旋臂铆接工艺及模具设计.pdf

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1、·冲模技术·旋臂铆接工艺及模具设计卢海涛，石晓东，黄青松沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司(辽宁沈阳110043)【摘要】通过对旋臂组合件进行工艺性分析，设计了铆接模具，加工试验后，对铆接模具进行了改进、完善，解决了铆接敦粗、托板根部断裂的问题，满足了制件铆接h_T-要求。关键词：旋臂；铆接；压铆；模具设计中图分类号：TG385．2文献标识码：BRivetingTechnologyandDieDesignforTurningArm【Abstract】Throughthetechnologyanalysisofturning

2、armsubassembly，therivetingdiewasdesigned．Aftermachiningexperiment，therivetingdiewasimproved，andtheproblemofupsettingandcrackswassolved，therequirementofrivetingmachiningwasmeeted．Keywords：turningarm；riveting；pressingriveting；diedesign1引言力的作用下，铆钉头形成镦头的过程，也就是利用铆航空发动机旋臂

3、类结构件，一般由旋臂臂板和销接压力使得销轴高度减小而直径增大形成铆头的过轴铆接组成，其铆接工艺精度要求高，尤其是铆接过程。由于受到外力作用，铆钉发生塑性变形，铆钉杆程中的变形量控制是铆接工艺的关键。图1为某旋臂膨胀、变粗，这种膨胀对孔产生压力，使得孔径扩张。组合件，是用于连接航空发动机中联动环与可调静子铆钉头形成镦头的过程，对铆接完成后的铆接变形以叶片的关键传动部件，其制造质量精度对动力传递和及铆接结构的疲劳I生能等都有很大影响。动作准确性都有非常大的影响。设计要求铆接后保图2为镦粗过程示意图，分析了铆钉头铆接过程证销轴直径公

4、差为0．Olmm，销轴对基准A面的垂直度金属流动趋势：设铆接上、下模具为刚体，铆接过程为0．1mm。中上模具对铆头坯料施加铆接力F，上、下模具与铆头坯料接触面之间存在摩擦力厂，则坯料在铆接冲压力和摩擦力的作用下，坯料高度缩短，横向增粗，而且在形成铆头过程中是坯料中部体积增大速度快于坯料的端部，这就是摩擦力的作用，形成腰鼓形，所以，如果用坯料横向截面表示金属质点流动方向，则是金属质点由横截面的中心向四周的放射线流动。分析金属塑性成形中质点的流动规律可以应用最小阻力定律，在塑性成形中，当金属质点有几个可能移动的方向时，它向阻力最小

5、的方向移动。如图2b图1旋臂组合件结构简图所示，上模具作用于坯料端面的摩擦力为厂，因为接触面上的质点向自由表面流动的摩擦阻力和质点与自2铆接工艺分析由表面的距离成正比，因此距离自由边界越短阻力越2．1铆接过程变形原理小，金属质点必然沿着这个方向流动。铆接过程类似于自由锻造过程，实际上就是在外2．2铆接工艺分析《模具制造)2016年第1期·29··冲模技术·图2镦粗过程示意图a——镦粗前状态b——上下面受摩擦力情况c——横截面上质点运动方向由图l可知，要实现销轴与旋臂臂板的铆接结合，制件销轴插入旋臂臂板孔中，将旋臂组合件装入凹模

6、销轴托板底部必须支撑，其次，作为铆接的主支撑点，6中，调节调节螺钉l4，使旋臂组合件达到理想摆放高销轴底部必须支撑，所以，为了防止销轴弯曲变形，销度位置，冲床滑块下行，凸模2首先与销轴头部接触，轴直径方向必须限制。随着滑块继续下行，销轴头部敦粗，实现铆接，滑块上行，模具分开，取出零件，铆接工序结束。3模具结构设计3．2模具设计要点3．1模具结构及工作过程(1)凸模、凹模采用CrWMn，淬火硬度58原铆接模具结构见图3所示。模具由上、下两部60HRC。分构成。上部分主要由凸模2、上模座3、固定垫板4、(2)为方便铆接工艺过程装入

7、销轴，需要销轴与固定板5组成；下部分主要由凹模6、顶销7、垫板8、顶凹模孔之间留有间隙，本文销轴铆接前直径与凹模孑L杆9、凹模板10、垫板1l、下模座12、调节螺钉l4组间留有0．01～0．016mm的单边间隙。成。模具各部件的连接依靠螺钉和销钉，模具导向装(3)为了保证铆接后的垂直度，旋臂需水平摆放，置为导柱和导套，模具安装导正装置为模柄。需安装调节机构14，以保证旋臂与销轴的垂直度。模具的工作过程：冲床上平台上行，模具打开，将(4)由于制件精度高，导向需使用滚珠导向装置。(5)为了保证后期调整方便，销轴底部支撑为可调节顶销

8、加顶杆结构支撑，顶销7采用CrWMn，淬火硬度58～60HRC。4加工试验及改进4．1铆接试验在250kN冲床上进行了铆接试验，对试验数据进行统计后发现：①销轴增粗凹模6结构网0．03～0．05mm；②垂直度图3旋臂组件铆接原模具结构简网max0．39ram；③铆接后销轴1．