汽车密封圈骨架加工及工艺.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流汽车密封圈骨架加工及工艺.精品文档.汽车密封圈骨架加工及工艺在实际工作生中,我们接到客户这样一个产品汽车密封圈,如图1a和图1b所示。我们可以看到它的外形结构,是一个橡胶产品,它的作用主要密封汽车轮子轴端,防止外边灰尘及各种加渣物进入汽车轮子里边的轴承内部,保证轴承的正常运动,图2是它的剖面视图,从图2上我们可以看到汽车密封圈的内部有一个骨架,说明它是一个复合产品,外边是橡胶,内部是钢骨架,钢骨架的作用主要是支撑橡胶圈,这个产品的整体作用就是密封汽车轮子轴端轴承,保护轴承正常工作图1 a 外形 图1b 外形 图2剖面图我们从上述上就可以明确的
2、看出,汽车密封圈它本身是一个复合产品,由应该钢骨架和应该橡胶产品复合而成,那么,我们怎样才能把这个产品制造出来呢?并且我们知道在生产实际中,必须是生产成本最低,才能获得最大的经济效益,在这样的前提条件下,我们实际的工作步骤是首先给用户提供我们自己生产的产品样品,首先,我们应该把图2所示的密封圈骨架制造出来。一 样品试制因为它的数量少,那么我们数量很少的前提条件下,为了把这个产品的样品做出来,并且生产成本必须最小,所以我们在制造产品样品时,尽量不能使用模具,因为如果我们要使用模具,就必须先设计和制造模具,那么就会在客观上做成我们提供样品的时间长,生产成本高,因此,我们在进行第一批样品设计和产品生
3、产时,由图1和图2我们就知道它是两个产品的复合结合,因此我们要是把这个产品制造出来,实际的生产工艺是怎么样的呢?就必须对这个产品进行分析,如图3是密封圈骨架产品,要把这个产品制造出来,我们就应该按照如下的步骤设计和生产:图3密封圈钢骨架 图4圆片 图5钢骨架拉伸第一步 把2500x1500x2.5的钢板做成1900x1500x2.5条料,使用设备为剪板机第二步 把1900x1500x2.5条料做成190x190x2.5方形料,使用设备为剪板机第三步 把190x190x2.5方形料上车床车成圆片,如图4圆片第四步 把如图4圆片使用拉伸模具,把它拉伸成如图5的形状,在后边由于我们要专门把密封圈拉伸
4、模具进行学习和进行创新设计,所以在这里我们就只是提一下,不做详细介绍和讨论以及创新设计。第五步 把如图5的形状上车床车成如图3的形状,加工中心孔,这样可以不需要设计和生产冲中心孔的冷冲模具,生产成本低,速度快,图6工程图要求 图7芯轴 图8胀套第六步 把如图3的形状外径和高度尺寸按照图6工程图要求进行精加工,达到图纸要求,为了达到图纸的要求,在进行精加工时,我们必须使用专用工装,如图7芯轴和如图8胀套,把它两个装配后,再加上密封圈钢骨架就是如图9所示的密封圈钢骨架剖面图结构,我们通常都知道,汽车的轮子有时候经常是高速旋转运动,因此对于钢骨架产品的精度要求很高,所以这一步我们称为精加工,通过以上
5、步骤的加工,我们就可以制造出来密封圈钢骨架这个产品。图9密封圈钢骨架剖面图结构 图10凸模 图11凸模活动套在以上六步中,我们在第三步把190x190x2.5方形料上车床车成圆片,节省圆片落料冷冲模具,在第五步加工中心孔时使用了车床,又节省了冲中心孔的冷冲模具,把这个产品加工完成,只是使用了拉伸模具和车床和工装-胀胎,把密封圈钢骨架进行精车,特别要注意:我们使用精车外圆是为了保证同心度,精车钢骨架端面是为了保证25这个尺寸。第七步 把前边制造的密封圈钢骨架放入橡胶密封圈模具内部进行硫化成型工艺那么下来我们就应该同时设计和生产橡胶密封圈这个产品,通过图2剖面图,我们就应该知道这个橡胶密封圈在进行
6、硫化成型时,我们必须要把钢骨架这个产品放入橡胶模具内部的正确位置,如图10是橡胶模具的凸模,如图11凸模活动套,它的作用主要是把成型后橡胶密封圈从橡胶模具中取出来,如图12是橡胶模具的凹模,图13橡胶模具外形,图14橡胶模具装配剖面图,现在我们再来分析这一套橡胶模具的结构和作用,图12橡胶凹模 图13橡胶模具外形 图14橡胶模具装配剖面图首先我们来看一下图11凸模活动套,它实际是四个零件,这个四个零件的结构上都有一个园凸台,它的主要作用是有了它,就能够把凸模活动安装在凸模的突出部分的根部槽内,起到安装固定凸模活动套的作用。然后我们再来看看橡胶密封圈模具的外形图13,大家就会看到橡胶密封圈模具的
7、外形中间有一段缝,它的主要作用就是要用来开模,经常把它称为开模启口,我们再看看图14橡胶模具装配剖面图,在凸模上装配两个卸料棒,这两个卸料棒与凸模孔是过渡配合,它的主要作用是把我们从橡胶模具的装配上把凹模取出来后,再用一个10的一端有尖头棒,顶在卸料棒的锥孔,使用榔头敲打,把橡胶密封圈产品和凸模活动套一起从凸模上慢慢的顶出来,如图15卸料棒,图16卸料棒剖面图,如图17卸料尖棒,要不然橡胶密封圈这个产品在硫化成型后,我们没有办法把它从凸模上取出来,我们可以看到凸凹模两个大零件中间的定位是靠一个圆形v形槽来实现定位的。现在我们再看看图11凸模活动套,看起来这个图很平常,其实非常关键,首先这四个零
8、件要求是非常严格的,是什么要求呢?我们大家现在想一想如果这四个零件不是完全对称,那么我们随便把它们四个组合安装起来。当我们把橡胶密封圈在模具内部硫化成型后,在开模需要把橡胶密封圈取出来的时候,你就有可能把橡胶密封圈从模具内部取不出来,原因就是凸模活动套在橡胶密封圈的内部,最后你就是把它从橡胶密封圈内部取出来了,也是比较麻烦,只有我们按照图11凸模活动套的位置在安装时按照它的位置安装,那么在最后当我们从凸模上把橡胶密封圈从凸模上取出来后,再把凸模活动套的中间两个小块先从密封圈内部取出来,这样就会比较容易把中间两个小块先从密封圈内部取出来,否则,要把中间两个小块先从密封圈内部取出来就会很麻烦。现在
9、我们再来学习一下橡胶密封圈模具的整个操作过程,首先我们必须知道在生产橡胶密封圈时,必须使用硫化液压机(生产工艺需要对模具加热到一定的温度,在一定温度的条件下,需要保温一定的时间,一般具体的加热温度和保温时间是由我们所选择的材料决定,当我们把橡胶密封圈的材料选择确定之后,就应该参阅有关资料,在有关资料中,一般对于该材料都有非常详细的成熟工艺,我们按照这个成熟工艺进行具体的办法执行就可以了),在开始生产前,就应该按照我们生产的密封圈原料的工艺来把硫化液压机加热预热一定的温度和时间,把每次使用密封圈的原料先称好,如图15卸料棒 图16卸料棒剖面图 图17卸料尖棒然后把橡胶密封圈模具的凹模,凸模等所有
10、零部件放在硫化液压机的工作平台上进行预热,把有关工艺操作上需要的设备,工装准备好,这时把硫化压机和橡胶密封圈模具同时进行预热,预热时间到了以后,再把凸模活动套按照正确位置在凸模上安装好,把凹模放在硫化液压机工作平台上,把钢骨架放在凹模的中心,特别需要注意,凹模里边有一个0.5高的凸台是专门用来安装定位钢骨架的,把钢骨架的内孔一定要和0.5高的凸台安装配合好,然后把称量好的橡胶原料放在凹模钢骨架的内部。这时橡胶模具正在加热状态把凸模放在凹模的上边,然后一边加热一边下压,橡胶原料就会因为加热而硫化为液态,这时我们再按照硫化成型工艺,在一定的保温下再保温一定的时间,这样就完成了硫化工艺,下来开启硫化
11、机,使上工作台上升到一定高度后停下来,把橡胶密封圈模具从硫化机中取出来放在另外一个工作台上,先用螺丝刀等工具从橡胶模具中间的启口槽撬,把凸模和橡胶密封圈以及钢骨架等从凹模中取出来,然后把凸模放在一个专用支架,这时橡胶密封圈在下边,然后我们拿图17卸料尖棒的尖头对准凸模上的两个小锥孔用榔头敲卸料棒,同时必须密切注意观察两个下锥孔下降的深度是否一样,要是发现不一样,就把浅的那个锥孔用卸料棒和榔头敲,这样反复操作,当把橡胶密封圈和凸模活动套一起掉下来的时候,再先把(9图11凸模活动套)橡胶密封圈内部的两个小的活动套敲打取出来,最后从橡胶密封圈内部取出两个大的凸模活动套,我们就可以得到橡胶密封圈这个产
12、品的样品,下来就是把样品放在检验室,等到橡胶密封圈的温度达到室温,然后进行尺寸测量,看看我们试制的密封圈样品的全部尺寸是否达到我们设计的图纸要求,如果全部达到了图纸要求,那么我们就可以把这个样品提供给客户,再让客户进行检验和使用。如果我们经过测量,发现有部分尺寸达不到我们设计图纸要求,这时我们就要分析原因,为什么达不到呢?是不是我们的设计橡胶密封圈产品有问题?设计不合理,还是我们设计的密封圈橡胶模具尺寸不合理,有问题。还是成型操作的工艺有问题。针对上述所说的各种问题,我们就非常需要冷静卸下来,认真分析,仔细讨论,不能放过任何一个环节,逐步排查,一个一个排除,比如:我们现在看到的样品有一些地方不
13、饱满,说明我们给密封圈模具内部在一开始放入的原料的量不够,如果是这样的话,我们就应该在一开始称量时,把橡胶原料的量适当增加一些,这时要是发现从橡胶密封圈模具内部溢出来的原料太多,产品有飞边,就说明我们再给放入原料的量上增加的太多,再把放入原料的量适当的减少一些,继续再试。图18溢料口设计 图14橡胶模具装配剖面图 图19 凹模溢料口如果我们在这种情况下还是不能解决问题,我们就必须从另一个思路上考虑问题,比如就原料溢出问题,如图12橡胶凹模和如图10凸模以及图14橡胶模具装配剖面图,我们现在仔细观看这三张图片,大家发现没有?你们再仔细观察一下,我们看看这些图片有没有溢料口,没有的,因为我们在模具
14、设计上没有给它设计溢料口,所以我们现在就必须针对这个问题,考虑我们如何在现在现有的条件下给它设计溢料口,这就是在生产实际中发现问题,那么现在我们怎样来解决这个问题呢?如果说我们现在需要解决这个问题,那么我们就必须先来分析模具结构,从模具结构上找解决这个问题的突破点,如图18溢料口设计,我们再和图14橡胶模具装配剖面图比较,你就会发现图18溢料口设计,在图14橡胶模具装配剖面图上下多开了一个缺口,上下这两个缺口就是溢料口,我们把图18和图14进行比较,设计溢料口的关键是凹模一般放在硫化机工作平台上,就是凹模在下,凸模在凹模的上边,所以在凹模上就必须把凹模上边一圈以前用于定位一个整圈开上两个完全对
15、称的溢料口,溢料口的底部的高度必须和橡胶密封圈的最高处一样高,只有这样,才能保证橡胶密封圈成型饱满如图19凹模溢料口和图20凸模溢料口。通过我们上边发现溢料问题和解决溢料口问题,我们就可以在样品试制中解决一些实际生产试制样品的实际问题,这样我们就能够给客户提供我们自己真实制造出来的密封圈产品样品。在样品试制的过程中,我们也可以进行创新设计,图18溢料口设计,在溢料口设计上,我们还可以再把它(溢料口)和凸凹模具的定位圈都进行创新设计,例如:现在的凸凹模具定位圈和溢料口(特别是溢料口距离橡胶密封圈的距离比较远)我们能不能把它设计改进,让溢料口尽量橡胶密封圈的距离尽量小,如图21 是溢料口改进后的结
16、果,这个过程就是精益求精。图20 凸模溢料口 图21 溢料口改进在实际工作中,类似于这样的工作很多,还可能出现许多你想想不到的问题,但是我们通过上述的过程学习,相信你会收益不小,因为你知道了怎样在实际工作中发现问题和怎样来解决实际问题,关键是知道了过程和解决问题的方法和步骤,当你以后遇到问题时,你就会和我们现在一样,通过分析存在的问题,找出解决问题的突破口,有了解决问题的思路和方法。以上过程就是样品的试制过程,把这个过程完成后,就是批量生产二 批量生产在样品试制过程中,我们设计和生产以及改进设计和生产,因为因为它的数量少,那么我们数量很少的前提条件下,为了把这个产品的样品做出来,并且生产成本必
17、须最小,所以我们在制造产品样品时,尽量不能使用模具。因为如果我们要使用模具,就必须先设计和制造模具,那么就会在客观上做成我们提供样品的时间长,生产成本高。因此,在这一阶段,我们设计和生产橡胶密封圈样品的原则是必须是生产成本最低,才能获得最大的经济效益。1 工艺确定为了获得最大的经济效益是原则,我们根据获得最大的经济效益这个原则,那么,我们在进行橡胶密封圈生产的批量生产时怎么办呢?我们先来看看我们在橡胶密封圈样品试制过程中,在工艺设计是怎样的?第一步 把2500x1500x2.5的钢板做成1900x1500x2.5条料,使用设备为剪板机第二步 把1900x1500x2.5条料做成190x190x
18、2.5方形料,使用设备为剪板机第三步 把190x190x2.5方形料上车床车成圆片,如图4圆片第四步 把如图4圆片使用拉伸模具,把它拉伸成如图5的形状,在后边由于我们要专门把密封圈拉伸模具进行学习和进行创新设计,所以在这里我们就只是提一下,不做详细介绍和讨论以及创新设计。第五步 把如图5的形状上车床车成如图3的形状,加工中心孔和精车钢骨架外径,这样可以不需要设计和生产冲中心孔的冷冲模具,生产成本低,速度快,第六步 把如图3的形状外径和高度尺寸按照图6工程图要求进行精加工,达到图纸要求,为了达到图纸的要求,在进行精加工时,我们必须使用专用工装,如图7芯轴和如图8胀套,把它两个装配后,再加上密封圈
19、钢骨架就是如图9所示的密封圈钢骨架剖面图结构,我们通常都知道,汽车的轮子有时候经常是高速旋转运动,因此对于钢骨架产品的精度要求很高,所以这一步我们称为精加工,通过以上步骤的加工,我们就可以制造出来密封圈钢骨架这个产品。现在我们再把橡胶密封圈样品试制这一阶段的以上六个步骤进行分析,首先是第一步“第一步 把2500x1500x2.5的钢板做成1900x1500x2.5条料,使用设备为剪板机”我们通过分析第一步的关键是什么?这一步的关键是使用设备为剪板机,通过使用剪板机把2500x1500x2.5的钢板做成1900x1500x2.5条料,所以,我们认为在“第一步”中,没有改进的环节关键因素,总之“第
20、一步”我们还是和原来一样,不变。那么,我们现在新的工艺第一步 把2500x1500x2.5的钢板做成1900x1500x2.5条料,使用设备为剪板机。现在我们再来看看在橡胶密封圈样品试制中的第二步,“第二步 把1900x1500x2.5条料做成190x190x2.5方形料,使用设备为剪板机”由于我们还要把1900x1500x2.5条料做成圆片,所以,这个第二步就必须改一改,我们直接使用落料冷冲模具把它落料为圆片,就不需要橡胶密封圈样品试制的第三步,因为过去是“第三步 把190x190x2.5方形料上车床车成圆片,如图4圆片”需要设备为车床,车床加工零部件的速度慢,并且质量不稳定,没有冷冲模具的
21、速度快,质量稳定,特别是在大批量生产中,速度快,质量稳定,成本肯定就会降低,所以在大批量生产中,我们就必须使用冷冲模具。那么我们现在就必须设计和生产橡胶密封圈的冷冲落料模具,使用这个工艺的就是如图22所示条料直接落料冲压工艺,把原料上车床加工的第二步和第三步合起来作为我们现在大批量生产的第二步冲床落料工艺,即是第二步 落料 使用冲床设备和冷冲落料模具图22 条料落料冲压工艺第三步 把如图4圆片使用拉伸模具,把它拉伸成如图5的形状。 第四步 把拉伸成型后如图5的形状冲中心孔,使用设备为冲床和冷冲模具,结果如图3密封圈钢骨架第五步 把如图3的形状外径和高度尺寸按照图6工程图要求进行精加工,达到图纸
22、要求,为了达到图纸的要求,在进行精加工时,我们必须使用专用工装胀胎,如图7芯轴和如图8胀套,把它两个装配后,再加上密封圈钢骨架就是如图9所示的密封圈钢骨架剖面图结构,我们通常都知道,汽车的轮子有时候经常是高速旋转运动,因此对于钢骨架产品的精度要求很高,所以这一步我们称为精加工,精车外圆是为了保证同心度,精车钢骨架端面是为了保证25这个尺寸。通过以上步骤的加工,我们就可以制造出来密封圈钢骨架这个产品。第六步 把前边制造的密封圈钢骨架放入橡胶密封圈模具内部进行硫化成型工艺我们就可以得到橡胶密封圈这个产品的样品,下来就是再把样品放在检验室,等到橡胶密封圈的温度达到室温,然后进行尺寸测量,看看我们试制
23、的密封圈样品的全部尺寸是否达到我们设计的图纸要求,如果全部达到了图纸要求,那么我们就可以把这个样品提供给客户,再让客户进行检验和使用。2 落料模具设计按照批量生产工艺,第二步 落料 使用冲床设备和冷冲落料模具,要使用冷冲模具,那么我们就应该首先设计冷冲落料模具,然后我们再根据设计图纸生产冷冲落料模具,一般在设计冷冲落料模具时,首先根据产品图纸,图2剖面图和图6工程图要求,把密封圈钢骨架进行展开计算出我们需要展开落料尺寸查看图6工程图要求:外径尺寸d=135 高度h=25展开落料直径尺寸粗略计算D=d+2h=135+2x25=185我们通过落料直径尺寸粗略计算得出:D=185由此我们既可以来确定
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