淺談碟片式分離機碟片制造工藝

何志華

摘 要 碟片在物料分離的作用是縮短顆粒的沉降距離、擴大轉鼓的沉降面積，轉鼓中安裝了碟片大大提高了分離機的生產能力，對分離機的分離效果有著很重要的作用，須制定合適的工藝路線去控制碟片制造尺寸。

關鍵詞 碟片加工；旋壓；復合沖模；沖裁

中圖分類號 TH16 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0281-02

1 加工任務及分析

工件圖紙尺寸，見圖1。

工件采用0.80mm厚06Cr19Ni10不銹鋼薄板制作而成，每臺分離機所需的碟片為170～175個之間。碟片錐面與水平線成50°角，錐面上、下端面與錐面需保證同心，且6-φ35孔尺寸及其與16X4定位槽的位置關系須控制，保證互相套疊在一起的碟片的6-φ35孔的中心在同一直線上。

2 確定制造工藝路線

毛坯下料采用激光切割，激光切割高效，且達到精度要求；對于工件錐面用旋壓成型，其成型面光滑，色澤均勻，符合圖紙要求；對于錐面下、上端面及6-φ35中性孔的的加工，其尺寸要求較高且是批量生產，采用沖壓完成。制定工藝路線如下：下料（激光割）→旋壓→沖壓→鉗。

3 制造工藝的實施過程

3.1 毛坯下料

根據圖紙要求，用0.8mm厚的薄板并用激光切割下料。

坯料外圓直徑的確定：根據強力旋壓遵守體積不變定律：

成型后工件體積：V=123455.7mm3。

3.2 旋壓成型

根據強力旋壓的特點與車間實際情況，用PNC109旋壓機進行旋壓成型。

首先，工件在旋壓機上定位，須設計其旋壓模具，此模具分兩部分：旋壓模具體即用于工件定位、成型，另一部分為頂模用于工件旋壓時的固定。毛坯中心孔按模具凸臺尺寸下料，保證了毛坯在成型時上、下端面圓面和錐面的同軸度。

厚度0 L的確定：根據圖紙要求用0.8mm厚的薄板；對于具有一定錐度、厚度的錐形工件旋壓，可按純剪切變形原理計算旋壓厚度即：

其中：1t——碟片實際壁厚；2t——碟片理論壁厚。

當1t<2t時，Δt<0，材料減薄過渡；當1t>2t時，Δt>0，材料減薄不足。

由于偏離正弦律的情況難以避免，我們實際生產中一般傾向于采用Δt<0的旋壓方法即旋壓后碟片厚度一般為0.459mm。適當的減薄過渡有利于提高材料的極限減薄率，提高其表面的精度和光潔度。

3.3 碟片沖壓

工件錐面旋壓成型后，需對其上、下兩端面邊和6-φ35中性孔的加工，本件是批量生產且精度較高，采用沖壓可以保證每個碟片尺寸的統一性，利于減少裝配后對轉鼓轉動時的失重、分離機分離效果及運行平穩。

1）上、下端面邊的沖裁。為了保證上、下兩端面及錐面圓心的同心度，采取上、下面同時沖壓成型的復合模如圖3。

其中，t為材料厚度（mm），L為沖裁周邊總長（mm），τ材料抗剪強度（MPa）。

根據碟片尺寸大小、精度、沖裁力及沖裁所需的行程等的要求，選擇K3746雙曲軸沖床或Y28-180/280四柱雙動液壓拉伸機的模架內進行沖裁。

模具校正后，先將碟片放于15（環體）并以4（定中塊）定位，保證碟片的錐面與環體錐面緊密貼合，1（上模板）帶動整個凹模向下沖壓，當8（壓緊環）與碟片外錐面接觸后，開始對碟片的上端面進行沖裁，凹模繼續向下沖裁，10（凸模體）的下端面與碟片外圓端面接觸，開始對碟片的下端面邊進行沖裁，壓力機不斷加大沖壓力直至上、下端面邊沖裁斷為止。然后起模，19（緩沖橡膠圈）的彈性作用使凸?；謴驮瓉頎顟B把碟片取出完成沖裁。

2）“中性孔”的沖裁。碟片中性孔的沖裁須使每個碟片的6-φ35孔都在同一個位置上，才能保證碟片組裝成碟片組后6-φ35孔的圓心在同一條直線上；6-φ35孔與16X4定位槽有方向要求，所以設計該中性孔沖壓模具時以16X4定位槽為定位基準。

（1）本模具是先把已經沖裁上、下端面的碟片裝置在13（凹模座）的錐面上，并用15（定向銷）固定碟片的16X4定位槽；由2（上模板）帶動上模沿著17（導柱）向下沖壓，當10（沖頭座）錐面與碟片錐面貼合后，23（沖頭）沿著11（沖頭導套）方向開始對碟片進行沖裁，直至23（沖頭）沖入12（凹模）內沖裁。

模具是采用6-φ35孔同時沖裁成型復合模具，這樣可以保證6個孔的圓心在同一個圓上，避免了逐個沖裁的加工誤差，也提高了加工效率。

其中，t為材料厚度（mm），L為沖裁周邊總長（mm），τ材料抗剪強度（MPa）。

根據碟片尺寸大小、精度、沖裁力及沖裁所需的行程等的要求，選擇K3746雙曲軸沖床或Y28-180/280四柱雙動液壓拉伸機的模架內進行沖裁工作。

3.4 鉗

沖裁后碟片有毛刺飛邊，工件必須進行整體去除毛鋒，特別是φ123、φ440外圓及16X4定位槽必須按圖紙要求倒R0.5角，利于碟片在點焊間隙片時的尺寸控制。

4 結論

對碟片尺寸控制，各模具的制造尺寸尤為關鍵，通過保證模具尺寸間接保證了碟片的尺寸精度，尤其對于旋壓模的錐面必須與沖壓模的凹凸模的錐面一致，否則沖壓碟片時則碟片會產生爆裂的現象。旋壓模、沖壓模對碟片的成型加工，保證了碟片的尺寸精度，提高了生產效率，雖然模具的制造成本較高，但對于大批量、長期生產也是符合經濟效益的。

參考文獻

[1]陳適先.強力旋壓及其應用[M].北京：國防工業出版社，1966.

[2]王鵬駒，成虹.沖壓模具設計師手冊[M].北京：機械工業出版社，2008.

[4]史鐵梁.冷沖模具設計指導[M].北京：機械工業出版社，2001.