三模三冲多工位冷镦机的设计与工艺

三工位冷镦机的设计目标是加工常规∕低强度产品。随着高强度产品的普遍应用和异形产品的大量涌现，三工位机越来越暴露其功能缺陷。高强度产品行之有xiao的工艺是二次缩径（大料小变形）工艺，异形产品则要求多次镦击。三工位机难以实施这些工艺，因而逐渐被淘汰，取而代之的是四、五工位机。建议选购多工位机时，如果条件许可，z好选用四、五工位机，到少要四工位的。实践证明，即使生产常规产品，四工位冷镦机比三工位机更合理、更经济。表面看来，四工位模具数量多，其实四工位工艺的模具结构更合理，寿命更长，更易于管理，也就更节约。举个例说，对于切边型六角头螺栓。

三工位冷镦工艺是：初冲;精冲兼缩径;切边，其中第二工位精冲下模是组合模，内中包含一个与模套紧配的（圆柱面配合或圆锥面配合）、轴向位置固定的缩径模芯，只适应一个产品长度；要适应该机功能范围内的所有产品长度，必须常备多套模具。

四工位工艺则是：初冲;精冲;缩径;切边，其中第二工位精冲下模不包含缩径模芯，结构大为简化，而第三工位缩径模虽然也是组合模，但缩径模芯与模套动配合，可以随意调整轴向位置，因而可以适应该机功能范围内的所有产品长度。对比之下，四工位工艺模具储量较少、费用较低，管理更方便。对于切边型六角头螺栓固然如此，对于其它类型产品，多一个工位将为工艺设计、模具设计提供更多、更方便、也就更合理的选择。

在市场经济不断发展的今天，产品质量的不断提升是市场竞争成败的关键因素之一。轴承行业也同样如此，WTO的加入、 贸易的发展给我们带来了越来越大的压力。而轴承滚子的生产又是一个比较复杂的过程，要由多个工序、多个环节的加工才能成形为成品滚子。

在滚子的成形工艺过程中，影响其质量的因素很多，例如在冷镦机上冲压出的滚子毛坯，就经常出现劣质品和废品。针对一系列问题，加工者也不断探索新的途径，力求用z经济的手段生产出z良好的滚子。例如，我们在冷镦机上成形轴承滚子时，除压欠、叠伤、麻点和变形外，还有冲压成形当时滚子合格，但一段时间后滚子又发生曲线的弹性回复。分析原因发现：原材料在处理时不一定全部达到理想的标准，为此需要一套装置来做更严格的校直，以求得z佳的原材料直线度来确保滚子成形的质量。　

1．工艺分析：在轴承滚子的生产中，产生的质量问题较多。在冲压成形滚子的工艺过程中，经常产生压欠和压形后滚子出现变形的情况。　　

(1)压欠 如图1所示，滚子的粗细和长短区别较大，形状的差异也将影响滚子成形后的质量。原材料的弯曲严重阻碍了带料轮的推动作用，造成送料效果的差异，致使压欠出现。　　

(2) 压形后滚子出现变形 当出现滚子冲压后形状较好，存在一段时间后又出现如图2所示的弯曲现象，我们z初采用单向校直装置来解决。但经过一段使用后上述问题还是出现，经过反复研究后发现：如图3所示的单向弯曲的材料可以得到改制，而对图4所示的双向弯曲的坯料就很难得到改制，即多向弯曲严重影响滚子的冲压成形质量。于是，我们采用双向校直装置来校直双向弯曲的坯料，即在单向校直装置的基础上做一些适当的调整，使之成为适合于大设备使用的装置，即试制双向校直装置。　　

2．单向校直装置的原理　　

该装置置于滚子冷镦机带料轮之前，用于在冷镦机带料轮校直之前稳定坯料和校直。因为带料轮的校直未必能达到理想效果，所以该装置能有xiao地改变不足。　　

其原理：根据材料的具体情况和变曲程度来调节手轮，使其动板带动D4、D5轮前后移动。当然，在能达到目的的情况下，不必将轮调得紧靠，以免起反作用，导致坯料无法移动而使送料长度不够而造成压欠，只要适度即可。该装置在Z31-13滚子自动冷镦机上使用效果z佳，因为小设备加工滚子料径较小，能遏制料弯及压形后弯曲的反弹，现在仍服务于生产之中。　　

3．双向校直装置的产生及其原理　　

大家知道，采用Z31-25自动冷镦机加工的滚子，较之Z31-13自动冷镦机加工的滚子料径要粗很多，单向校直装置对图3所示的单向弯曲的原材料效果尚可，但对原材料的多向弯曲难以校直。为了有xiao地达到校直目的，我们尝试采取双向校直装置来改变现状，于是设计了一套如图6所示的双向校直装置，其原理是在单向校直装置的基础上又加了一套单向校直装置，使其互成90°校直状态，各自调节平均，但理想效果与实际相差较大，校直效果的改变和趋好将导致送料困难，长度不够造成压欠是必然的。为克服不足，我们将每个校直轮上加204轴承，以利于校直轮的旋转，支承长度的加长也会造成基准轴线呈弯曲现象，所以在结构处理上使用加强筋来提高整体结构的抗弯强度，同时减轻了总体重量。设计制作后重新进行试验使用，效果十分明显。　

4．双向校直装置的使用效果：我们选择在冷镦机上进行试验，经调查分析，同行业中在带料轮前增加一套双向校直装置，能有xiao地改善滚子原材料弯曲状态，国内外同类设备工装也采用类似的装置。