CN102319991A - 一种微型钢球的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微型钢球的制造方法，包括材料领用步骤、冷镦步骤、选别一步骤、光磨步骤、选别二步骤、热处理步骤、硬磨步骤、选别三步骤、初研步骤、选别四步骤、精研步骤、选别五步骤、清洗及干燥步骤、脱磁步骤、酒精清洗步骤、分选步骤及后续工艺。本发明可以将每道工序产生的问题及时排除及时解决，令每道工序只生产合格品，有效的降低了产品的残缺率及不良率，使得最终出产的产品合格率极高，经验证可达到97%至98%。此外，选别及分选采用分选机来实现，可以有效节省人力，并提高工作效率，有利于降低成本。

Description

一种微型钢球的制造方法
技术领域
本发明涉及一种钢球的制造方法，特别是涉及一种微型钢球的制造方法。
背景技术
目前在常规的微型钢球制造中，主要的步骤包括有成型、表面研磨、清洗、脱磁、选别、包装入库等，由于微型钢球的尺寸很小，在实际生产制造中会产生不良品，而对于这些不良品的分选，常规工艺系集中在后面的选别步骤进行的，然而，钢球不良品的产生原因很多，例如表面损伤、凹凸、不均、尺寸过大或过小等，在任意一个工序步骤都有可能产生，因此常规工艺基本在经过每一个工序后，不良品都会增加，这样不但会对后续工序的实施造成负面影响，而且由于所有的不良品均在最后的选别步骤来分选，亦会大大增加分选钢球的难度，并增加了操作人员的数量，使得人力、物力成本偏高；此外，由于存在人为误差及随机误差，最终出产的钢球，仍会存在15%到20%的不良品，可见有必要作出改进。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种分选难度低、节省人力及成本，且能够有效降低出产钢球的不良率的微型钢球制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种微型钢球的制造方法，包括以下步骤：
材料领用步骤：选取适合尺寸的钢球原材料；
冷镦步骤：利用模具将钢球原材料冷镦为基本的圆形半成品；
选别一步骤：对半成品进行分选，剔除外形及尺寸不合格的半成品，留下合格的半成品；
光磨步骤：对半成品进行光磨；
选别二步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
热处理步骤：对半成品进行热处理；
硬磨步骤：对半成品进行硬磨；
选别三步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
初研步骤：对半成品进行初步研磨；
选别四步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
精研步骤：对半成品进行精研；
选别五步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
清洗及干燥步骤：对半成品进行清洗，并进行干燥；
脱磁步骤：对半成品进行脱磁；
酒精清洗步骤：采用酒精对半成品进行清洗；
分选步骤：对钢球进行分选，剔除不良品，留下合格的钢球；
后续工艺：对制成的钢球进行后续工艺。
作为上述方案的进一步改进，所述选别一、选别二、选别三、选别四、选别五及分选步骤中，采用分选机对半成品进行分选，该分选机包括包括一具有由窄到宽漏缝的漏具，以及依次设置于漏缝下方的第一不良品收集槽、钢球收集槽及第二不良品收集槽，钢球半成品从漏缝的较窄侧逐渐向较宽侧移动，尺寸过小及外形缺陷的不合格品先落入第一不良品收集槽中，合格品其次落入钢球收集槽中，尺寸过大及外形突出缺陷的不合格品再落入第二不良品收集槽中。
进一步，所述硬磨步骤中采用硬度低于钢球硬度的磨具对半成品进行硬磨。
进一步，所述精研步骤包括至少两道精研工序。
本发明的有益效果：本发明所提供的微型钢球制造工艺，在每一道基本工序之后增加了选别工序来剔除基本工序所带来的不良品，因此可以将每道工序产生的问题及时排除及时解决，令每道工序只生产合格品，有效的降低了产品的残缺率及不良率，使得最终出产的产品合格率极高，经验证可达到97%至98%。此外，选别及分选采用分选机来实现，可以有效节省人力，并提高工作效率，有利于降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：
图1是本发明一种实施例的工艺流程图；
图2是本发明中分选机的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明所提供的一种微型钢球的制造方法，主要步骤包括：
步骤1：材料领用：选取适合尺寸的钢球原材料；
步骤2：冷镦：利用模具将钢球原材料冷镦为基本的圆形半成品；在传统工艺中，钢球的成型是将原材料切成圆柱体后进入下道工序直接研磨；而本发明采用专用模具，如两个半圆模具，对原材料进行冷镦，即可形成一个基本圆形，有效避免了钢球在研磨工序中产生研磨伤的几率，降低了不良率。
步骤3：选别一：对冷镦后的钢球半成品进行分选，剔除外形及尺寸不合格的半成品，留下合格的半成品；其选别可采用的方式很多，如人工分选，机器分选，作为本发明的优选实施方式，可采用专用的分选机进行分选，如图2所示，分选机的基本结构包括一漏具1，例如可以由两圆柱结构相拼而成，两圆柱结构相邻并相互呈一定角度，使得两者之间形成一缝隙，且该缝隙的尺寸沿长度方向由窄到宽，成为漏缝11，在漏缝11下方，沿由窄到宽方向，依次设置有第一不良品收集槽21、钢球收集槽22及第二不良品收集槽23，其中钢球收集槽22上方对应漏缝11的尺寸，在钢球直径的合理公差范围内，而第一不良品收集槽21上方对应漏缝11的尺寸，则小于钢球的直径，以收集到形状、表面缺陷或者尺寸过小的不良品，同样的，第二不良品收集槽23上方对应漏缝11的尺寸，大于钢球的直径，以收集到尺寸过大的不良品。此外可以增加一可使得钢球半成品沿漏缝11移动的机构，如振动机构，在使用时，让钢球半成品从漏缝11的较窄侧逐渐向较宽侧移动，这样一来，尺寸过小及外形缺陷的不合格品先落入第一不良品收集槽21中，合格品其次落入钢球收集槽22中，尺寸过大及外形突出缺陷的不合格品再落入第二不良品收集槽23中，这样就讲不良品分选出来，只留下合格品，以进行下一道工序；
步骤4：光磨：对钢球半成品进行光磨；在传统工艺中，将钢球放入到带有沟槽的模具中经行磨削，但是由于钢球自身重量轻，自转能力不强，极易造成光磨烧伤，针对该问题，本发明可采用不用沟槽的磨削方式，最大能力的增加了钢球的进球速度、调整了钢球自转不好部分；同时还可增加软磨部分的工艺，在快速的消除了钢球的加工余量后，修整钢球的精度和表面为下道工序的生产做好准备；
步骤5：选别二，同样的，可采用分选机进行分选，进一步剔除不良品，留下合格的半成品以进入下一道工序；
步骤6：热处理：对半成品进行热处理；
步骤7：硬磨：对半成品进行硬磨；在传统工艺中，硬磨用陶瓷砂轮经过烧结后做成研磨钢球的模具，但是砂轮模具的硬度大于钢球的硬度；又因为砂轮模具较脆，一旦出现砂轮模具的损坏，没有及时修补的情况下，钢球在经过损坏位置时，就将钢球表面啃伤，出现钢球的硬磨伤。针对该问题，本发明优选采用软合金铸特模具，硬度低于钢球的硬度，这样只有钢球将模具损坏，而不会损坏钢球表面。至此基本杜绝了钢球的硬磨伤。
步骤8：选别三，再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；同样的，优选采用分选机进行；
步骤9，初研：对半成品进行初步研磨；
步骤10：选别四：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；同样的，优选采用分选机进行；
步骤11：精研：对半成品进行精研；传统工艺中，分为精研磨削两道，但是在微型钢球方面，由于钢球数量较多，按照传统工艺一定在批变和表面方面不能达到一个较高的级别；因此针对该问题，本发明优选采用在精研的前面再加一道精研一工序，即至少两道精研工序组合，这样提高了钢球的修整时间，从而提高钢球的表面质量和精度；
步骤12：选别五：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；同样的，优选采用分选机进行；
步骤13：清洗及干燥：对半成品进行清洗，并进行干燥，可采用甩干方式；
步骤14：脱磁：对半成品进行脱磁；
步骤16：酒精清洗步骤：采用酒精对半成品进行清洗；
步骤17：分选：对钢球进行分选，剔除不良品，留下合格的钢球；同样的，优选采用分选机进行；经过上述步骤，已经得到了钢球成品；
后续工艺：对制成的钢球进行后续工艺，例如成品包装，入库等。
综上可见，本发明在每一道基本工序之后增加了选别工序来剔除基本工序所带来的不良品，因此可以将每道工序产生的问题及时排除及时解决，令每道工序只生产合格品，有效的降低了产品的残缺率及不良率，使得最终出产的产品合格率极高，经验证可达到97%至98%。此外，选别及分选采用分选机来实现，可以有效节省人力，并提高工作效率，有利于降低成本。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种微型钢球的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
材料领用步骤：选取适合尺寸的钢球原材料；
冷镦步骤：利用模具将钢球原材料冷镦为基本的圆形半成品；
选别一步骤：对半成品进行分选，剔除外形及尺寸不合格的半成品，留下合格的半成品；
光磨步骤：对半成品进行光磨；
选别二步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
热处理步骤：对半成品进行热处理；
硬磨步骤：对半成品进行硬磨；
选别三步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
初研步骤：对半成品进行初步研磨；
选别四步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
精研步骤：对半成品进行精研；
选别五步骤：再次对半成品进行分选，剔除不合格的半成品，留下合格的半成品；
清洗及干燥步骤：对半成品进行清洗，并进行干燥；
脱磁步骤：对半成品进行脱磁；
酒精清洗步骤：采用酒精对半成品进行清洗；
分选步骤：对钢球进行分选，剔除不良品，留下合格的钢球；
后续工艺：对制成的钢球进行后续工艺。
2.根据权利要求1所述的一种微型钢球的制造方法，其特征在于：所述选别一、选别二、选别三、选别四、选别五及分选步骤中，采用分选机对半成品进行分选，该分选机包括包括一具有由窄到宽漏缝的漏具，以及依次设置于漏缝下方的第一不良品收集槽、钢球收集槽及第二不良品收集槽，钢球半成品从漏缝的较窄侧逐渐向较宽侧移动，尺寸过小及外形缺陷的不合格品先落入第一不良品收集槽中，合格品其次落入钢球收集槽中，尺寸过大及外形突出缺陷的不合格品再落入第二不良品收集槽中。
3.根据权利要求1所述的一种微型钢球的制造方法，其特征在于：所述硬磨步骤中采用硬度低于钢球硬度的磨具对半成品进行硬磨。
4.根据权利要求1所述的一种微型钢球的制造方法，其特征在于：所述精研步骤包括至少两道精研工序。
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