CN106001340B - 不锈钢壳体及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不锈钢壳体及其加工工艺，属于机器元件制造技术领域。包括料本体、环形凹槽和档片，所述的环形凹槽设置于料本体中间，环形凹槽底部向中心轴方向突出形成档片，将待处理坯料进行一次拉伸→挤压→二次拉伸→三次拉伸→四次拉伸形成不锈钢壳体。将发明应用于不锈钢壳体、水龙头管件等的加工，具有加工精度高、连接牢度好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢壳体及其加工工艺，属于机器元件制造技术领域。
背景技术
目前，不锈钢壳体是装配过程中常用的一种机械元件，通常是作为配合元件应用于机器或者设备上，在装配过程中，加工的精度会对装配的稳定性和牢固性造成影响，尤其是装配其关键配合作用的如拨叉、档片等，在常规的加工方式并不能满足加工精度和加工强度的需求。
基于此，做出本申请。
发明内容
针对上述问题，本发明首先提供了一种加工精度高、加工强度高的不锈钢壳体。
为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：
不锈钢壳体，包括料本体、环形凹槽和档片，所述的环形凹槽设置于料本体中间，环形凹槽底部向中心轴方向突出形成档片。
进一步的，作为优选：
所述的档片至少设置一个，更优选的，所述的档片成对设置。
所述的料本体中设置有通孔，通孔、环形凹槽与料本体三者同轴心设置，且通孔较环形凹槽内径小。
所述的档片所在圆的直径小于环形凹槽内径或大于通孔内径。
所述的料本体远离环形凹槽一端设置有锥形端，环形凹槽与锥形端之间为环形凸起。更优选的，所述的环形凸起向锥形端或环形凹槽方向突出形成拨叉。
同时，本申请另一方面的目的是提供一种具有上述特征不锈钢壳体的加工工艺，所述的不锈钢壳体采用多工位一次性冷镦成形工艺制得；所述的多工位一次性冷镦成形工艺，包括以下步骤：
(1)进料切料：将圆钢线材先通过输线轮调直，然后由切刀装置切成坯料，坯料规格为直径18-19mm×高度20-50mm；
(2)第一次整形：将切好的坯料由转运夹送入第一模腔中，由第一整形模具模具进行整形处理，整形处理的目的是使坯料的外形齐整，长度和直径达到规格要求，经第一次整形后，坯料外观齐整、无毛边，坯料规格为直径18.9mm×高度22mm，整形完成后，通过第一顶出顶针冲针顶出，并由转运夹转运夹送入到第二模腔中；
(3)定位：经整形后的坯料翻转或平移后送入到第二模腔中，通过第二整形模具在坯料的一端打出环形孔，环形孔孔深2mm，孔径12.6mm，定位的目的是通过第二整形模具在坯料的一端打出环形孔，为下一步拉伸和挤压做准备，定位完成后，通过第二顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第三模腔中；
(4)一次拉伸：将经过定位后的坯料平移送入第三模腔中，在第三拉伸模具和第三模腔的作用下，坯料被拉伸至直径20.3mm×高度35mm，坯料一端的环形孔被进一步拉伸为孔深12mm，孔径12.3mm，同时，坯料的另一端整形成锥形，以利于下一步挤压成形；拉伸完成后，通过第三顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第四模腔中；
(5)挤压：将一次拉伸过的坯料翻转后送入到第四模腔中，通过第四整形拉伸膜和第四模腔的作用，对坯料的锥形头部进行挤压成形，使坯料锥形头部挤压形成环形凸起，并在环形凸起的左右两端形成两个拨叉。
(6)二次拉伸：将拉伸过的坯料平移后送入到第四模腔中，通过第四拉伸模具和第四模腔的作用，坯料再次被拉伸至直径20.4×高度38mm，坯料内孔孔径12.3，孔深15-16；拉伸完成后，通过第四顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第五模腔中；
(7)三次拉伸：将拉伸后的坯料平移送入第五模腔中，进行三次拉伸成形，通过第五整形拉伸冲棒和第五模腔的作用，三次拉伸将产品内孔的两个凸起部位拉伸成型，另将产品挤压拉伸至下模腔内，将毛坯挤压成下面为六角形状，六角对边为13-15mm，突出部高度为2.0mm，宽度为4-5mm；三次拉伸完成后，通过第五顶出冲棒拉出，并由转运夹送入到第六模腔中；
(8)四次拉伸：将坯料平移送入到第六模腔中进行四次拉伸，通过第六拉伸冲针和第六模腔的作用，对坯料的后面小孔进行拉伸，产品挤压拉伸至下模腔内，将毛坯挤压成下面为六角形状，六角对边为13-15mm，对焦高度3-6mm；坯料经四次拉伸后，坯料规格为直径20.5mm×高度31mm，异形孔孔径12.3mm、深14.5mm，异形凸起直径为12mm×宽度4.5mm，小孔直径8.0mm；坯料经四次拉伸后，基本成形，通过第六顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第七模腔中；
(9)第二次整形：将经四次拉伸后的坯料平移或翻转送入到第七模腔中，对坯料小孔进行通孔处理，使坯料中间小孔为通孔，整理成形完毕后即得壳体成品，成品规格为：壳体外径20.5×高度32mm，六角对边13-15，高3-6mm；内孔直径12.3×深度13mm，内孔异形直径12.2，凸起宽度4-5，凹进的直径10.5，壳体内小孔直径8-9mm。
本发明的有益效果如下：
1、采用多工位冷镦成形机及其专用模具，通过多工位一次性冷镦成形工艺，生产不锈钢壳体。解决了现有技术需要多套设备、多道工艺配合的问题，简化了生产步骤，节约了生产设备和生产成本。
2、采用多工位一次性冷镦成形工艺生产的不锈钢壳体，具有独特结构，以及出色的性能，通过环形槽和拨叉的结构设计，降低了生产成本，提高了产品的使用寿命。
3、本申请在不锈钢壳体的环形凹槽底部形成档片，该档片可单片设置，也可多片设置，可对称设置，也可不规则分布在环形凹槽底部，安装过程中，待安装在不锈钢壳体上的装配件上设置有装配片，安装过程中，先将装配件置于环形凹槽内，旋转装配件，装配片与档片配合，当装配片旋转至档片下方时，档片将装配片卡住，此时，装配件与环形凹槽形成固定连接结构；继续旋转装配件或反向旋转装配件，装配片旋出档片以外，此时，装配件与不锈钢壳体处于活动连接，装配件可直接从环形凹槽中脱离出来，通过三次拉伸与四次拉伸的相互配合所形成的档片，不仅确保了加工精度，而且为安装牢度提供了保障。
4、根据适用场合的需求，在环形凹槽中还可以设置通孔，通孔的设置并非采用直接贯穿的方式加工，而是在四次拉伸时，在锥形端中心处预加工出来一个孔槽，该孔槽不仅起到定位的作用，避免通孔加工错位，而且孔槽与料本体直接形成一定的弧面，该弧面很好的缓冲了后续通孔加工时，冲击力对料本体造成的机械损伤，有利于保证料本体的结构稳定性，有助于提供其整体的机械性能。
5、在整个加工过程中，会分别在三次拉伸与四次拉伸中分别进行一次六角加工，两次六角加工的高度不同，并在四次拉伸中进行一次对焦处理，以确保六角加工的精确性。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本申请不锈钢壳体成品的立体结构示意图；
图2为本申请不锈钢壳体的俯视图；
图3为本申请不锈钢壳体的加工变形过程图；
图4为本申请不锈钢壳体的形变过程剖面图；
图5为本申请不锈钢壳体的成品尺寸标注图。
图中标号：1.料本体；11.锥形端；12.环形凸起；13.拨叉；2.环形凹槽；3.档片；4.通孔；5.装配件；51.装配片；6.环形孔。
具体实施方式
实施例1
本实施例不锈钢壳体，结合图1、图2所示，包括料本体1、环形凹槽2和档片3，环形凹槽2设置于料本体1中间，环形凹槽2底部向中心轴方向突出形成两个档片3，且该两个档片3对称设置。其中，料本体1远离环形凹槽2一端设置有锥形端11，环形凹槽2与锥形端11之间为环形凸起12。
上述不锈钢壳体采用多工位一次性冷镦成形工艺制得，结合图3和图4，包括以下步骤：
(1)进料切料：将圆钢线材先通过输线轮调直，然后由切刀装置切成坯料(即成品中的料本体1)，坯料规格为直径(18-19)mm×高度(20-50)mm；
(2)第一次整形：将切好的坯料由转运夹送入第一模腔中，由第一整形模具模具进行整形处理，整形处理的目的是使坯料的外形齐整，长度和直径达到规格要求，经第一次整形后，坯料外观齐整、无毛边，坯料规格为直径18.9mm×高度22mm，整形完成后，通过第一顶出顶针冲针顶出，并由转运夹转运夹送入到第二模腔中；
(3)定位：经整形后的坯料翻转或平移后送入到第二模腔中，通过第二整形模具在坯料的一端打出环形孔6，环形孔6孔深Ha为2mm，孔径Da为12.6mm，定位的目的是通过第二整形模具在坯料的一端打出环形孔6，为下一步拉伸和挤压做准备，定位完成后，通过第二顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第三模腔中；
(4)一次拉伸：将经过定位后的坯料平移送入第三模腔中，在第三拉伸模具和第三模腔的作用下，坯料被拉伸至直径20.3mm×高度35mm，坯料一端的环形孔6被进一步拉伸为孔深Hb为12mm，孔径Db为12.3mm，同时，坯料的另一端整形成锥形，以利于下一步挤压成形；拉伸完成后，通过第三顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第四模腔中；
(5)挤压：将锥形端作为头部压宽形成环形凸起12。
(6)二次拉伸：将拉伸过的坯料平移后送入到第四模腔中，通过第四拉伸模具和第四模腔的作用，坯料再次被拉伸至直径20.4×高度38mm，坯料内环形孔孔径Dc为12.3mm，孔深Hc为15-16mm；拉伸完成后，通过第四顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第五模腔中；
(6)三次拉伸：将拉伸后的坯料平移送入第五模腔中，进行三次拉伸成形，通过第五整形拉伸冲棒和第五模腔的作用，三次拉伸将产品内孔的两个凸起部位拉伸成型，另将产品挤压拉伸至下模腔内，将毛坯挤压成下面为六角形状，六角对边为13-15mm，突出部高度为2.0mm，宽度为4-5mm；三次拉伸完成后，通过第五顶出冲棒拉出，并由转运夹送入到第六模腔中；
(7)四次拉伸：将坯料平移送入到第六模腔中进行四次拉伸，通过第六拉伸冲针和第六模腔的作用，对坯料的后面小孔进行拉伸，产品挤压拉伸至下模腔内，将毛坯挤压成下面为六角形状，六角对边为13-15mm，对焦高度3-6mm；坯料经四次拉伸后，坯料规格为直径20.5mm×高度31mm，异形孔(即档片3所在圆)孔径12.3mm、深14.5mm，异形凸起直径为12mm×宽度4.5mm；坯料经四次拉伸后，基本成形，通过第六顶出顶针顶出，并由转运夹送入到第七模腔中；
(8)第二次整形：整理成形完毕后即得壳体成品，结合图5，成品规格为：壳体外径D1为20.5mm，高度32mm，六角对边13-15mm，高3-6mm；环形凹槽2的直径D2为12.3mm，深度13mm，异形孔(即档片3所在圆)直径D3为12.2mm，凸起宽度4-5mm，凹进的直径10.5mm。
本实施例的有益效果如下：
1)本申请在不锈钢壳体的环形凹槽2底部形成档片3，该档片3可对称设置，安装过程中，待安装在不锈钢壳体上的装配件5上设置有装配片51，安装过程中，先将装配件5置于环形凹槽2内，旋转装配件5，装配片51与档片3配合，当装配片51旋转至档片3下方时，档片3将装配片51卡住，此时，装配件5与环形凹槽2形成固定连接结构；继续旋转装配件5或反向旋转装配件5，装配片51旋出档片3以外，此时，装配件5与不锈钢壳体处于活动连接，装配件5可直接从环形凹槽2中脱离出来，通过三次拉伸与四次拉伸的相互配合所形成的档片3，不仅确保了加工精度，而且为安装牢度提供了保障。
实施例2
本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：将经四次拉伸后的坯料平移或翻转送入到第七模腔中，对坯料小孔进行通孔处理，使坯料中间小孔为通孔4，通孔4、环形凹槽2与料本体1三者同轴心设置。
成品规格为：壳体外径D1为20.5mm，高度32mm，六角对边13-15mm，高3-6mm；环形凹槽2的直径D2为12.3mm，深度13mm，异形孔(即档片3所在圆)直径D3为12.2mm，凸起宽度4-5mm，凹进的直径10.5mm，壳体内通孔4直径D4为8-9mm。根据适用场合的需求，在环形凹槽2中还可以设置通孔4，通孔4的设置并非采用直接贯穿的方式加工，而是在四次拉伸时，在锥形端11中心处预加工出来一个孔槽，该孔槽不仅起到定位的作用，避免通孔加工错位，而且孔槽与料本体1直接形成一定的弧面，该弧面很好的缓冲了后续通孔加工时，冲击力对料本体造成的机械损伤，有利于保证料本体的结构稳定性，有助于提供其整体的机械性能。
实施例3
本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：档片3设置一个，进行单片控制。
实施例4
本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：挤压工序中，将一次拉伸过的坯料翻转后送入到第四模腔中，通过第四整形拉伸膜和第四模腔的作用，对坯料的锥形头部进行挤压成形，使坯料锥形头部挤压形成环形凸起12，并在环形凸起12的左右两端形成两个拨叉13。
以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。
Claims (9)
1.不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：将待处理坯料进行一次拉伸→挤压→二次拉伸→三次拉伸→四次拉伸，其中，所述的一次拉伸中，将坯料上的环形孔拉深，同时将远离环形孔的另一端加工形成锥形端；挤压中，锥形端作为头部压宽形成环形凸起；二次拉伸中，坯料进一步拉长，环形孔进一步拉深形成环形凹槽；三次拉伸中，环形凹槽底部形成异形孔，该异形孔向中心方向形变为档片；四次拉伸中，锥形端方向加工形成六角形，并拉伸成孔槽；所形成的不锈钢壳体包括料本体、环形凹槽和档片，所述的环形凹槽设置于料本体中间，环形凹槽底部向中心轴方向突出形成档片。
2.如权利要求1所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的一次拉伸前要进行第一次整形和定位，所述的第一次整形处理，使坯料的外形齐整，长度和直径达到规格要求，经第一次整形后，坯料外观齐整、无毛边，整形完成后，坯料翻转或平移后，在坯料的一端打出环形孔。
3.如权利要求1所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的挤压工序中，将拉伸过的坯料翻转后，对坯料的锥形头部进行挤压成形，使坯料的锥形头部挤压形成环形凸起。
4.如权利要求1所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的四次拉伸后进行第二次整形，将经四次拉伸后的坯料平移或翻转，并对坯料孔槽进行通孔处理，使坯料中间孔槽为通孔，整理成形完毕后即得不锈钢壳体成品。
5.如权利要求1所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的档片至少设置一个。
6.如权利要求1所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的档片成对设置。
7.如权利要求1所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的料本体中设置有通孔，通孔、环形凹槽与料本体三者同轴心设置，且通孔较环形凹槽内径小。
8.如权利要求4或7所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的档片所在圆的直径小于环形凹槽内径并大于通孔内径。
9.如权利要求1所述的不锈钢壳体的加工工艺，其特征在于：所述的料本体远离环形凹槽一端设置有锥形端，环形凹槽与锥形端之间为环形凸起。
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