鋼珠保持架鉚合模設(shè)計(jì)

陜西渭河工模具總廠 （寶雞 722405） 趙 凱

1. 產(chǎn)品介紹

小保持架是某研究所研制的新型微型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸承，如圖1所示是將直徑為1.5mm的小鋼球鉚合在保持架內(nèi)徑為12mm的孔內(nèi)。鋼珠鉚合在孔內(nèi)的鉚合尺寸直接影響到保持架的質(zhì)量，零件的具體要求如下：①將鋼球放入孔內(nèi)，將孔口鉚合后，保持架不得有壓傷、劃痕及變形。②鉚痕與圓孔同軸，鉚合方向均勻，鉚接深度一致。③鉚接牢固并保證鋼球在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不得有局部卡珠掉珠現(xiàn)象。④零件尺寸小、批量大，一致性精度要求高。⑤對(duì)鉚合模具要求是便于生產(chǎn)操作，模具便于拆卸，維修方便。

圖1 φ12mm保持架產(chǎn)品圖

2. 模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

根據(jù)零件的形狀要求，對(duì)所需壓力機(jī)噸位的估算為0.5t左右。根據(jù)工廠現(xiàn)有設(shè)備，選擇6.3t壓力機(jī)，型號(hào)JC23—6.3：滑塊行程35mm，滑塊底面尺寸為120mm×140mm，工作臺(tái)板尺寸為200mm×310mm。模具根據(jù)現(xiàn)有壓力機(jī)臺(tái)面設(shè)計(jì)并安裝使用。

本模具結(jié)構(gòu)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）模具有精確的導(dǎo)向，模架上裝有導(dǎo)柱導(dǎo)套，如圖2所示。模架選用的是陜西渭河工模具總廠生產(chǎn)的BB–4a標(biāo)準(zhǔn)模架，模架的上模座、下模座材質(zhì)為HT200。導(dǎo)柱材質(zhì)為GCr15，淬火硬度62～65HRC；導(dǎo)套材質(zhì)為GCr15，淬火硬度60～63HRC。

圖2 模具結(jié)構(gòu)圖

（2）模具有可靠的鉚合深度控制保護(hù)，即在凸模固定板9上安裝有上限位柱15，在固定塊2上安裝有下限位柱16，分別為兩組，保證了壓力機(jī)工作時(shí)的鉚合凸模的鉚合深度及凸凹模的安全。

（3）模具主要結(jié)構(gòu)及材質(zhì)：主模架選用標(biāo)準(zhǔn)模架，各凸模固定板、凹模固定板、卸料板和墊板的材質(zhì)為45鋼，淬火硬度40～45HRC；凸模和凹模的材質(zhì)為Cr12MoV，淬火硬度為56～60HRC。

（4）這套模具通用性和兼容性較強(qiáng)。只需更換定位塊3、頂料塊4、定位軸5和防轉(zhuǎn)鍵12就可以鉚合鋼珠為φ1.5mm，從φ12～φ17mm不同內(nèi)徑的保持架，克服了鉚合不同規(guī)格的保持架需制造不同模具這一狀況，大大縮減制造成本。

（5）此模具因定位軸5是較細(xì)的懸臂梁結(jié)構(gòu)，要保證定位軸工作時(shí)處于水平狀態(tài)。所以該鉚合模的頂料塊4設(shè)計(jì)成可以前后活動(dòng)的形式，如果要安放保持架，需要將頂料塊拉向操作人員所處的方向，如果將保持架安放好，再將頂料塊推向遠(yuǎn)離操作人員的方向，使頂料塊支撐在定位軸的前端，這樣做的目的是防止壓力機(jī)鉚合時(shí)瞬間產(chǎn)生的較大鉚合力而使定位軸損壞。頂料塊的上表面是由一段斜面和一段平面組成，先接觸到定位軸的面是前一段的斜面，這樣可以使頂料塊很輕松的滑向定位軸的下端，頂料塊的后一段是平面，最后使定位軸放置在頂料塊的上平面來(lái)完成鋼珠的鉚合。

3. 模具設(shè)計(jì)

（1）在這套鉚合模中，如何保證鉚合后的鋼珠所處的位置是均勻的環(huán)狀，保持架的中心孔位置與鉚合鋼球孔的位置成為該套模具鉚合成敗的關(guān)鍵。為保證鋼珠所處的位置在鉚合鋼球的環(huán)狀保持架中心，定位軸下端安裝了可以上下活動(dòng)的彈性定位塊3來(lái)固定保持架的中心位置，使保持架安放在定位軸外表面時(shí)，定位軸與保持架能配合緊密且不能轉(zhuǎn)動(dòng)，讓操作人員采用鉤狀的定位工具，在鉚合前將彎鉤部分插入需要鉚合的孔中，從而準(zhǔn)確地保證了鉚合的中心位置，而后放入鋼球進(jìn)行鉚合。鉤狀工具保證了小保持架上需要鉚合的圓孔與凸模壓形中心的同軸度，鉚合中限位柱的高度控制鉚合深度，使鉚后的鋼珠能靈活地在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而不被卡死。

（2）保持架上有三排需要鉚合的孔，為了能將這三排孔全部鉚合完，需要在保持架后面增加不同厚度的調(diào)整片，使這三排需鉚合的孔分別位于鉚合的中心位置，從而完成全部圓孔的鉚合。

（3）定位軸安裝在下模13上，為了防止定位軸在下模的孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，需要設(shè)計(jì)一個(gè)防轉(zhuǎn)鍵將定位軸固定在下模13中，使定位軸處于兩側(cè)對(duì)稱的平行狀態(tài)。定位軸上端與保持架相配合的面是26°的圓面（見圖3）。

圖3 定位軸槽斷面

定位軸上距中心1.5mm的位置有軸向的環(huán)形槽，使鉚合三排中的任意一排時(shí)，其余兩排均能空開，便于其他鋼珠的鉚合。