CN103273416A - 耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供一种耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒及采用上述研磨棒加工耳环型螺栓用冷镦钢阴模的方法，通过孔研磨棒和型面研磨棒配合使用，能够使耳环型螺栓用冷镦钢阴模在加工时达到所需要的尺寸精度及光洁度要求。

Description

耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒及其应用

技术领域

本发明创造涉及一种研磨棒及采用该研磨棒加工耳环型螺栓用冷镦钢阴模的方法。

背景技术

研磨的目的是为了保证工件的形状、尺寸以及具有较高的精度和较高的表面光洁度，能否达到型面的要求，关键在于研磨器具的设计。

耳环型螺栓用冷镦钢阴模是一种型面特殊的钢阴模，通过这种钢阴模经过冷镦加工后就能实现加工耳环型螺栓，因此耳环型螺栓用冷镦钢阴模在实际生产中具有广泛的应用价值。而在加工耳环型螺栓用冷镦钢阴模时，不仅由于其端头型面为圆弧状型面，导致在终极型面加工过程中不能采用常规的研磨棒，给生产带来困难，而且加工出的耳环型螺栓用冷镦钢阴模达不到精度和光洁度的要求。

发明创造内容

本发明创造的一个目的是提供一种耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒，用于满足耳环型螺栓用冷镦钢阴模的型面加工要求。

本发明创造的另一个目的是提供一种采用上述研磨棒加工耳环型螺栓用冷镦钢阴模的方法，该方法使耳环型螺栓用冷镦钢阴模的各精度和光洁度均达到所需要求。

本发明创造的技术方案：耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒，包括一组孔研磨棒和一组型面研磨棒，其中一组孔研磨棒包括4个研磨部分外径尺寸依次减小的研磨棒，每个研磨棒都包括手持部分、研磨部分和过渡部分，手持部分、研磨部分和过渡部分都为圆柱形，研磨部分和手持部分通过过渡部分连接在一起，在研磨部分的外周设有容屑槽；

设待研磨孔的长度为L₁，内径为d₁；设研磨棒的研磨部分的长度为L，研磨部分的外径为d，过渡部分的外径为d₃；

则研磨部分的长度为L= L₁+55 mm；

所述的4个研磨棒的研磨部分的外径d依次为选择d_a、d_b、d_c和d_d，d_a=（d₁－0.03）_-0.01 mm，d_b=（d₁－0.02）_-0.01 mm，d_c=（d₁－0.01）_-0.01 mm，d_d=d_1-0.01 mm； 

过渡部分的外径d₃=（d₁－0.4）mm；

一组型面研磨棒包括4个研磨部分尺寸依次减小的研磨棒，每个研磨棒都包括手持部分、过渡部分、研磨部分和限位部分，手持部分、过渡部分和研磨部分都为圆柱形，限位部分的型面与耳环型螺栓用冷镦钢阴模的型面一致为圆弧状型面，手持部分、过渡部分、限位部分和研磨部分四部分顺次连接在一起，在研磨部分的外周设有容屑槽；

设待研磨孔的内径仍为d₁，研磨孔型面R距端面的距离为△H，限位部分型面R距过渡部分的距离为△H’， 研磨部分的外径为d₄；

则所述的4个研磨棒的研磨部分的外径d₄依次为选择d_a’、d_b’、d_c’和d_d’， d_a’=（d₁－0.03）_-0.01 mm，d_b’=（d₁－0.02）_-0.01 mm，d_c’=（d₁－0.01）_-0.01 mm，d_d’=d_1-0.01 mm；

限位部分型面R距过渡部分的距离△H’ =（△H+3）mm。

所述研磨棒的材质采用HT25-47。

一种耳环型螺栓用冷镦钢阴模的加工方法，包括阴模芯子的加工、外体的加工以及阴模芯子与外体装配后的加工，其中所述阴模芯子采用Cr12MoV，其加工方法采用以下具体步骤：

（1）材料的准备：锻件下料，制坯件；

（2）车工工序：将上述坯件用车床自带的卡盘装夹，粗车外圆、平端面，各留1.5-2mm余量；

（3）热处理工序：将上述工件进行调质处理，使HRC在23-31；

（4）吹砂工序；

（5）车工工序：再一次用车床自带的卡盘将工件装夹到车床上，继续粗车外圆、平端面，各留0.5-1mm余量；然后找正钻孔留0.15-0.2mm余量；紧接着精铰内孔留0.01-0.04研量；最后顶车外圆留0.3-0.35mm余量，平端面留0.1-0.2mm余量，粗车R型面尾梢；

（6）热处理工序：淬回火处理，使HRC在60-64；

（7）表面处理工序：进行弱酸洗，酸洗时间为3-5min；

（8）钳工工序：粗研内孔，用上述尺寸依次递进的孔研磨棒粗拉内孔，最后留0.01-0.03研量；

（9）外磨工序：用磨床的卡箍将工件装夹定位后，磨外圆及尾角至尺寸要求；

（10）平磨工序：以车工平出的端面为基准，磨另一端面，保证两端面平行见光并与中心线保持垂直；

（11）钳工工序：粗研型面R并打光尾梢转角，即用型面研磨棒粗拍打出阴模芯子所需要的R型面，同时保证△H的尺寸比实际尺寸多1-2mm。

所述外体采用30CrMnSiA，其加工方法采用以下具体步骤：

（1）    材料的准备：锯切下料，制坯件；

（2）    车工工序：将坯件用车床自带的卡盘装夹，粗车外圆与不通孔D1，各留1.5-2mm余量，孔深不留余量，总长留3-4mm余量；

（3）    热处理工序：将上述工件进行调质处理，使HRC在37-41；

（4）    吹砂工序；

（5）    车工工序：再一次用车床自带的卡盘将工件装夹到车床上，精车不通孔D1×L2至尺寸要求，D1尺寸按照阴模芯子配车并留0.09-0.11mm余量，然后平端面；

（6）    平磨工序：以车工平出的端面为基准，磨另一端面，保证两端面平行见光并与中心线保持垂直。

所述阴模芯子与外体装配后的加工方法采用以下具体步骤：

（1）    钳工工序：将外体工件置于450℃的温盐炉中保温，30分钟取出后速压阴模芯子至工件不通孔的底部；

（2）    车工工序：用车床自带的卡盘将装配后的工件装夹到车床上，以阴模芯子的d1孔为基准钻铰通孔并留研量0.01-0.04mm，长度方向留0.2-0.3mm余量；

（3）    钳工工序：使用孔研磨棒及型面研磨棒研型面及内孔，直至达到尺寸和光洁度要求；

（4）    平磨工序：以外圆为基准，磨端面，保证△H及L1的尺寸；

（5）    凹心磨工序：磨出2°向心角；

（6）    钳工工序：划槽口线，该槽口位于外体上端的角度αo并带7o斜线的位置；

（7）    刨工工序：精刨槽口至尺寸。所述研磨棒的材质采用HT25-47，由于研磨棒的材料比所加工的工件材料软，因此在研磨压力下磨料就能稍微嵌入研磨器而不被压入被加工件中，在此条件下不仅能较好研去工件余量，而且能使研磨棒本身不易被磨耗。另外HT25-47具有耐磨及组织均匀的特点，使得研磨棒不仅不易磨耗，而且磨耗是均匀的，因此可持久的保持研磨棒的准确度。

本发明创造的有益效果：通过孔研磨棒和型面研磨棒配合使用，能够使耳环型螺栓用冷镦钢阴模在加工时达到所需要的尺寸精度及光洁度要求。

附图说明

图1为耳环型螺栓用冷镦钢阴模的结构示意图。

图2为图1中阴模芯子的结构示意图。

图3为图2的A部放大示意图。

图4为图1中外体的结构示意图。

图5为孔研磨棒的结构示意图。

图6为型面研磨棒的结构示意图。

具体实施方式

如图5至图6所示，耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒，包括一组孔研磨棒和一组型面研磨棒，其中一组孔研磨棒包括4个研磨部分1外径尺寸依次减小的研磨棒，每个研磨棒都包括手持部分2、研磨部分1和过渡部分3，手持部分2、研磨部分1和过渡部分3都为圆柱形，研磨部分1和手持部分1通过过渡部分3连接在一起，在研磨部分1的外周设有容屑槽；

以待研磨孔的长度L₁为100mm，内径d₁为8mm为例；设研磨棒的研磨部分1的长度为L，研磨部分1的外径为d，过渡部分3的外径为d₃；

则研磨部分1的长度为L= L₁+55 mm；

所述的4个研磨棒的研磨部分1的外径d依次为选择d_a、d_b、d_c和d_d，d_a=7.97_-0.01 mm，d_b=7.98_-0.01 mm，d_c=7.99_-0.01 mm，d_d=8_-0.01 mm； 

过渡部分3的外径d₃=7.6mm；

一组型面研磨棒包括4个研磨部分33尺寸依次减小的研磨棒，每个研磨棒都包括手持部分11、过渡部分44、研磨部分33和限位部分22，手持部分11、过渡部分44和研磨部分33都为圆柱形，限位部分22的型面与耳环型螺栓用冷镦钢阴模的型面一致为圆弧状型面，手持部分11、过渡部分44、限位部分22和研磨部分33四部分顺次连接在一起，在研磨部分33的外周设有容屑槽；

待研磨孔的内径d₁仍为8mm，研磨孔型面R距端面的距离△H为5mm，设限位部分22型面R距过渡部分44的距离为△H’， 研磨部分33的外径为d₄；

则所述的4个研磨棒的研磨部分33的外径d₄依次为选择d_a’、d_b’、d_c’和d_d’， d_a’=7.97_-0.01 mm，d_b’=7.98_-0.01 mm，d_c’=7.99_-0.01 mm，d_d’=8_-0.01 mm；

限位部分22型面R距过渡部分44的距离△H’ =8mm。

所述研磨棒的材质采用HT25-47。

一种耳环型螺栓用冷镦钢阴模，如图1所示，其加工方法包括阴模芯子的加工、外体的加工以及阴模芯子与外体装配后的加工，其中如图2和图3所示，所述阴模芯子采用Cr12MoV，其加工方法采用以下具体步骤：

（1）材料的准备：锻件下料，制坯件；

（2）车工工序：将上述坯件用车床自带的卡盘装夹，粗车外圆、平端面，各留2mm余量；

（3）热处理工序：将上述工件进行调质处理，使HRC在27；

（4）吹砂工序；

（5）车工工序：再一次用车床自带的卡盘将工件装夹到车床上，继续粗车外圆、平端面，各留0.8mm余量；然后找正钻孔留0.2mm余量；紧接着精铰内孔留0.04研量；最后顶车外圆留0.35mm余量，平端面留0.2mm余量，粗车R型面尾梢，尾梢为图2阴模芯子的5o尾角，该处的尾梢是在后序的芯子与外体在压芯时起到引导以及防止划伤外体的作用；

（6）热处理工序：淬回火处理，使HRC在62；

（7）表面处理工序：进行弱酸洗，酸洗时间为5min，酸洗是通过化学腐蚀的方法清除工件表面的杂物，该酸洗溶液采用稀硫酸的水溶液。；

（8）钳工工序：粗研内孔，用上述尺寸依次递进的孔研磨棒粗拉内孔，最后留0.03研量，该工序只是一个粗拉孔的工序，只用递进的孔研磨棒和型面研磨棒即可；

（9）外磨工序：用磨床的卡箍将工件装夹定位后，磨外圆至尺寸要求，尾角为5°；

（10）平磨工序：以车工平出的端面为基准，磨另一端面，保证两端面平行见光并与中心线保持垂直；

（11）钳工工序：粗研型面R并打光尾梢转角，即用型面研磨棒粗拍打出阴模芯子所需要的R型面，同时保证△H的尺寸比实际尺寸多1.5mm。

如图4所示，所述外体采用30CrMnSiA，其加工方法采用以下具体步骤：

（1）材料的准备：锯切下料，制坯件；

（2）车工工序：将坯件用车床自带的卡盘装夹，粗车外圆与不通孔D1，各留2mm余量，孔深不留余量，总长留4mm余量；

（3）热处理工序：将上述工件进行调质处理，使HRC在40；

（4）吹砂工序；

（5）车工工序：再一次用车床自带的卡盘将工件装夹到车床上，精车不通孔D1×L2至尺寸要求，D1尺寸按照阴模芯子配车并留0.1mm余量，然后平端面；

（6）平磨工序：以车工平出的端面为基准，磨另一端面，保证两端面平行见光并与中心线保持垂直。

所述阴模芯子与外体装配后的加工方法采用以下具体步骤：

（1）钳工工序：将外体工件置于450℃的温盐炉中保温，30分钟取出后速压阴模芯子至工件不通孔的底部；

（2）车工工序：用车床自带的卡盘将装配后的工件装夹到车床上，以阴模芯子的d1孔为基准钻铰通孔并留研量0.03mm，长度方向留0.2mm余量；

（3）钳工工序：使用孔研磨棒及型面研磨棒研型面及内孔，直至达到尺寸和光洁度要求；

（4）平磨工序：以外圆为基准，磨端面，保证△H及L1的尺寸；

（5）凹心磨工序：磨出2°向心角；

（6）钳工工序：划槽口线，该槽口为图4外体上端剖面的豁牙处，即位于外体上端的角度αo并带7o斜线的位置，该处槽口为卡槽，将来应用该阴模时通过该卡槽与相应的器具连接，从而实现冷镦的加工；

（7）刨工工序：精刨上述槽口至尺寸。

Claims (3)

1.耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒，其特征在于：包括一组孔研磨棒和一组型面研磨棒，其中一组孔研磨棒包括4个研磨部分（1）外径尺寸依次减小的研磨棒，每个研磨棒都包括手持部分（2）、研磨部分（1）和过渡部分（3），手持部分（2）、研磨部分（1）和过渡部分（3）都为圆柱形，研磨部分（1）和手持部分（1）通过过渡部分（3）连接在一起，在研磨部分（1）的外周设有容屑槽；

设待研磨孔的长度为L₁，内径为d₁；设研磨棒的研磨部分（1）的长度为L，研磨部分（1）的外径为d，过渡部分（3）的外径为d₃；

则研磨部分（1）的长度为L= L₁+55 mm；

所述的4个研磨棒的研磨部分（1）的外径d依次为选择d_a、d_b、d_c和d_d，d_a=（d₁－0.03）_-0.01 mm，d_b=（d₁－0.02）_-0.01 mm，d_c=（d₁－0.01）_-0.01 mm，d_d=d_1-0.01 mm； 

过渡部分（3）的外径d₃=（d₁－0.4）mm；

一组型面研磨棒包括4个研磨部分（33）尺寸依次减小的研磨棒，每个研磨棒都包括手持部分（11）、过渡部分（44）、研磨部分（33）和限位部分（22），手持部分（11）、过渡部分（44）和研磨部分（33）都为圆柱形，限位部分（22）的型面与耳环型螺栓用冷镦钢阴模的型面一致为圆弧状型面，手持部分（11）、过渡部分（44）、限位部分（22）和研磨部分（33）四部分顺次连接在一起，在研磨部分（33）的外周设有容屑槽；

设待研磨孔的内径仍为d₁，研磨孔型面R距端面的距离为△H，限位部分（22）型面R距过渡部分（44）的距离为△H’， 研磨部分（33）的外径为d₄；

则所述的4个研磨棒的研磨部分（33）的外径d₄依次为选择d_a’、d_b’、d_c’和d_d’， d_a’=（d₁－0.03）_-0.01 mm，d_b’=（d₁－0.02）_-0.01 mm，d_c’=（d₁－0.01）_-0.01 mm，d_d’=d_1-0.01 mm；

限位部分（22）型面R距过渡部分（44）的距离△H’ =（△H+3）mm。

2.．如权利要求1所述的耳环型螺栓用冷镦钢阴模的研磨棒，其特征在于：所述研磨棒的材质采用HT25-47。

3.．一种耳环型螺栓用冷镦钢阴模的加工方法，其特征在于：包括阴模芯子的加工、外体的加工以及阴模芯子与外体装配后的加工，其中所述阴模芯子采用Cr12MoV，其加工方法采用以下具体步骤：

（1）材料的准备：锻件下料，制坯件；

（2）车工工序：将上述坯件用车床自带的卡盘装夹，粗车外圆、平端面，各留1.5-2mm余量；

（3）热处理工序：将上述工件进行调质处理，使HRC在23-31；

（4）吹砂工序；

（5）车工工序：再一次用车床自带的卡盘将工件装夹到车床上，继续粗车外圆、平端面，各留0.5-1mm余量；然后找正钻孔留0.15-0.2mm余量；紧接着精铰内孔留0.01-0.04研量；最后顶车外圆留0.3-0.35mm余量，平端面留0.1-0.2mm余量，粗车R型面及尾梢；

（6）热处理工序：淬回火处理，使HRC在60-64；

（7）表面处理工序：进行弱酸洗，酸洗时间为3-5min；

（8）钳工工序：粗研内孔，用上述尺寸依次递进的孔研磨棒粗拉内孔，最后留0.01-0.03研量；

（9）外磨工序：用磨床的卡箍将工件装夹定位后，磨外圆及尾角至尺寸要求；

（10）平磨工序：以车工平出的端面为基准，磨另一端面，保证两端面平行见光并与中心线保持垂直；

（11）钳工工序：粗研型面R并打光尾梢转角，即用型面研磨棒粗拍打出阴模芯子所需要的R型面，同时保证△H的尺寸比实际尺寸多1-2mm；

所述外体采用30CrMnSiA，其加工方法采用以下具体步骤：

（1）材料的准备：锯切下料，制坯件；

（2）车工工序：将坯件用车床自带的卡盘装夹，粗车外圆与不通孔D1，各留1.5-2mm余量，孔深不留余量，总长留3-4mm余量；

（3）热处理工序：将上述工件进行调质处理，使HRC在37-41；

（4）吹砂工序；

（5）车工工序：再一次用车床自带的卡盘将工件装夹到车床上，精车不通孔D1×L2至尺寸要求，D1尺寸按照阴模芯子配车并留0.09-0.11mm余量，然后平端面；

（6）平磨工序：以车工平出的端面为基准，磨另一端面，保证两端面平行见光并与中心线保持垂直；

所述阴模芯子与外体装配后的加工方法采用以下具体步骤：

（1）钳工工序：将外体工件置于450℃的温盐炉中保温，30分钟取出后速压阴模芯子至工件不通孔的底部；

（2）车工工序：用车床自带的卡盘将装配后的工件装夹到车床上，以阴模芯子的d1孔为基准钻铰通孔并留研量0.01-0.04mm，长度方向留0.2-0.3mm余量；

（3）钳工工序：使用孔研磨棒及型面研磨棒精拉型面及内孔，直至达到尺寸和光洁度要求；

（4）平磨工序：以外圆为基准，磨端面，保证△H及L1的尺寸；

（5）凹心磨工序：磨出2°向心角；

（6）钳工工序：划槽口线，该槽口位于外体上端的角度αo并带7o斜线的位置；

（7）刨工工序：精刨上述槽口至尺寸。

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