对斜撑块拉拔后的矫直工艺方法进行了分析，采用模拟分析的方法，分析矫直后的材料回弹量对截面形状和工作面直线度的影响，通过对应的工艺试验进行生产制造，最终斜撑块矫直后的成品尺寸符合技术要求。
1 序言
斜撑式离合器由斜撑块、保持架和弹簧组成，其产品结构如图1所示。其中斜撑块（见图2）为离合器中的关键件，斜撑块的内、外工作面为单圆弧，且斜撑块侧面的凸缘在过载情况下会使斜撑块相互邻接，形成一个不能“翻转”的“整体”结构，斜撑块表面进行涂层处理以提高其耐磨性及寿命。
图1 离合器产品结构
a）图样
b）三维模型
图2 斜撑块
由于斜撑块截面的不规则性，传统的加工方法已不能满足生产的需要。根据斜撑块的结构特性，采用冷拉拔工艺加工斜撑块，其工艺路线为：下料→退火→磷化→皂化→拔制→校直→切断→淬、回火→表面处理→检测→成品。
斜撑块冷拉拔型材在拉拔的过程中经塑性变形，获得与模具孔形状、尺寸相同的制品。但在拉拔力消失后存在着长度缩短的趋势，变形程度越大，长度方向缩短的趋势也越大，如果产品四周变形程度不均，弹性后效作用必然使盘卷丝材产生扭曲图片。
斜撑块作为一个异形截面滚子，拉拔后斜撑块的扭曲是不可避免的，拉拔后的斜撑块进行切割试样检测，直线度不能达到产品的技术要求。对于斜撑块这种对直线度要求≤0.01mm的产品来说，拉拔后一定要经过矫直这道工序才能满足技术要求。
2 理论分析
本研究采用有限元软件，选取标准截面斜撑块进行矫直模拟，模拟条件：①坯料长度选取拉拔后的一段进行模拟，材料为弹塑性GCr15Z。②推模速度0.3mm/s。③采用库伦剪切摩擦模型，摩擦因数0.005。④坯料网格单元50000个。
模拟过程分为两个阶段，首先是斜撑块矫直过程，矫直结束后去掉模具，斜撑块释放应力，进行弹性回复，模拟过程如图3所示。
图3 模拟过程
通过追踪不同截面位置的坐标，可以获得不同阶段的坐标。通过进行坐标转换，可以获得各个截面变化规律，不同位置的坐标对比如图4所示。
a）位置1
b）位置2
c）位置3
d）位置4
图4 不同位置的坐标对比
经分析，可得图5所示偏差曲线，斜撑块在矫直过程中回弹对于其截面影响较小，满足斜撑块直线度≤0.01mm的要求。
图5 偏差曲线
3 工艺试验
鉴于斜撑块为异形截面滚子，单向矫直装置无法满足技术要求，因此采用双向矫直装置对产品进行矫直，其原理就是在单向矫直装置的基础上再加一套单向矫直装置，使其互成90°，呈垂直状态。矫直轮及矫直装置设计分别如图6、图7所示。
a）矫直轮1
b）矫直轮2
c）矫直轮3
d）矫直轮4
图6 矫直轮
图7 矫直装置设计
依据制定的工艺，对拉拔后的产品进行矫直处理，矫直后的产品如图8所示
图8 矫直后的产品
4 成品检测
对矫直后的产品成品进行检测，随机抽选不同根上的成品斜撑块10个（见图9），检测结果见表1，斜撑块形状（见图10）、直线度等主要技术指标达到产品技术要求。
图9 成品斜撑块
图10 斜撑块形状
5 结束语
本项目通过对拉拔模进行设计仿真，以及对加工制造、拉拔过程的加工参数、矫直方法进行研究，设计出了精密的拉拔模具和矫直工装，编制了严格的拉拔以及矫直工艺，并且对加工出来的成品斜撑块进行检测，检测结果满足技术要求。
参考文献：
[1] 徐勇明，汤一帆，张盛，等. 电力线缆自动化矫直的仿真和实验研究[J]. 工程设计学报，2021（3）：329-333.
[2] 蔡磊，朱建国，程亮，等. 高碳钢丝多道次拉拔及矫直对残余应力的影响[J]. 中国材料进展，2021（6）：427-431.
[3] 王俊北，澎奎. 型钢矫直常见缺陷及处理方法[J]. 山西冶金，2021（2）：221-223.
[4] 戴月红. S型截面不锈钢钢丝成形工艺和模具设计[J]. 机械研究与应用，2012（4）：98-100.
[5] 赵玉贤. TC4钛合金棒线材冷拉拔加工工艺研究[D]. 大连：大连理工大学，2009.
（转载）
