专利名称:冷冲压双金属卷筒轴套翻边工艺的制作方法
本发明涉及一种卷筒轴套翻边冷冲压工艺特别适用于制造材料是双金属，厚壁，带径向止推边的轴套翻边工艺。
内燃机上所使用的径向止推滑动轴套，常常使用双金属板料卷成筒后再加工上止推边。这种板料是由做金属背层和耐磨合金层这两种物理性能、化学成分、机械强度以及硬度差异比较大的金属粘合在一起的。例如一种用于内燃机轴瓦的铝，钢双金属板，钢背层的材料是08号钢耐磨铝合金层采用5～0.6锑镁铝，其硬度差在布氏硬度HB150公斤/毫米2到HB230公斤/毫米2之间。把它卷成筒，内壁耐磨合金层软，外壁金属层硬，在卷筒端部翻成止推边时，尤其卷筒壁厚比较大时，冷冲压载荷大，给翻边工艺带来很大的难度。
通常采取的办法是避开在卷筒上翻边，而是把端部止推边和卷筒轴套做成两体的零件，然后再把它们结合成一体。
把筒体和止推边结合成一体的办法是一种是把卷好的套筒体端部做一个止口，再与止推边内口铆接成一体;另一种方法是在卷好的套筒体端部加工一段薄壁筒，再把这一段翻成支承边，然后在支承边周围浇铸上耐磨合金，做成止推边;还有一种办法是，将卷好的套筒体端面和加工好的环状止推边经摩擦焊接成为一体。以上三种方法，工艺性不够好，大批量生产时成品率不够高，轴套在机器上装配和维修时，套筒体和止推边容易分离脱落。
比较先进的方法是冷冲压卷筒内孔向外翻边法。在冲压成形过程中，把卷筒端部一段向凹模肩部弯曲使内孔外翻的同时，通过将卷筒端部一段沿周围方向拉长而形成侧壁即止推边。
现有公知的冷冲压双金属卷筒轴套(国外已有成品)翻边工艺，一般是这样的将双金属板料依成形尺寸冲裁成轮廓边缘整齐的方形(或长方形)。此形状板料，经予弯工序成
型，再经深弯工序成O型，接着是成园工序把板料卷成园筒体，经冲压内孔向外翻边(或此工序前加一道予翻边工序)最后再经过平边，正园工序后成侧壁止推边，完成翻边。
这种工艺的不足之处在于，冲裁板料形状是边缘整齐规则的方形(或长方形)，此形状不是完整的带止推边卷筒轴套的立体形状的平面展开图形，这样势必在方形(或长方形)板料卷筒翻边后，位于止推边上的接缝处有一扇面表缺口，这个扇面形缺口的扇形半径中心伸延至筒体内表面，影响筒内壁与轴间油层压力。虽然把扇面缺口做成园弧形定位销口，以便安置定位销，也不能完全堵塞工作时筒内油层中油的外溢其影响油压是不容匆视的。再则，在接缝处设置定位销口，结构上不够合理，在我国的标准中也是不允许的。
在把金属筒料向凹模肩部弯曲时，此颈部部位筒外侧材料受弯曲压应力作用，内侧材料受拉伸应力的作用，当弯曲应力大于拉伸应力，超过材料拉伸极限时，颈部内侧拐角处材料会产生裂纹。一般采用加大颈部弯曲半径的办法。当弯曲半径大于被弯材料的最小弯曲半径(R/t)就不会产生裂纹。大弯曲半径所带来的问题是，当被弯材料的最小弯曲半径超过允许或标准弯曲半径时，则再加工成弯曲处的小半径，会带来颈部减薄、强度下降、降低使用寿命。
本发明的目的，提供一种冷冲压加工双金属径向止推边轴套翻边的方法，用这种方法，不但能制造出止推边与卷筒成一体的双金属翻边轴套，而且在翻边后的止推边上没有缺口或扇面状缺口，颈部外侧无弯曲半径，被翻筒壁外侧成侧缘后与筒体外侧成直角。特别适用于厚壁金属卷筒翻边轴套的加工。
从本发明的冷冲压双金属卷筒止推边轴套翻边工艺顺序中可以看出本发明的要点来。本发明的具体工艺顺序如下1、冲裁〔1〕。取合格平整的双金属板料，把它冲裁成所需的、卷筒径向止推边无缺口的，翻边轴套立体形状的平面展开图形。其平面展开图形可以描述成等腰梯形与方形(或长方形)的合成。其等腰梯形上底边(小底边)与方形(或长方形)一边吻合，梯形两斜边与梯形下底边(大底边)两侧的一部分组成对称直角三角形凸缘，如同平面展开图形的对称翼。其对称直角三角形面积之和确保卷筒翻边成形后止推边合缝后无缺口或扇面状缺口。
2、予弯〔2〕。将冲裁工序冲好的板料，予弯成
型。即将带有直角三角形凸缘的待接缝边，相对称的对弯成园弧状，将耐磨合金层弯在里侧。其园弧半径为成园的半径，园弧的长度各为 1/4 成园弧长。
3、深弯〔3〕。将予弯工序中弯成
型的板料，放在园弧凹模上用冲头对准
型板料的平展部分对称中心线，冲压平展部分使之弯曲，此时板料经深弯后横截面成
型的开缝筒体。
4、成园〔4〕。将深弯工序后加工成横截面成
型的开缝筒体，用对开凹模(两个凹面成整园柱体，其直径与成园直径相同)环抱冲压成园柱体状的成园筒体。其一凹模的凹面上有一沿轴线方向的带稍长条方键，突出于凹面。突出高度大于板厚。带稍长条方键的宽度是板料两直角三角形凸缘突出高度之和。带稍长条方键的作用保证了接缝间隙使两直角三角形凸缘在成园工序加工中不变形。
5、切削园弧工艺槽〔5〕。在卷成成园筒端部的外壁，位于待弯曲颈部根底的弯角处，加工一园弧工艺槽，可以用车削加工园弧工艺槽。园弧工艺槽绕成园筒一周圈，其周圈园弧工艺槽的园面与成园卷筒轴线相垂直。工序中也要保证成园筒原接缝间隙。如用刨削加工园弧工艺槽时，可把此工序放在冲裁后进行。
6、予翻边〔6〕。将锥面园锥角为90°～170°的锥体冲头对准成园卷筒的外壁带有园弧工艺槽那端的内孔中心，沿轴线方向冲压，使成园卷筒端口内孔外翻成喇叭口状锥筒，其锥筒角度与冲头锥面的锥角相同即90°～170°最佳角度为150°～160°。
7、平边〔7〕。将带有凹槽的冲头(凹槽内侧面为园柱面环带与凹槽底平面垂直，园环带直径与止推边外缘同大)使凹槽对准喇叭口状锥口，使锥筒外翻成卷筒体侧缘。凹槽冲头的作用在于冲压时使外翻筒料在凹槽内限制它外展，防止发生边缘破裂现象。
8、正园〔8〕。这道工序就是将翻成有止推边的卷筒体用对开凹模环抱冲压使止推边和卷筒体的缝隙合拢在一起。此工序终了翻边即告完成。
从上述工艺中可以看出本发明的要点是1、冲裁〔1〕双金属板料所得到的几何图形，就是止推边上无缺口或无扇面状缺口的卷筒翻边轴套的平面展开图形，这种图形的板料保证了在成形过程中直到翻好止推边后，止推边的几何图形完整无缺，不会出现缺口或扇面状缺口。
2、成园〔4〕工序中冲压凹模的园柱形凹面上有突出的带稍长条方键，保持了成园筒接缝边的间隙，使接缝边同侧的两个相对称的直角三角形凸缘，在成园中不因冲压成园而变形，给止推边成形后接缝处无缺口或扇面状缺口打下良好基础。
3、冲压工序中加了一道切削园弧工艺槽〔5〕工序。卷筒外壁有园弧工艺槽有两个好处，一是降低卷筒外壁颈部弯曲时的应力，不至使卷筒颈部内壁拐角处产生裂纹;另一个好处是翻成侧缘的外壁与原卷筒外壁成直角，无弯曲半径，也不会降低整个筒体的机械强度。
4、翻边工序用二个步骤予翻边〔6〕及平边〔7〕。予翻边是先把卷筒端部翻成90°～170°最佳值为150°～160°的喇叭口状锥筒，然后在平边工序中用带有起护边作用的凹槽冲头使喇叭口状锥筒翻成完好的外侧缘(止推边)。
5、本发明的冷冲压方法不单适于制造材料是双金属的、卷筒单端带有止推边(止推边无扇面状缺口)的翻边轴套，而且也适于制造卷筒两端带有止推边(止推边无缺口)的翻边轴套或这两种形式的轴瓦。特别是制造厚壁的。
附图是本发明的冷冲压工艺顺序及其所加工的双金属的，卷筒单端带有止推边(止推边无缺口或无扇面状缺口)的翻边轴套成形过程示意图1-冲裁。冲裁落料后板料形状。
2-予弯。经此工序后板料横截面成
型。
3-深弯。经深弯工序后板料横截面成
型。
4-成园。板料经此工序后卷成接缝间隙比较大的，但两三角形凸缘无变形的园柱形筒体。
5-切削园弧工艺槽。
6-予翻边。经此工序后(零件为轴向剖视)可见卷筒端部成喇叭口状锥筒。
7-平边。经此工序后(零件为轴向剖视)卷筒端部翻成外侧缘，但接缝尚有间隙。
8-正园。经此工序后(零件为轴向剖视图)卷筒合缝，完成翻边。
发明者用本发明的冷冲压工艺，制造出国产X-195内燃机上主轴所用的材料为铝、钢双金属(YB699-70)卷筒单端径向止推边(止推边无扇面状缺口)翻边轴套，其工艺顺序如下1、冲裁〔1〕。取合格平整的铝，钢双金属板料，冲裁成卷筒径向止推翻边轴套的立体形状的平面展开图形。其平面展开图形描述为等腰梯形与方形(或长方形)的合成，梯形上底(小底边)与方形(或长方形)一边吻合，梯形两斜边与梯形下底边(大底边)的一部分成为平面展开形状的对称直角三角形(凸缘)两翼。
2、予弯〔2〕。将冲裁工序裁好的板料，予弯成
型。即将带有直角三角形凸缘翼的待接缝边部分，相对弯成园弧状(耐磨铝合金层弯在里侧)。两园弧各为 1/4 成园弧长，直径与成园直径相同。
3、深弯〔3〕。将予弯工序中弯成横载面成
型的板料，放在凹面成园弧的凹模上，冲头对准
型板料的对称中心线冲压平展部分使之弯曲，这时整个板料经深弯后成
型开缝筒体。
4、成园〔4〕。将深弯后加工成横截面为
型的开缝筒体，用两个对开凹模(两个凹面成整园柱体，其直径与成园直径相同)环抱冲压成成园筒体。凹模之一的凹面上有一沿轴线方向带稍的长条方键，突出于凹面。带稍长条方键的宽度保证了板料两直角三角形凸缘接触而不变形。长条方键的长度与接缝边相当。
5、切削园弧工艺槽〔5〕。在位于卷成成园筒端面外壁(带直角三角形凸缘一侧)17～19毫米处(此为待弯曲成颈部根底的弯角处)车削加工一园弧半径为3～4毫米的园弧工艺槽，绕成园筒一周圈，槽园周圈面与成园筒轴线垂直。
6、予翻边〔6〕。将锥面园锥角为90°～170°最佳值为150°～160°锥体冲头对准成园筒(端部外侧带有园弧工艺槽)的内孔中心，沿轴线方向冲压，使成园卷筒端口内孔外翻成喇叭口状锥筒，其锥筒园锥角与锥体冲头园锥角相同。
7、平边〔7〕。将带有凹槽的冲头(凹槽为园柱面与凹槽底平面垂直)凹模口对准喇叭口状锥筒冲头，使锥筒外翻或筒体侧缘。
8、正园〔8〕。用对开凹面成园柱体的凹模环抱冲压，翻成止推边侧缘的卷筒体，使筒体连同止推边缝隙合拢在一起。
正园〔8〕工序终了，翻边即告完成。再经点焊筒缝及切削加工翻边后的卷筒体的内外形到尺寸即为成品。
补正书
权利要求
1.一种将双金属板料冲裁后卷制成筒，再翻上止推边的冷冲压制造带止推边轴套的翻边工艺，其特征在于工艺步骤包括(1)冲裁工序[1]所落板料的平面图形是止推边接缝处无缺口或无扇面状缺口的翻边轴套立体形状的平面展开图形，可描述为等腰梯形的上底边(小底边)与方形(或长方形)一边吻合而成；(2)予弯工序[2]是将上述冲裁好的板料予弯成横截面为
型，即将板料待卷接缝的两条边的部分，相对称的对弯成圆弧状，其最佳圆弧形状为圆弧半径为成圆工序[4]中成圆筒圆的半径，圆弧长度各为1/4成圆筒圆的弧长；(3)深弯工序[3]是将予弯工序[2]中弯成横截面为
型的板料平展部分，弯曲成圆弧状，板料经此工序后成为横截面为
型开缝筒；(4)成圆工序[4]是将深弯工序[3]得到的横截面成
型开缝筒冲压成有缝圆柱形筒体，冲压所用的凹面为圆柱面的对开凹模，其中一凹模的凹面上有一个保护卷筒接缝间隙的突出于凹面的带稍长条方键；(5)切削圆弧工艺槽工序[5]是在上述有缝圆柱形筒体的外壁待弯曲的颈根处，加工一周圈圆弧状工艺槽；(6)予翻边工序[6]将有缝圆柱形筒体外壁带有圆弧状工艺槽的端部冲压，使筒端部内孔外翻成为喇叭口状圆锥筒，其圆锥角为90°～170°最佳圆锥角为150°～160°；(7)平边工序[7]将带有凹槽的冲头对准喇叭状圆锥口冲压，使圆锥筒外翻成为卷筒体侧缘，其凹槽冲头的凹槽侧面为圆柱面，且与槽底平面垂直；(8)正圆工序[8]用对开凹模环抱冲压平边工序[7]后得到的筒体，使筒体及端部侧缘(止推边)缝隙合缝。
2.按权利要求
1所述的冷冲压工艺步骤，其特征在于所制得的双金属卷筒单端或两端带止推边轴套的止推边上，其接缝处无缺口或无扇面状缺口。
专利摘要
冷冲压双金属卷筒轴套翻边工艺，本发明属于一种卷筒轴套翻边冷冲压工艺，特别适用于制造材料是双金属的，厚壁，带止推边的轴套，成型后止推边上无缺口或无扇面状缺口；成圆工序凹模圆柱凹面上有护缝长条方键；卷筒端部外壁加工一圆弧工艺槽使翻边容易；颈部内侧拐角处不生裂纹；平边冲头有凹槽护翻边外缘不会破裂。工艺合理易掌握，成品率高，产品机械强度好，寿命长。
文档编号B21D53/10GK86102189SQ86102189
公开日1987年10月21日 申请日期1986年4月6日
发明者李翠日, 王佳胜, 许良民 申请人:蓬莱县南王乡团结农机修造厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan