CN103551454A

CN103551454A - 一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法

Info

Publication number: CN103551454A
Application number: CN201310511311.XA
Authority: CN
Inventors: 李健; 黄红生; 秦文东; 李彬; 乔萌; 吴迪
Original assignee: Guangxi University of Science and Technology
Current assignee: Guangxi University of Science and Technology
Priority date: 2013-10-26
Filing date: 2013-10-26
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-10-26
Also published as: CN103551454B

Abstract

一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，包括落料，冲孔、压槽，冲压大信号孔，冲压小信号孔，拉深翻边，修刺、整形、切边等工序。运用本发明之一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，可使复杂的多孔结构类盘体、罩体类零件通过采用冲压成形的工艺制成，工序少，省时省力，有利于实现自动化大批量生产，提高生产效率，降低生产成本；有效解决了传统的薄壁环形立体坯料冲压成形时由于材料表面不规则的金属流动，各处应力状态不一致，变形分布不均匀，以及复杂结构件拉深后孔的变形、盘体容易开裂、褶皱、变形等问题，具有材料利用率高、生产周期短、成形力小、零件精度、操作和控制简单、环境污染小等优点；可应用于汽车零部件的大批量生产。

Description

一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法

技术领域

本发明涉及一种车用部件的加工方法，尤其涉及一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法。

背景技术

现有的薄壁盘状类、罩体类零件，如汽车曲轴信号盘，由信号盘底盘和连接在一起的信号盘侧边环构成，其盘底面为有孔结构（包括中心定位孔和安装孔），侧边环分布有大信号孔和小间距的方形小信号孔，由于侧边环的高H以及孔间距离D较小，给加工带来极大困难。目前国内外对这种薄壁盘状类、罩体类零件还没有理想的加工方法，传统的加工方法只能采取：备料、落料、冲压、去飞边、冲孔，先将盘底加工好，然后与钻好方形信号孔的侧边环组焊、最后车除多余的焊痕。

存在的弊端是：

1.成形时由于材料表面不规则的金属流动，各处应力状态不一致，变形分布不均匀致使信号盘易变形；

2.钻孔麻烦，车削加工定位困难，零件精度低，容易产生诸如褶皱、裂纹等缺陷；

3.工序多，繁琐复杂，材料利用率低，生产周期长，效率低，成本高，不能适应大批量生产的要求；

4.为了克服以上缺陷，在生产实践中，需要依靠设计人员的经验，通过反复的试模和修模、调整工艺参数来补救，但即使如此，仍然无法根本消除以上缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，以克服已有技术所存在的上述不足。

本发明采取的技术方案是：一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，包括下述步骤：

（1）落料：将整块薄钢板冲裁成方形坯料；

（2）冲孔、压槽：使用冲孔、压槽复合模一次成形、将方形坯料冲压成下述工艺结构的圆形坯板：

a.所述圆形坯板的半径R=R1+R0+H+H0，其中R1为信号盘底盘的半径，R0为曲线形过渡槽冲压余量，H为信号盘侧边环高度，H0为信号盘侧边环切边余量；

b.信号盘底盘上冲压出中心定位孔和安装孔；

c.在底盘对应半径R1的圆周上、即底盘与信号盘侧边环的接合处冲压成一曲线形过渡槽；

（3）冲压大信号孔：使用大侧孔模在信号盘侧边环上冲压出大信号孔；

（4）冲压小信号孔：使用间隔设置的小侧孔模组、即每间隔一个孔设一个孔模的小侧孔模组，在信号盘侧边环上分两次冲压，第一次冲压出1/2小信号孔，然后将圆形坯板转动一个孔的角度，完成剩余的1/2小信号孔的冲压；

（5）拉深：使用拉深模进行折弯拉深，使圆形坯板的侧边环沿曲线形过渡槽翻边90°、构成信号盘坯件；

（6）修刺、整形、切边：使用普通车床对经上述工序加工的信号盘坯件修刺、整形、切边车除侧边环顶端多余的环边，得信号盘成品；

（7）加工完成。

其进一步的技术方案是：所述制作方形坯料的薄钢板为S355MC热轧酸洗钢板,其厚度S为2.5mm。

其更进一步的技术方案是：所述冲孔、压槽复合模，大侧孔模，小侧孔模组和拉深模采用合金模具钢材料制成。

由于采用上述技术方案，本发明之一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法具有如下有益效果：

1. 运用本发明之一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，可使复杂的多孔结构类盘体、罩体类零件—曲轴信号盘通过采用冲压成形的工艺制成，工序少，省时省力，有利于实现自动化大批量生产，提高生产效率，降低生产成本；

2．本发明之一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法解决了传统的薄壁环形立体坯料冲压成形时由于材料表面不规则的金属流动，各处应力状态不一致，变形分布不均匀等问题，具有材料利用率高、生产周期短、成形力小、零件精度高等优点；

3．拉深带孔件时，当孔的边缘距弯曲中心的距离L（即侧边环上的孔的底边与盘底内表面的最大距离）过小时（L小于1.5～2S，S为材料厚度），拉深时孔容易变形，本发明采取在拉深过渡边上压曲线形过渡槽的工艺，使折弯拉深的拐角圆滑过渡，较好的解决了拉深后孔的变形问题，同时解决了复杂结构件拉深后盘体容易开裂、褶皱、变形等问题；

4.由于信号盘盘体侧边环的信号孔间隔密、孔距很小，两个小信号孔之间的距离D小于2S（S为材料厚度），如一次冲压成形对模具要求高，本发明采用两次冲出密孔，从而较好地解决了模具的强度问题；

5．本发明之一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法操作和控制简单、环境污染小，可应用于汽车零部件的大批量生产。

下面结合附图和实施例对本发明之一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：经工序1加工出之方形坯料示意图；

图2：经工序2加工出之圆形坯板结构示意图；

图3：经工序3加工出之圆形坯板结构示意图；

图4～图5：经工序4加工出之圆形坯板结构示意图：

图4—冲压1/2小信号孔，图5—冲压全部小信号孔；

图6：经工序5、6加工出之曲轴信号盘结构示意图；

图7：图6之A-A视图；

图8：图7之B部放大图。

图中：

1—底盘，11—中心定位孔，12—安装孔，2—侧边环，21—小信号孔，22—大信号孔， 3—曲线形过渡槽，D—小信号孔间距，H—侧边环高，H0—侧边环切边余量，R—圆形坯板半径，R1—底盘半径，R0—曲线形过渡槽冲压余量，L—小信号孔底边与盘底内表面最大距离。

具体实施方式

一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，该成形方法包括下述步骤：

（1）落料：将整块薄钢板冲裁成方形坯料（参见附图1）；

a.圆形坯板的半径R=R1+R0+H+H0，其中R1为信号盘底盘的半径，R0为曲线形过渡槽冲压余量，H为信号盘侧边环高度，H0为信号盘侧边环切边余量；

b.信号盘底盘上冲压出中心定位孔11和安装孔12；

c.在底盘对应半径R1的圆周上、即底盘与信号盘侧边环的接合处冲压成一曲线形过渡槽3（参见附图2）；

（3）冲压大信号孔：使用大侧孔模在信号盘侧边环上冲压出大信号孔22（参见附图3）；

（4）冲压小信号孔：使用间隔设置的小侧孔模组、即每间隔一个孔设一个孔模的小侧孔模组，在信号盘侧边环上分两次冲压，第一次冲压出1/2小信号孔，然后将圆形坯板转动一个孔的角度，完成剩余的1/2小信号孔的冲压（参见附图4、附图5）；

（5）拉深：使用拉深模进行折弯拉深，使圆形坯板的侧边环沿曲线形过渡槽3翻边90°、构成信号盘坯件；

（6）修刺、整形、切边：使用普通车床对经上述工序加工的信号盘坯件修刺、整形、切边车除侧边环顶端多余的环边，得信号盘成品（参见附图6）；

（7）加工完成。

上述实施例中：

制作方形坯料的薄钢板采用S355MC热轧酸洗钢板,其厚度S为2.5mm。

所述冲孔、压槽复合模，大侧孔模，小侧孔模组和拉深模采用合金模具钢材料制成。

Claims

1.一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，其特征在于：该成形方法包括下述步骤：

（1）落料：将整块薄钢板冲裁成方形坯料；

b.信号盘底盘上冲压出中心定位孔（11）和安装孔（12）；

（3）冲压大信号孔：使用大侧孔模在信号盘侧边环上冲压出大信号孔（22）；

（7）加工完成。

2.根据权利要求1所述的一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，其特征在于：所述制作方形坯料的薄钢板为S355MC热轧酸洗钢板,其厚度S为2.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车曲轴信号盘的冲压成形方法，其特征在于：所述冲孔、压槽复合模，大侧孔模，小侧孔模组和拉深模采用合金模具钢材料制成。