管式连杆加工工艺分析及模具设计

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1、管式连杆加工工艺分析及模具设计湖北四联汽车工业股份有限会司(湖北石首434400)傅烈钧江世旭胡陶凌I摘要】对汽车电动利水器连杆的一般加工工艺及关键模具作了详细的介绍，并特别分析了一种比较典型的连杆工艺流程。关键词连杆工艺分析模具本文所指的“连杆”是汽车电动刮水器传动机构总2.2弯曲工序成上的关键零件之一，汽车车型不同，所用的电动刮水管材弯曲常用的方法按弯曲形式可分为绕弯、拉器也不一样，为此连杆也不同。就原材料类型而言，有弯、推弯、压弯、滚弯和无模弯曲;按弯曲加热与否可分采用圆钢管制成的“管式”连杆和采用钢板制成的“

2、板为冷弯和热弯;按弯曲有无填料(或芯棒)可分为有芯式”连杆，后者加工工艺比较简单。本文介绍的是“管弯曲和无芯弯曲;按弯曲是否采用模具可分为无模弯式”连杆(以下简称连杆)的工艺及相关模具情况。曲和有模弯曲。弯曲所用的设备有弯管机、液压机和机械压力机(即冲床)。本例采用常温下在冲床上用模具1连杆材料的选择及其技术要求进行无芯料弯曲。本公司的连杆，以前全部采用价格较高的冷拉无缝这种加工方法有如下优点:钢管，现在除豪华大客车用的电动刮水器外，其余都采(1)弯曲成形一致性好，尺寸和角度容易控制。用价格便宜、表面质量好、加工性能

3、好的直缝电焊钢管。(2)弯曲效率高，适合成批生产。由于连杆的特殊加工需要，所以电焊钢管应采用(3)材料利用率高，只要计算好展开尺寸，并经试Q195或SPCC冷轧钢带。按GB/T13793-1992标准规定压修正，下料尺寸一般无变化。的高精度软态直缝电焊钢管的标准加工。钢管外径为(4)冲床的价格比弯管机便宜得多，操作简单。中14士O.lmm，壁厚1级-'0.059mm。焊管外表面焊缝处应刮平，内表面焊缝处不允许有大的毛刺存在，毛刺大小应以焊2.3压扁工序管压扁贴紧后厚度不超过210.12mm为度。焊管应做压扁压扁工序对

4、连杆来说，是比较重要的工序之一，也试验(在冷态下，将钢管压扁，并使两壁贴合在一起)，不是检验焊管焊接质量的一种手段。本例用中14x1mm允许钢管在压扁处有开裂现象。另外，在压扁处按工艺的钢管(见图1)按图2所示尺寸及形状进行压扁。冲扁孔并经多次扩孔后，头部不允许有开裂现象。2连杆加工工艺及关键工序的模具设计一般连杆的加工工序大致为钢管切断”弯曲“压扁一预冲孔切头“扩孔“冲孔切头一钻工艺孔”酸洗‘镀锌钝化等。加工好的连杆转塑料车间在两端圆孔处注塑塑料球碗。下面说明关键工序及相应的模具结构。2.1钢管切断工序由于是薄壁管

5、，可参考冲模图册上介绍的切断模结构设计切断模。模具经多年使用效果较好，生产效率较高，但断口欠佳，由于以后还要切头，所以不影响使用。图1连杆头部形状叫1.O孔过程中头部的变形见图5所示。H凶(6)其他尺寸的确定。扁孔中R与两侧直线相交处，从有利于变形的角度出发，以R3mm的圆弧光滑连接。为了检验所确定的形状和尺寸是否恰当，避免走}i}xa}-A弯路造成浪费，可先用机械加工的方法在钢管压扁处Q卜一1一一—“声洲二，，，~」一-门种·—-勺}j卜⋯寿i.⋯⋯—加工出扁孔，用扩孔模扩孔，检查是否符合要求，若不行，加以修正。

6、图z连杆头部压扁工序图最后预冲孔切头工序尺寸见图3b所示。2.4预冲孔切头工序2.4.1预冲孔切头工艺分析预冲孔的形状和尺寸是连杆加工成败的关键，如选取不当，工件头部就无法达到产品设计要求，影响使用。预冲孔有多种形状，根据反复试验，选用图3a所示的形孔。有关尺寸按如下方法来确定:(1)最终扩孔直径do如图1所示，由于工件头部孔内、外尺寸分别为小20020mm和小27mm，此处为注塑球头碗所需的尺寸和形状，必须保证。靠扩孔同时保证两个尺寸比较困难，为此在扩孔时，外形尺寸小27mm可用调整最终扩孔直径的大小来保证。为了保

7、证内孔小20ozomm，应让图3连杆预冲扁孔切头工序图最终扩孔尺寸比中20mm小，周围留有冲孔余量，这样确定最终扩孔尺寸为do=18mmo2.4.2模具设计要点(2)确定扁孔宽度尺寸bo预冲孔切头模结构，按一般常规的冲裁模设计，凹a-b=D-d模放在下模部分，因其尺寸不大，可采用镶块外面用固式中a=20.7mmD=27mmda=18mm定板固定在下模座上。定位以扁孔两侧尺寸20.7mm用所以b=do+a-D=18+20.7-27=11.7mm挡料销定位，前后用工件杆部的后端定位。加工另一头考虑经多孔扩孔后孔两侧的宽度

8、。I要被拉窄，所孔时以已加工好的中20华mm孔定位，也可以扁孔定以最后选定b=llmmo位，这样可保证连杆两头孔的中心距。扁孔凸、凹模间(3)确定扁孔两头的尺寸Ro隙不能按压扁后双层材料厚度2mm来选取，否则毛刺从有利于连杆头部与扩孔变形以及防止头部被拉会过大。经试验，单边间隙取Z=0.09mm比较理想;切头开裂的角度出发，使R值接近于do/2