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新型自潤(rùn)滑導(dǎo)柱導(dǎo)套
發(fā)表時(shí)間：2018-09-13 09:17瀏覽量：
STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套是精密沖壓模具常用的標(biāo)準(zhǔn)件,目前采用的STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套常采用滑動(dòng)導(dǎo)向的間隙配合或滾動(dòng)導(dǎo)向的過(guò)盈配合。但對(duì)高精密和長(zhǎng)壽名模具,在高速?zèng)_壓時(shí),STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套之間的熱膨脹使磨損加劇,導(dǎo)致配合間隙增大,導(dǎo)向精度降低,再加上沖壓過(guò)程中不平衡的側(cè)向力作用將會(huì)使上下模壓力中心發(fā)生偏移,難以保證導(dǎo)柱與導(dǎo)套的正確配合[1]。因此,減少導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的磨損,保持導(dǎo)柱和導(dǎo)套在工作中的間隙穩(wěn)定性和均勻性,是保證高質(zhì)量沖壓的關(guān)鍵[2-3]。鑒于此,本文主要針對(duì)目前導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間過(guò)度磨損,上下模壓力中心發(fā)生偏移的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種新型自潤(rùn)滑STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套組合,以減少導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的磨損和提高整個(gè)沖壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和間隙均勻性。1常用STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)分析常用STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式主要分為滑動(dòng)型STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套和滾動(dòng)型STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套,如圖1所示。這種形式的STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套不足之處在于沒(méi)有自潤(rùn)滑結(jié)構(gòu),在長(zhǎng)期、高速和高頻率的工作下易產(chǎn)生過(guò)度磨損,導(dǎo)致上、下模壓力中心產(chǎn)生偏移,影響模具間隙的均勻性。為此在滑動(dòng)型STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種能減少磨損,增加使用壽命,提高工作效率的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)就成為一個(gè)首先要解決的問(wèn)題。2新型新型自潤(rùn)滑STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)及工作原理2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新型自潤(rùn)滑STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)如圖2所示。2.2導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)組成導(dǎo)柱組件部分由內(nèi)六角螺釘1、彈簧墊圈2、墊板3、上模座4、固定套5、內(nèi)六角螺釘6、壓板7、導(dǎo)柱8組成。導(dǎo)柱8上端加工成錐面,下端加工成管狀,并在側(cè)部加工多排直徑為2毫米的小孔,導(dǎo)柱8與固定套5采用錐面定位,固定套5與上模座4采用過(guò)盈配合,導(dǎo)柱組件通過(guò)內(nèi)六角螺釘1、彈簧墊圈2、墊板3固定在上模座4上,在通過(guò)壓板7將固定圖1滾動(dòng)型和滑動(dòng)型Fig.1 Guide set structureHot Working Technology 2012,Vol.41,No.11套5壓緊,壓板7通過(guò)內(nèi)六角螺釘6固定在上模座4上。該設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn):錐面定位、排孔設(shè)計(jì)(圓周分部,母線(xiàn)方向按10°排列,保證圓周部分能充分地進(jìn)行潤(rùn)滑)。與儲(chǔ)油腔相通的小孔的作用是起到散熱的作用,防止導(dǎo)柱高速運(yùn)動(dòng)下產(chǎn)生高熱量,導(dǎo)致潤(rùn)滑失效。2.3導(dǎo)套結(jié)構(gòu)組成導(dǎo)套組件部分由潤(rùn)滑油9、O型密封圈10、導(dǎo)套11、浮動(dòng)板12、復(fù)位彈簧13、下模座14、內(nèi)六角螺釘15、壓板16組成。導(dǎo)套11加工成階梯型,上端加工凹槽放置密封圈10,側(cè)部加工螺旋槽便于容納潤(rùn)滑油,下部開(kāi)設(shè)排氣孔,整個(gè)導(dǎo)套下端通過(guò)過(guò)盈配合壓入下模座14中,通過(guò)壓板16壓緊,壓板16通過(guò)內(nèi)六角螺釘15國(guó)定在下模座14上。浮動(dòng)套12與導(dǎo)套11采用滑動(dòng)配合,通過(guò)密封圈密封,浮動(dòng)板下端安裝復(fù)位彈簧13,通過(guò)浮動(dòng)板來(lái)傳遞力與彈簧。該設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn):導(dǎo)套內(nèi)部的螺旋油槽,它的作用是儲(chǔ)藏從導(dǎo)柱油腔經(jīng)排孔溢出的油液,從而使導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間形成了雙效潤(rùn)滑。階臺(tái)的設(shè)計(jì)是為了在導(dǎo)套與下模座配合的基礎(chǔ)上通過(guò)壓板來(lái)壓緊階臺(tái)部分起到固定連接的作用。2.4工作原理當(dāng)模具作向下運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)柱8內(nèi)的潤(rùn)滑油通過(guò)側(cè)壁的多排密集小孔流入導(dǎo)套11內(nèi)表面的螺旋槽中,并沿螺旋槽流動(dòng),保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的有效潤(rùn)滑,并借助于導(dǎo)套和導(dǎo)柱之間的O型密封圈以及導(dǎo)套和浮動(dòng)板12之間O型密封圈防止?jié)櫥鸵绯觥?dǎo)柱8下行過(guò)程中,浮動(dòng)板12在油的壓力作用下向下運(yùn)動(dòng),通過(guò)彈簧來(lái)限制下行位置,通過(guò)排氣孔排泄下壓的產(chǎn)生的壓縮空氣。3設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵技術(shù)3.1STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套材料的選用導(dǎo)柱的材質(zhì)一般選用軸承鋼、熱作模具鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼S45C,碳素工具鋼SKS3,而以軸承鋼SUJ2的使用量較大,使導(dǎo)柱在導(dǎo)向性能上的耐用性與可換性大大提高。導(dǎo)柱熱處理硬度58～62HRC(高頻淬火),導(dǎo)柱表面粗糙度。導(dǎo)套的材質(zhì)一般選用軸承鋼SUJ2,碳素工具鋼T8、SKS3FC250,45號(hào)鋼,考慮到使用性能及穩(wěn)定性,本方案采用的是軸承鋼SUJ2與導(dǎo)柱配套使用,提高耐用性,防止過(guò)度磨損。導(dǎo)柱熱處理硬度58～62HRC(高頻淬火),導(dǎo)柱表面粗糙度。3.2STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套主要部件加工分析3.2.1導(dǎo)柱的加工分析導(dǎo)柱的表面為內(nèi)外圓柱面,其中外圓柱面為主要表面尺寸公差等級(jí)高,表面粗糙度Ra值小,而內(nèi)孔設(shè)計(jì)了儲(chǔ)油腔,沒(méi)有嚴(yán)格的尺寸及粗糙度要求。頂端的錐度則要求很高的配合精度,外圓表面排孔則以斜向10°圓周分布。采取的加工路線(xiàn)[4-5]:車(chē)床粗加工(留磨削余量),鉆孔及鏜孔(粗精加工),數(shù)控銑鉆圓周排孔,熱處理(滲碳層深度0.8～1.2mm,淬硬至58～62 HRC),為了進(jìn)一步提高導(dǎo)柱的尺寸精度和表面粗糙度,可通過(guò)外圓磨削留0.01～0.015mm余量再進(jìn)行研磨。其加工難點(diǎn)是保證導(dǎo)柱的外圓直徑及粗糙度、導(dǎo)柱頂部的錐度以滿(mǎn)足配合精度要求。3.2.2導(dǎo)套的加工方法導(dǎo)套的內(nèi)外圓柱面中則以?xún)?nèi)圓表面的尺寸公差和粗糙度為重,內(nèi)圓面的粗糙度至少為Ra0.8,外圓面至少為1.6.加工過(guò)程中的重點(diǎn)是為了保證導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合精度,則要求內(nèi)孔和外圓要同軸,多以在磨削加工時(shí)要先磨好內(nèi)孔再磨外圓。采取的加硬至58～62HRC后進(jìn)行磨削,留0.01～0.015 mm再進(jìn)行研磨。3.3STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方法采用的是自下而上安裝。首先應(yīng)選擇一個(gè)較大的鑄鐵安裝平臺(tái)。清掃下模座上的安裝孔后,安裝導(dǎo)套,通過(guò)壓板及螺栓把導(dǎo)套緊固在下模座上,然后確定導(dǎo)套的垂直度(0.01/100mm以下)。把浮動(dòng)板及彈簧部分裝入導(dǎo)套腔體內(nèi)部,應(yīng)保證其密封性。導(dǎo)套頂部卡槽內(nèi)裝入0型密封圈[1-3]。導(dǎo)套腔體內(nèi)加入適量的潤(rùn)滑油。將導(dǎo)柱插入導(dǎo)套,滑動(dòng)導(dǎo)柱查看是否有干擾。保證配合精度為間隙配合0.01～0.015 mm。安裝錐套及上模座通過(guò)壓板進(jìn)行壓緊。將墊板,彈簧墊圈用內(nèi)六角螺釘與導(dǎo)柱進(jìn)行緊固。安裝完畢。測(cè)試STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套使用性能。安裝關(guān)鍵點(diǎn):保證STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座的垂直度,密封圈安裝后的密封性,以及保證STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝好能根據(jù)設(shè)計(jì)方案移動(dòng)要求的行程。圖3導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)Fig.3 Guide pillar structure圖4導(dǎo)套結(jié)構(gòu)Fig.4 Guide sleeve structure圖2新型自潤(rùn)滑STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)Fig.2 Self-lubrication guide set structure91011121314排氣管16151-內(nèi)六角螺釘;2-彈簧墊圈3-墊板4-上模座;5-導(dǎo)套;6-內(nèi)六角螺釘;7-壓板;8-導(dǎo)柱;9-潤(rùn)滑油;10-O型密封圈;11-導(dǎo)套;12-浮動(dòng)板;13-彈簧;14-下模座;15-內(nèi)六角螺釘;16-壓板(上接第90頁(yè))熱處理滲碳層深度0.8～1.2 mm,淬硬至58～62HRC后進(jìn)行磨削,留0.01～0.015 mm再進(jìn)行研磨。3.3STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方法采用的是自下而上安裝。首先應(yīng)選擇一個(gè)較大的鑄鐵安裝平臺(tái)。清掃下模座上的安裝孔后,安裝導(dǎo)套,通過(guò)壓板及螺栓把導(dǎo)套緊固在下模座上,然后確定導(dǎo)套的垂直度(0.01/100mm以下)。把浮動(dòng)板及彈簧部分裝入導(dǎo)套腔體內(nèi)部,應(yīng)保證其密封性。導(dǎo)套頂部卡槽內(nèi)裝入0型密封圈[1-3]。導(dǎo)套腔體內(nèi)加入適量的潤(rùn)滑油。將導(dǎo)柱插入導(dǎo)套,滑動(dòng)導(dǎo)柱查看是否有干擾。保證配合精度為間隙配合0.01～0.015 mm。安裝錐套及上模座通過(guò)壓板進(jìn)行壓緊。將墊板,彈簧墊圈用內(nèi)六角螺釘與導(dǎo)柱進(jìn)行緊固。安裝完畢。測(cè)試STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套使用性能。安裝關(guān)鍵點(diǎn):保證STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座的垂直度,密封圈安裝后的密封性,以及保證STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝好能根據(jù)設(shè)計(jì)方案移動(dòng)要求的行程。4結(jié)語(yǔ)新型自潤(rùn)滑STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套組合可通過(guò)導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的潤(rùn)滑油保證在整個(gè)沖壓過(guò)程的有效潤(rùn)滑,相比一般STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套組件,減少了導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的磨損,保證了沖壓過(guò)程中上下模壓力中心的一致性和沖壓過(guò)程的穩(wěn)定性。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的固定采用壓緊方式,裝拆方便,并采用錐面定位,保證了導(dǎo)向過(guò)程的穩(wěn)定性?？傊?該新型自潤(rùn)滑STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套為高精度、高效率、高壽命模具提供了一種新的導(dǎo)向結(jié)構(gòu),也可以擴(kuò)展到滾動(dòng)導(dǎo)向STRACK導(dǎo)柱導(dǎo)套,進(jìn)而豐富模具導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。
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