CN107234198B - 锻制碗头挂板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锻制碗头挂板的加工方法，其特征在于：包括以下工序：A：下料；B：镦粗制坯；C：整锻产品外型；D：切毛边；E：冲球窝孔；冲球窝孔采用锻制碗头挂板双联动冲球窝模；F：打磨毛刺；G：热镀锌。下料时选用碳素结构钢，牌号Q235A。本发明针对碗头挂板现有技术的缺点，合理选用了材料，改进了产品结构设计，由铸造改为整体锻造生产工艺，选用本发明的模具，解决了由于铸造内部缺陷，影响产品机械强度的问题，解决了生产过程能耗高，对环境有污染以及工效低的问题。
Description
技术领域
本发明属于电力线路的连接金具的加工方法，尤其涉及单联碗头挂板的加工方法。
背景技术
如图1、图2、图3、图4所示，碗头挂板4'的球窝部分41'用来连接球窝型绝缘子3'下端的钢脚31'(又称球头)，挂板部位43'在直线杆塔上用来连接悬垂线夹5'，在转角终端杆塔上用来连接耐张线夹5'，碗头挂板属架空电力线路的重要连接金具之一。它承受导线全部载荷与张力，应具有足够的机械强度。本发明选择能源消耗低的先进生产工艺和常规材料锻制而成的碗头挂板，与可锻制铁碗头挂板相比，提高了产品的抗拉强度和安全使用性能。
现有技术方案：碗头挂板用于电力线路绝缘子串与悬垂线夹或耐张线夹之间的连接。现有的碗头挂板都是采用KTH330-8的可锻铸铁制造，其生产工艺路线如图9所示。
现有技术的缺点：
现有技术铸铁熔炼用焦碳，退火处理用精煤，这两道工序每吨产品耗煤量达600多公斤，属高耗能生产工艺，并且生产过程产生烟尘，影响大气环境。可锻铸铁的抗强度低于普通碳素结构钢，并且生产过程中熔炼，退火热处理两道特殊过程质量稳定性差，铸件内部缺陷不易发现，产品在使用中潜在断裂的隐患。铸造属劳动密集型生产工艺，工序多，生产效率低，生产成本中工资含量较高。
发明内容
本发明提供一种锻制碗头挂板的加工方法，其目的是解决现有技术存在的缺点，降低能耗，提高产品的抗拉强度和安全使用性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种锻制碗头挂板的加工方法，其特征在于：包括以下工序：
A：下料；
B：镦粗制坯；
C：整锻产品外型；
D：切毛边；
E：冲球窝孔；
冲球窝孔采用锻制碗头挂板双联动冲球窝模，其具有固定在上模板上的凸模，一个活动滑块的下表面固定有压件圈，凸模穿过活动滑块的内孔和压件圈的内孔，并且压件圈的内孔以凸模定心；上模板上固定的导轴穿过活动滑块的导孔，活动滑块架设在导轴上，推力弹簧的两端分别连接在活动滑块和上模板上；下模板上固定有凹模，凹模底部设有条孔凸模，条孔凸模与弹性脱料装置相连接；
F：打磨毛刺；
G：热镀锌。
下料时选用碳素结构钢，牌号Q235A。
本发明的有益之处在于：
本发明针对碗头挂板现有技术的缺点，合理选用了材料，改进了产品结构设计，由铸造改为整体锻造生产工艺，选用本发明的模具，解决了由于铸造内部缺陷，影响产品机械强度的问题，解决了生产过程能耗高，对环境有污染以及工效低的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为碗头挂板主视图；
图2为碗头挂板侧视图；
图3为碗头挂板连接悬垂线夹；
图4为碗头挂板连接耐张线夹；
图5为镦粗制坯模具图；
图6为整锻外型胎模图；
图7为双联动冲球窝模工作原理的行程初始状态；
图8为双联动冲球窝模工作原理的行程终止状态；
图9为现有技术碗头挂板生产工艺路线。
具体实施方式
从图1、图2、图3、图4分析：其头部球窝部分41'，呈方形，而挂板部位43'，呈扁条型。两个部位用料差异较大,且球窝的形状较为复杂，精度要求通止规检验，要实现整体锻造，我们采用了以下技术方案。
本发明锻制碗头挂板生产工艺路线
购进原料-下料-镦粗制坯-整锻产品外型-切毛边-冲球窝孔-打磨毛刺-热镀锌-出厂检验-包装出厂
上述的购进原料，切毛边，打磨毛刺，热镀锌，出厂检验，包装出厂都是先有技术。
本发明独特的工艺在于：
A：下料：优化产品设计，合理选用原材料。碗头挂板原采用KTH330-08的可锻铸铁，其抗拉强度为330mpa，延伸率8％，现改选材料，普通碳素结构钢，牌号Q235A，其抗拉强度为370～500mpa，延伸率26％，显然碳素结构钢的力学性能优于可锻铸铁，且避免了因铸造退火特殊过程，缺陷带来的产品质量安全隐患。
根据选用新材料的力学性能，重新计算产品的主要尺寸，在满足和提高产品机械强度的条件下，除球窝连接尺寸不变以外适当的减少了产品的壁厚，节约了原材料耗用，如W-7B碗头挂板原单重0.92kg，改进型单重0.8kg，每件产品节约用料0.12kg
改进设计后锻制碗头挂板主要技术参数
然后制定整锻工艺技术方案
B：先镦粗制坯：分别计算头部球窝部分41'，挂板部位43'的体积，其中头部球窝部位实体体积应减去冲球窝孔的体积，利用胀孔的材料补足产品的外型尺寸。然后选用适合挂板截面积的园钢，致于头部用料更多，采用镦粗办法解决，使用图4的镦粗制坯模具采用镦粗办法满足头部用料，从而制成适合产品各部位体积的整锻工件9。
C：整锻产品外型：将上工序制好的坯件，使用图6整锻外型胎模，坯件9置于开合胎膜中，在300吨摩擦压力机上整体整体锻造成型，经过这道工序，其挂板部位已成型，并达到了图纸尺寸要求，头部外型尺寸比图纸尺寸缩小，以便冲孔涨出的料，填充头部外型。
D：成型后的坯件9切毛边。
E：冲球窝孔：球窝孔几何形状比较复杂，精度要求较高，工艺难度较大，也是本发明的关键技术，经过反复研究和试验，我们采用双联动冲球窝模，一次性冲制成型球窝孔。
见图7为双联动冲球窝模工作原理的行程初始状态，图8为行程终止状态。
本发明模具如图7、图8所示，具有固定在上模板100上的凸模1，一个活动滑块2的下表面固定有压件圈4，凸模1穿过活动滑块2的内孔和压件圈4的内孔，并且压件圈4的内孔以凸模1定心；上模板100上固定的导轴5穿过活动滑块2的导孔，活动滑块2架设在导轴5上，推力弹簧3的两端分别连接在活动滑块2和上模板100上；下模板200上固定有凹模6，凹模6底部设有条孔凸模7，条孔凸模7与弹性脱料装置300相连接。
该模具工作过程：将图7、图8所示模具置于J21—125冲床上工作，凸模1固定在上模板100上，压件圈4的内孔以凸模1定心(也即压件圈4的内孔与凸模1同轴)，固定在活动滑块2之上，由导轴5将活动滑块2与上模板100连接，由推力弹簧3支撑，将压件圈4置于与凸模1下端面平齐，而凹模6固定在下模板200上，其底部设有条孔凸模7，并与弹性脱料装置相连接，即解决了产品10×20条孔冲制又起到了顶出工件的作用。工作时如图7所示，压件圈4首先将工件9压住，冲床行程继续住下，凸模1进入工件冲孔。同时活动滑块2继续往上回升，直至于与上模板100接触，行程即为终止，球窝孔即冲制成型，如图8所示当冲床行程上升，由于下模弹性顶件装置的作用，将冲好球窝的工件9顶出，如此往复作业。
F：打磨毛刺；
G：热镀锌。
本发明技术方案带来的有益效果：
技术指标效果：本发明锻制碗头挂板，经随机抽样检验和试验，其结果为：
外观尺寸，组装等一般项次，检验项次72项，合格项次70项，一般项次合格率97.2％
热镀锌锌层质量，破坏荷重等关键项次8项，合格项次8项，关键项次合格率100％，其中：破坏荷重，按产品的标称破坏荷重70KN加大20％试验，即拉到84KN时，产品未破坏。
检验结论：本发明锻制碗头挂板符合GB/T2314-2008《电力金具通用技术条件》DL/T758-2009《连接金具》，DL/T7687-2012《电力金具制造质量，钢铁件热镀锌层》技术标准的要求。
经济效果和社会效益：
可锻铸铁碗头挂板与锻制碗头挂板生产成本测算对照表(单位：元/件)
新老产品生产成本分析：
A:可锻铸铁碗头挂板、锻制碗头挂板，型号W-7B,产品售价均为：14，00元/套。
B:其中：铸造碗头挂板生产成本8.28元/套，生产成本占售价的82.8％：锻制碗头挂板生产成本5.73元/套，生产成本占售价57.3％与铸造产品相比，生产成本降低25.5％
C:从燃料及动力单位生产成本分析：铸造产品是0.89元/套，锻造产品是0.72元/套，与铸造生产工艺相比，降低能源消耗19％，主要原因是由铸造改为锻造所产生的效果。
D，从工资单位生产成本分析：铸造产品工资含量1.44元/套，锻造产品是0.68元/套，工资含量下降52.7％，主要原因是：锻造比铸造生产效率高，劳动定员少所产生的效果
E:鉴于上述生产成本分析，足以证明锻制碗头挂板有较好的经济效果。
社会效益:
原可锻铸铁碗头挂板每吨产品耗煤量达600多公斤，属高耗能生产工艺，生产过程产生大量的烟尘和废气，严重污染环境，改为锻造生产工艺，锻件采用固态感应电炉加热，使用清洁能源，改善和保护了生态环境，具有显著的社会效益，符合国家产业发展政策。
Claims (2)
1.一种锻制碗头挂板的加工方法，其特征在于：包括以下工序：
A：下料；
B：镦粗制坯；
C：整锻产品外型；
D：切毛边；
E：冲球窝孔；
冲球窝孔采用锻制碗头挂板双联动冲球窝模，其具有固定在上模板上的凸模，一个活动滑块的下表面固定有压件圈，凸模穿过活动滑块的内孔和压件圈的内孔，并且压件圈的内孔以凸模定心；上模板上固定的导轴穿过活动滑块的导孔，活动滑块架设在导轴上，推力弹簧的两端分别连接在活动滑块和上模板上；下模板上固定有凹模，凹模底部设有条孔凸模，条孔凸模与弹性脱料装置相连接；
F：打磨毛刺；
G：热镀锌。
2.如权利要求1所述的锻制碗头挂板的加工方法，其特征在于：下料时选用碳素结构钢，牌号Q235A。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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