龐敬禮

(江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，江蘇 無(wú)錫 214405)

0 引言

隨著汽車工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，汽車零部件企業(yè)不斷提升技術(shù)開(kāi)發(fā)能力，縮短交樣周期，以便更好地適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。波形片為汽車離合器從動(dòng)盤(pán)總成中的重要彈性元件，一般選用65Mn(國(guó)產(chǎn)材料)或者C75S(進(jìn)口材料)進(jìn)行制造，其彎曲成形高度對(duì)總成的裝配厚度以及汽車起步顫振的緩解具有重要的影響[1-2]。基于汽車主機(jī)廠客戶對(duì)不同彈性要求的離合器從動(dòng)盤(pán)總成樣件的需求，及對(duì)樣件的交樣周期要求非常短，雖然通過(guò)調(diào)整波形片的成形高度可以獲得不同彈性的離合器從動(dòng)盤(pán)總成，但是修改波形片成形模具需要通過(guò)2-3次試模才能獲得理想的尺寸，且針對(duì)不同的產(chǎn)品需要反復(fù)修模，其制造周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本相對(duì)較高。為了快速響應(yīng)客戶對(duì)特殊樣件的需求，本文設(shè)計(jì)一套波形片成形微調(diào)裝置，利用該裝置對(duì)波形片成形高度進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)試裝的總成進(jìn)行軸向壓縮量(即彈性)的測(cè)量，分析了成形高度對(duì)離合器從動(dòng)盤(pán)總成彈性的影響，且驗(yàn)證了波形片成形微調(diào)裝置的可行性。

1 離合器從動(dòng)盤(pán)總成的彈性

通過(guò)球面對(duì)離合器從動(dòng)盤(pán)總成表面施加均勻的載荷，同時(shí)測(cè)量壓緊力F與軸向壓縮改變量δ，直到規(guī)定的工作壓緊力Fb，所得到的壓緊力F與軸向壓縮量δ的關(guān)系曲線稱為從動(dòng)盤(pán)總成的軸向壓縮特性[3]。圖1為離合器從動(dòng)盤(pán)總成的軸向壓縮特性，在工作壓緊力Fb下，從動(dòng)盤(pán)總成厚度的變化量δb則為工作時(shí)的軸向壓縮量，也稱為從動(dòng)盤(pán)總成的彈性。

圖1 從動(dòng)盤(pán)總成軸向壓縮特性

2 波形片成形微調(diào)裝置的設(shè)計(jì)

圖2為波形片成形微調(diào)裝置的總裝圖，該裝置主要由夾緊機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)以及彎曲成形機(jī)構(gòu)3部分組成。1) 夾緊機(jī)構(gòu)，用于對(duì)波形片進(jìn)行固定夾緊，主要由滑塊A、滑塊B、調(diào)節(jié)螺桿、壓縮彈簧、圓柱銷、夾緊塊A、夾緊塊B、偏心圓柱以及鎖緊桿構(gòu)成；2) 成形機(jī)構(gòu)，用于對(duì)波形片的彎曲成形進(jìn)行微調(diào)，主要由成形塊A與成形塊B構(gòu)成；3) 調(diào)整機(jī)構(gòu)，用于控制波形片成形機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，主要由手動(dòng)調(diào)節(jié)桿、輔助塊與固定塊A構(gòu)成。

1—手動(dòng)調(diào)節(jié)桿；2、4、7、9、13、15、22、23、26、28—螺釘；3—輔助塊；5—導(dǎo)向塊A；6—固定塊A；8—成形塊A；10—墊圈；11—固定基座； 12—夾緊塊A；14—滑塊A；16—波形片；17—圓柱銷；18—固定塊B；19—夾緊塊B；20—偏心圓柱；21—鎖緊桿；24—成形塊B； 25—導(dǎo)向塊B；27—固定塊C；29—調(diào)節(jié)螺桿；30—壓縮彈簧；31—滑塊B圖2 波形片成形微調(diào)裝置總裝圖

波形片成形微調(diào)裝置的工作過(guò)程為：1) 拉開(kāi)滑塊B，將波形片與定位銷相接觸，波形片在壓縮彈簧的作用下進(jìn)行水平方向的預(yù)緊；2) 扳動(dòng)鎖緊桿，偏心圓柱發(fā)生旋轉(zhuǎn)而與夾緊塊產(chǎn)生接觸，并推動(dòng)夾緊塊B向前運(yùn)動(dòng)，波形片在夾緊塊A與夾緊塊B的共同作用下進(jìn)行豎直方向的鎖緊；3) 扳動(dòng)手動(dòng)調(diào)節(jié)桿，成形塊A沿著固定塊A的內(nèi)槽產(chǎn)生軸向運(yùn)動(dòng)，波形片便在成形塊A與成形塊B的共同作用下進(jìn)行彎曲成形，并利用雙桿高度尺對(duì)波形片大端成形高度進(jìn)行測(cè)量。若需要對(duì)波形片的小端成形高度進(jìn)行調(diào)整，則放松鎖緊桿，將波形片旋轉(zhuǎn)180°進(jìn)行鎖緊及彎曲成形，直至調(diào)整到需要的成形高度尺寸。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

所設(shè)計(jì)的波形片成形微調(diào)裝置，微調(diào)裝置的實(shí)物如圖3所示。本文對(duì)波形片的大端成形高度進(jìn)行調(diào)整，將波形片的大端成形高度由1.40 mm分別調(diào)整為1.55 mm、1.65 mm與1.75 mm，其成形后的波形片分別如圖4(a)、圖4(b)以及圖4(c)所示。此外，每種成形高度的波形片試制8片，并試裝3套離合器從動(dòng)盤(pán)總成進(jìn)行波形片彈性的測(cè)量。測(cè)量時(shí)，先加載預(yù)載荷70 N，然后對(duì)從動(dòng)盤(pán)施加載荷，直至離合器從動(dòng)盤(pán)總成上的載荷達(dá)到規(guī)定的工作壓緊力4 200 N，得出不同成形高度時(shí)的軸向壓縮量與所對(duì)應(yīng)的載荷曲線如圖5所示。

圖3 波形片成形微調(diào)裝置

圖4 不同成形高度的波形片

圖5 不同波形片成形高度的軸向壓縮特性

從圖5中可以看出，當(dāng)波形片的大端成形高度分別調(diào)整為1.55 mm、1.65 mm與1.75 mm時(shí)，波形片的軸向壓縮量分別為0.604 mm、0.741 mm以及0.832 mm，即隨著波形片大端成形高度的增加，波形片的彈性呈現(xiàn)逐漸增加的變化趨勢(shì)。分析其原因?yàn)椋翰ㄐ纹蠖顺尚胃叨鹊脑黾訉?dǎo)致波形片壓縮時(shí)的行程得以增加。

4 結(jié)語(yǔ)

基于汽車主機(jī)廠客戶對(duì)離合器從動(dòng)盤(pán)總成特殊樣件的需求，本文設(shè)計(jì)了一套波形片成形微調(diào)裝置，主要由夾緊機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)以及彎曲成形機(jī)構(gòu)組成。通過(guò)實(shí)際的驗(yàn)證，獲得了不同軸向壓縮量的離合器從動(dòng)盤(pán)總成，研究得知：隨著波形片大端成形高度的增加，波形片的彈性呈現(xiàn)逐漸增加的變化趨勢(shì)。此外，該裝置具有操作簡(jiǎn)單靈活、通用性強(qiáng)以及較好的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn):

[1] 張弛, 胡應(yīng)存, 梁寶錢(qián), 等. 汽車離合器高強(qiáng)度波形片成形回彈數(shù)值模擬及模具優(yōu)化[J]. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2012, 26(1): 17-21.

[2] 劉奎武, 邊巍. 基于Dynaform的波形片成形回彈研究[J]. 鍛壓技術(shù), 2015, 40(3): 127-130.

[3] 徐石安, 江發(fā)潮. 汽車離合器[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2005.