀体工艺分析及模具设计[J].模具工业.2002.
本零件作为一个拉伸件，比较的复杂，其中凸出台阶存在于拉伸高度中部，是成形的主要难点。要想对该零件进行有效的生产，将零件毛坯计算问题给解决掉，就需要处理好台阶的压合成形问题。如果采用传统的工艺方法，至少需要五道工序，分别是落料、拉伸、修边、胀形和压合，要想完成这些工序，需要设计的单工序模需要4副。
采用传统的施工工艺，就需要较多的操作人员和机床，并且有着较长的生产周期和较高的生产成本，没有较高的生产效率，大批量生产的要求不能得到满足，不利于扩大企业的效益和发展。
针对这种情况，我们充分研究和分析了本零件的成型，在原来工艺的基础上进行了创新和发展，在压合前准备方面设计出来了一副落料拉伸复合模，之后的切削修边工作利用普通车床来完成，Z后只需要设计出一副压合模，就可以压合出台阶工作一次性完成。这样就极大降低了原来工艺的复杂度，原来的五道工序被缩减为了三道，原来的4副模具只需要缩减为两副即可。
2 工艺计算
计算落料毛坯尺：对修边余量进行适当的选择之后，结合轴承座结构，可以分解它的外径，也就是d=（47-t），数值为46.5，高度用h来表示，可以用16-t来求出，数值为14.5，两个外径d外为55，内径d为47-2t，数值为45.5的圆环，还有一个无底小圆筒，它的外径为46.5，它的高度为7.5。
经过拉伸，工件的平均厚度大致相当于毛坯厚度，那么就可以将厚度的变化弃之不顾，那么只需要按照拉伸前后毛坯以及工件的表面积不变原则，就可以有效的确定毛坯尺寸。因为上问我们已经提到料厚为1毫米，台阶的尺寸也不大，那么就可以按照直角来进行计算，这样计算过程比较的简单，可以先后得出毛坯直径、大圆筒筒底面积、圆弧面积、大圆筒的筒壁面积以及两个圆环面积和无底小圆筒面积。
拉伸次数的确定：通过相关资料我们可以得知0.56是圆筒形件的拉伸系数，那么依据相关的资料公式，就可以确定采用的是压边圈。通过计算和实践研究表明，拉伸成形步骤可以一次性完成。
修边后拉伸件高度的确定：要想对修边后的拉伸件高度进行计算只需要依据修边后拉伸件筒形的表面积，并且将零件表面积相等的原则充分纳入考虑范围即可。
3 模具设计要点
在零件压合的成形准备阶段，主要是保护那些非变形区域，上死点存在冲床滑块，定位顶杆被工作台下的缓冲垫顶出，保护器被弹簧顶出，保持自由状态，经修边之后，在保护器以及下压合模中放置延压件，缓缓下移冲床模块，上模板底面被定位顶杆催动卸料器压上，这是上压合模中就收纳了零件的上半部。之后，卸料器对定位顶杆的反作用力进行克服，压定位顶杆贴合于保护器，这样就可以内支撑保护整个零件毛坯内腔定位顶杆和保护器。
在上下压合模以及零件外形尺寸方面，我们需要保证双边间隙在0.05毫米左右，只有这样，零件尺寸精度要求才可以得到保证，并且提供的支撑保护的可靠性也比较高。
设计的保护器以及定位顶杆需要一致于零件的尺寸和形状，只有这样才可以保证有稳定可靠的内外支撑保护，并且还可以防止缺陷的产生。在车削修边时，需要47毫米外圆倒0.2×45度角，只有这样，才可以保证保护器以及下压合模的环槽中可以顺利进入零件。
要控制环槽宽度与零件之间的间隙，一般来讲，需要控制在单边0.04毫米左右，这样内外支撑才可以有效保护到零件口部。
4 使用效果
在对原来工艺进行创新和发展时，我们将金属成形的规律充分运用了进来，并且对复合零件的成形特点进行了仔细的分析。成功制造过模具之后，经过试验，次就达到了相关的标准和要求。目前已经生产了数万件产品，有着十分可靠和稳定的质量，并且模具可以良好的工作。相较于改进之后的工艺，现在的工艺在工作效率方面得到了显著的提高，同时，在机床占用和操作人员方面，也不需要那么多，有着十分显著的效益。
5 结语
轴承座是本学院校办厂某产品的重要零件，但是因为有一凸出的台阶存在于拉伸高度的中部，生产起来存在着较大的难度。如果采用原来的工艺和方法，就需要5道工序，设计出4副模具；还需要占用很多的人力资源，工作效率不高，无法满足批量生产的需求，针对这种情况，笔者在原工艺的基础上，进行了改进和创新。改进后的工艺只需要三道工序和2副模具，工作效率得到显著提高。经过一段时间的应用，有着十分显著的效果。本文分析了轴承座的工艺，然后介绍了模具的设计要点，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献
[1]杨立宏.发动机隔热罩成形工艺分析与模具设计[J].模具工业,2012.
[2]梁汉优,耿家源.塑料成型工艺及模具设计教学方法探讨[J].城市建设理论研究,2012.
[3]陈润山.节流阀体工艺分析及模具设计[J].模具工业.2002.
来源：《科技风》2013年21期