为了加快模具的制作进度，研究了推力轴承外罩的冲压性能，并规划了外罩的制造流程和模具的构思方案，详细阐述了冲孔与刻字联合模具的构造及其设计要点和制作留意事项。借助这种冲压方法和模具构造，生产效能显著提升，产品品质十分可靠，能够供其他类似外罩的制造参考和应用。
关键词：推力轴承；外罩；冲压工艺；冲孔打字复合模
1.引言
市场角逐异常激烈，商品迭代速度极快，商品面市时间的早晚常是企业兴衰的定海神针，模具作为优质高效生产设备的核心，其研制时长在产品研制中占据核心地位，因此客户对模具研制时长期待不断缩短，许多客户将模具交付时间视作首要考量，随后才是品质与成本。要加快模具交付速度，制造商应当着力研制具备多种用途的集成模具，这样既能降低模具种类，压缩生产时长；对于客户来说，也能减少产品加工步骤，节省处理时间。
标志：型号、制造商代号，间隔180
图1展示的零件属于特定推力轴承的外壳，材质选用08或10种冷轧钢板制成。该外壳在轴承装置中有两项关键功能，其一是阻隔尘埃与杂质侵入轴承内部，其二是通过套合方式将轴承组合成一个完整单元，从而简化用户安装步骤。外壳采用冲压技术加工成型，为加速新产品推出进程，需将冲压流程进行整合，广泛运用复合模具进行生产。针对图1所示零件的冲压性能，以及配套模具构造，展开深入探讨。
2.外罩冲压加工工艺
2.1 冲压工艺性分析
这个外壳是标准的圆筒状结构，筒身壁厚为0.8毫米，底部设有R1max的弧度，圆筒中间的尺寸允许偏差为IT12标准，能够通过拉延方法来达成目标。经过核算，原料的相对厚度t/D×100等于2，整体拉延系数m为0.56；根据表格查找得知，08号和10号钢材初次允许的最大拉延系数m1介于0.48到0.5之间。由此看来，m大于m1，因此可以一次性拉延完成成型。然而外壳的垂直方向允许偏差为IT12标准，在经过拉伸工艺之后，必须实施切边流程才能符合标准。
外罩的底部内侧是打印区域，同时它也是轴承固定的参考平面，该平面的平整度要求控制在0.1毫米以内，而且，为了避免装配时与轴承座圈边缘的斜面产生冲突，外罩底部的弧度也不能设计得太宽，所以，在制定生产流程时，必须加入修正步骤。
外罩底部孔洞的尺寸精度属于IT13标准，能够借助冲裁工艺实现目标。需要留意的是，尽管零件图纸中未明确标示外罩内部轮廓与底孔的同心度，但在轴承组件安装和轴承单元固定时，这两者之间确实存在同心度需求，所以确保符合同心度标准，在模具的制作及加工的流程管理中都必须高度重视。
外罩是轴承的外部覆盖物，其表面的质量标准严格，不能存在任何损伤，比如划痕、磕碰痕迹、尖锐边缘、氧化斑点等瑕疵，为了确保表面的品质，在外罩进行冲压制作的时候，还需要设置冲压的辅助步骤，包括清洁、去除尖锐部分、化学处理、涂抹润滑剂、检查等环节。
2.2 冲压工艺方案的确定
根据前述工艺研究明确，外壳涉及切割、延展、切边、穿孔、刻印及塑形六项主要冲压步骤，因而存在两种不同的加工流程
方案一：工序分散，采用单工序模生产；
方案二，需要调整流程安排，把某些环节拆分开来，运用组合模具和单一工序模具制造产品。
方案一里的模具构造比较简单，不过需要经过六个步骤并使用六套模具，因此制造速度慢，无法适应大规模制造的需求。
方案二里工序的搭配与分布需要全面权衡零件的规格、精确度、模具加工和修正的便利性、公司的机器配置及运行稳定性等条件。经过研究，选定把落料和拉深步骤合并，冲孔和打字环节合并，运用复合模具制造；将修边和整形步骤分开，修边环节在DC7620液压机床上借助夹具进行边缘处理，整形环节使用单一工序模进行冲压。使用三套模子和一个卡具，制造效率提升显著，零件的规格精度也较容易达标。虽然模具构造比原先的方案更复杂些，不过因为零件的几何构造简单且对称，所以模具的加工和调试并不费事。
对比考察了前述两种计划，外罩的压制作业选用第二个方案更适宜。
2.3外罩加工工艺路线
外罩的制作流程依次包括：先进行板材切割，然后实施下料和拉伸成型，接着进行边缘车削，完成清洗步骤，再执行打孔和刻字工序，再次清洗，之后进行底部整平，进行清理，实施酸洗处理，通过质量检测，最后涂抹防锈油并完成包装。其主要的冲压步骤示意图参见图2。
3.外罩冲孔打字复合模设计
外罩裁切拉伸组装模具构造较为普遍, 车间夹持装置及整体底部工序模具构造相对简单, 不必多言, 后续将着重说明穿孔、刻印工序的模具。
3.1模具结构及工作过程
冲孔、打字工序采用复合模，模具结构如图3所示。
操作时，把清洁完毕的工件倒置在模具组件11上，以内径为基准进行固定，当压机横梁下降时，顶头13与模具组件11配合对物件进行打孔，直至横梁触及最低位置。接着，滑块返回，冲头十三将打穿孔的零件从下模中引出，当滑块回退到某个位置，压力机的推料横杆便与机身内的限位结构相撞，在滑块持续回退中，推料横杆借助模具推料组件里的推料杆一、三角支撑板十七、微型推件器十六、印字头十二，将零件顶出，并在卸料期间在零件底部进行标记，达成一个作业流程。
冲压设备由多个部件构成，包括打料杆，模柄，内六角螺钉，垫板，上模座，导套，导柱，下模座，凹模压板，冲孔凹模，打字字头，冲头，固定板，冲头固定板，小推杆和三角形顶板，这些零件共同协作完成工作
3.2设计与加工注意事项
三根小推杆16的长度必须保持高度一致,彼此之间的差距要小于0.05毫米,这样才能确保打印效果清晰,并且使打印的深度保持均匀。
零件与冲孔凹模11的间隔需维持在0.1毫米以内，确保外壳内部尺寸和底部孔洞的轴线重合。
打字字头12在模具里兼具打字和卸料两种功能，它的构造设计非常关键，如图4所示。这个部件运行时，依靠内孔和冲头13之间的配合面来定向，刻字面和小推杆16的接触面必须保持水平。图中标注的高度h值，是为了应对冲头工作一段时间后因磨损而需要修模的情况，防止其长度缩短，从而避免工作时与冲头固定板15发生碰撞导致模具受损或引发设备故障，因此特意预留了修模的空隙。为安全起见，冲头修模后，打字字头最好也跟着进行修模。
要确保车边工序和冲孔打字工序有统一的定位基准面，以及打字平面，需要防止车边变形，并保证打字效果，因此，在落料拉深工序的工艺和模具设计及制作过程中，必须采取手段使工件底面保持平整，并且修边的预留量不宜过大，按照工艺计算，取0.5毫米即可
5、其它模具零件结构的设计按常规的设计方法进行。
4.结束语
这个外壳目前由公司大规模制造已有四段时间，制造过程效率很好，品质保持稳定，因此获得了相当不错的经济收益，它的冲压技术以及模具构造，使得模具的制作时间不长，对于其他类似外壳的加工，可以当作参考并且加以普及。
