CN1074336C - 高压接头的接通管成型方法、冷锻加工模具及其车削用的夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压接头的接通管成型方法、冷锻加工模具及其车削用的夹具，该成型方法的步骤是对接通管的凸部施以冷锻加工、沟槽部份施以轻度车削、不同部位施以不同程度的渗碳热处理而成型，并配合冷锻加工的公模的心杆与机台的活动座间设有弹性接触，使工件加工锻压实施可靠而不影响工件，配合部份渗碳周边的作用，使接通管成型后特别具有抗冲击力的高强度，整体性地解决接通管强度、漏油等问题。

Description

高压接头的接通管成型方法、冷锻加工模具及其车削用的夹具

本发明型涉及一种高压接头的接通管成型方法、用于该成型方法的冷锻加工模具及其车削用的夹具。

由于自动化技术开发系产业界升级的重要关键，相关于油压周边的技术均会影响达成的好坏。

其中油压接头的接通管构造性能关系到两油压管路相通效果及耐用性，现有油压接通管概呈一阶梯状的管体，而与前、后套头相接，如图13、14所示，其于一管端内侧设成锥孔42，相对锥孔42外侧设成具二大小不同外径的阶梯状凸部41，接通管40相对凸部末端留设一段长度车削成若干节沟槽43，使一后套头45由沟槽43方向套合并抵顶于凸部41底面，且后套头45与沟槽43间有部份间隙可供另一管体套设其中，而具有阴螺纹的前套头44则套合于整个凸部41外侧，以供一于内端突伸对应形态的锥头的管子50以阳螺纹结合于前套头44的阴螺纹，使锥头伸入锥孔42，并使管子50的管端头压贴于凸部41顶面，使灌压入的油量相通其中。

而接通管40的制法主要是以一通用规格铁管以车削方式分次成型阶梯状凸部41及沟槽43，即以第一次车削先车出凸部41的环面，再以第二次车削来车制出内侧的锥孔42，之后再行车削以削除凸部41与沟槽43外缘的多余材料，其次依沟槽43的形状而施以较精细车削，使整个接通管40单纯由车削加工来制成，但现有接通管40因为仅以车削加工制成，在使用上会生成耐用性不足等多项缺点。

1·整个接通管40仅为车削加工制成，材料组织并未经过任何处理，接通管40的凸部41将导致耐用性差、漏油等问题，凸部41的锥度部位与管子50的卡制效果不够，以致无法承受较大油压冲击力，致使A处受强力油压流体冲力而导致凹陷变形，招致漏油。

2·随着油压管路使用中机械本身的震动，直接受到冲击力的位置是B处，又因B处为斜面，管子50受到的震动力必然会沿斜面而逐渐延伸，致使锥孔42的区域的材料有抗冲击应力强度不足的现象，加以A处承托于后套头45在受到震动力后容易变形，将使接通管40明显地在凸部41直接受到较大震动冲击力，在B处会有缺陷、凹陷的情形，致生成漏油的现象。

3·由于接通管40与后套头45硬度相近，以致装配时，凸部41与前套头44结合处会生成疙瘩，旋转前套头44将同步转动接通管40，因此便需配合二支扳手以防接通管40转动，但常限于空间狭小而无法有效锁紧前套头44，会影响管子50与前套头44间的定位。

4·单一接通管40需施以多道车削步骤，车削加工过于复杂，相当花费车削工时，尤其是沟槽43的加工，因其外径较凸部41明显较小，又沟槽43整体的长度较长，同时考虑到呈螺帽状的前套头44其内径尺寸与沟槽43外径接近，而为使前套头44可以由相异凸部41的另端套合于凸部41，是故需将凸部41以下的部分的外径加工车削掉许多材料，如此便会导致加工速度慢并更增加工时，特别又在制造较长规格的接通管40时，前述削除材料耗费量更高，所以无论在制造流程还是所用材料都不符合降低成本的要求。

5·因所车削的接通管40为通用规格化铁管，又后接头45与接通管40的结合是要配合机器套合压紧固定，所以接通管40的管壁厚度不能过薄，否则机器的施压力量容易破坏接通管40，使接通管40凹陷，因此接通管40的厚度必需预留到较厚的程度，然而如此结果将导致接通管40的内径会相对变小，一旦接通管40的内径变小，而管子50的内径仍较大时，则会因接通管40与管子50间的流量急遽变化，使得流体由较大内径管子50瞬间通过内径较小的接通管40时，流速会加快而导致油量与管壁摩擦力加大，造成油温升高，生成乱流现象，致机械的操作极不稳定。

6·因沟槽43部位仅为车削加工，与后套头45的接设不够紧牢，并且沟槽43需要能够有高度抗压性方可不致变形、松动，但是因为沟槽43无任何材料处理过程，所以会导致抗压力不足，动辄因流体冲击力以致使沟槽43与后套头45生成松动、松脱等问题，内侧凹陷变形，而失去抓持外接管(套接于后套头45与沟槽43的管子)的力量与止漏效果，容易生成漏油、流量不稳定的情形，如图15所示的D处，以及无法承受压力而变形。

为改进上述现有高压接头的缺点，本发明的主要目的在于：提供一种高压接头的接通管成型方法，可节省材料，突破现有技术存在的各项问题，使制成的高压接头的接通管更耐用。

本发明的另一目的系提供一种高压接头的接通管成型方法，在锻压工件时，不致在退模时卡住工件。

本发明的再一目的系提供一种高压接头的接通管成型方法，使制成的高压接头的接通管具有抗冲击力的高强度、不致崩裂、使用寿命长。

本发明的又一目的系提供一种运用于高压接头的接通管成型方法的冷锻加工模具和车削用夹具。

为达到上述各项目的，本发明提供一种高压接头的接通管成型方法，其特征在于：该成型方法的步骤包括：

(1)取料：将具一定外径规格的铁管一一截断为所需长度的工件，

(2)冷锻加工：利用一公模及母模将工件以常温冷锻加工处理后形成有凸部及锥孔，该公模顶部是以螺纹结合于一活动座上，该活动座顶部固定有一机台，于活动座上以螺纹结合有一供公模穿过的螺套，公模为呈阶梯状的柱体，于上端外径较大处形成有一上部，上部底端向下延伸一外径小于上部的阶梯柱状抵边，相接于抵边下部依序形成压边及圆锥状的锥部，公模内部贯穿设一阶梯状孔槽以安置有一心杆，相邻心杆另端空间而安置一弹性元件，

该母模分成二部份，一部份锁设于机台相对活动座下方的固定座上，另一部份锁固有一滑座，母模为圆座体，一端相对公模的压边形成有一大孔，大孔内一定深度处形成有一内径与接通管外径相等的孔洞，形成该孔洞与大孔相接处设置有一阶梯状的阶梯缘，而机台相对母模中央容置工件的贯穿孔道则以螺纹配合安装一抵杆；

(3)车削沟槽：利用夹具夹持工件，并以车削方式于工件上车削成型出沟槽，该夹具包含夹座、中心杆、若干抵块、防落套，其中夹座内安置弹性元件、中心杆，夹座内周缘设置有一大内径的环抵边，外周侧设置有阳螺纹，环抵边与槽道间设成圆锥空间而容纳有若干抵块，于各抵块上凹设有不等内径的迫紧口，使每抵块的迫紧口组合成为不等内径的浅槽状，又于夹座的阳螺纹上旋合有一防落套，而防落套是呈开口罩盖状，于防落套的内侧面形成有能旋合于该阳螺纹上的阴螺纹；

(4)渗碳热处理：在车削沟槽后便进行接通管的渗碳热处理，并且接通管所实施的渗碳热处理设定一部份的深度，而于其内部仍保持有未渗碳材料组织状态。

所述的高压接头的接通管成型方法，其特征在于：渗碳热处理的温度为850℃，处理时间为3小时50分。

本发明还提供一种用于所述的高压接头的接通管成型方法的冷锻加工成型的模具，其特征在于：

冷锻加工的模具系包含公模、母模，公模顶部是以螺纹结合于一活动座上，该活动座顶部固定有一机台，于活动座上以螺纹结合有一供公模穿过的螺套，公模为呈阶梯状的柱体，于上端外径较大处形成有一上部，上部底端向下延伸一外径小于上部的阶梯柱状抵边，相接于抵边下部依序形成压边及圆锥状的锥部，公模内部贯穿设一阶梯状孔槽以安置有一心杆，相邻心杆另端空间而安置一弹性元件，

母模分成二部份，一部份锁设于机台相对活动座下方的固定座上，另一部份锁固有一滑座，母模为圆座体，一端相对公模的压边形成有一大孔，大孔内一定深度处形成有一内径与接通管外径相等的孔洞，形成该孔洞与大孔相接处设置有一阶梯状的阶梯缘，而机台相对母模中央容置工件的贯穿孔道则以螺纹配合安装一抵杆。

所述的用于高压接头的接通管成型方法的冷锻加工成型模具，其特征在于：

滑座另一端上面连设有一压缸，压缸的压缸轴末端枢设若干连杆接成的连杆退模部，连杆退模部末端设置有一万向球头般的活动关节。

本发明还提供一种运用于所述的高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：

夹具包含夹座、中心杆、若干抵块、防落套，其中夹座内安置弹性元件、中心杆，夹座内周缘设置有一大内径的环抵边，外周侧设置有阳螺纹，环抵边与槽道间设成圆锥空间而容纳有若干抵块，于各抵块上凹设有不等内径的迫紧口，使每抵块的迫紧口组合成为不等内径的浅槽状，又于夹座的阳螺纹上旋合有一防落套，而防落套是呈开口罩盖状，于防落套的内侧面形成有能旋合于该阳螺纹上的阴螺纹。

所述的运用于高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：夹座中央凹设一槽道以安置弹性元件。

所述的运用于高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：夹具是附设于车床尾座。

所述的运用于高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：各抵块是由一圆锥块等分割成若干份所形成。

实施上述技术构思以后，本发明可达到各项优点，诸如：

1·整个接通管配合冷锻加工而可改善工件的显微组织，及提高抗变形能力，加以渗碳处理，更能全面性地提高整体强度。

2·接通管的凸部由于配合冷锻加工、部份渗碳处理，可以使得凸部的锥度部位与前套头的卡合确实，并且凸部能承受较大油压冲击力，而凸部外周面的高硬度可确保油压流体不会生成乱流，流体流通顺畅，及不会产生凹陷变形。

3·承第2项所述，在接通管使用过程中，机械本身的震动力并不会影响凸部的定位，较不易因震动产生过大的变形，因此不会发生乱流、因震动造成油温升高、以及机械不能稳定运作的问题。

4·接通管相较后套头硬度可高出甚多，因此装配之中，凸部与前套头结合处不会生成疙瘩，旋转前套头时，因硬度不同而不会同步转动接通管，可以减少使用手工具的不便，锁紧前套头较为简单可靠。

5·因凸部被直接施以冷锻加工，沟槽直接车削成型，故凸部与沟槽间不需重复地车削外径，自然可以避免浪费许多材料，此外因接通管将不必顾虑外径的问题，可令接通管40的外径的尺寸与管子50相适应，确保油量的进出顺畅平稳。

6·因沟槽部位配合部份渗碳处理，可以具有高硬度、抗拉的效果，并使沟槽不变形，与后套头结合时，因各沟槽凹凸分明而硬度足够强大，可彻底地与后套头的软管牢实嵌卡住，并且抗张力强度高，不会因流体冲击力导致沟槽与后套头松动，同时沟槽内侧面变形量低，不易发生漏油的情形，也不影响后套头与沟槽抓持软管的力量，软管不会轻易脱落。

以下结合附图进一步说明本发明的制法、模具、夹具的结构特征及目的。

附图简要说明：

图1为本发明的高压接头的接通管成型方法流程图。

图2为本发明的接通管元件分解图。

图3为本发明的接通管实施组合剖视图。

图4为本发明的接通管冷锻模具平面图。

图5为本发明的接通管冷锻模具动作平面图。

图6为本发明的接通管凸部冷锻成型示意剖面图。

图7为本发明的接通管适用车削的较佳实施例的夹具外观图。

图8为本发明较佳实施例的夹具元件分解图。

图9为本发明的夹具组合剖视图。

图10为本发明的夹具夹合工件的动作图。

图11为本发明接通管渗碳热处理的分布示意图。

图12为本发明接通管的另一实施例图。

图13为现有的高压接头的接通管配合示意图。

图14为现有的高压接头的接通管成型流程示意图。

图15为现有的高压接头的接通管沟槽内侧变形示意图。

本发明主要是提供一种高压接头的接通管成型方法、模具及其车削用的夹具，请参看图1、2、3、4首先说明本发明的高压接头的接通管成型方法包括以下步骤：

取料：是将一外径较沟槽13外径稍大的通用规格铁管一一截断为所需长度的工件70。

冷锻加工：使工件70配合冷锻加工直接挤压成具锥孔12的凸部11，加工温度大约在常温以压挤成型为凸部11；压挤过程系如图4、5、6所示，公模20为阶梯状柱体，上端外径较大处形成一上部201，上部201底端向下延伸一外径小于上部的201阶梯柱状抵边21，相接于抵边21下部依序形成压边22、圆锥状的锥部23，公模20内部贯穿设一阶梯状孔槽以安置一心杆24，相邻心杆24另端空间而安置一弹性元件242，于公模20上设置一穿过公模20并抵住上部201同时具孔洞的螺套311，并使螺套311内侧的阴螺纹旋合于一设置于机台30上的活动座31末端的阳螺纹，藉此可让公模20设置于机台30的活动座31上。

母模25的结构可分成二部份，一部份配合安置工件70而插装锁设于机台30相对活动座31下方的固定座32中，母模25另一部份与一滑座36锁固，母模25可为圆座体，一端相对锥部23、压边22形成有一大孔251，大孔251内一定深度处形成有一与接通管10外径相等的孔洞，形成该孔洞与大孔251相接处设置有一阶梯状的阶梯缘252，而机台30相对母模25中央容置工件70的贯穿孔道则以螺纹结合一抵杆37，使抵杆37随工件70而调整并抵住于其下方；

在此较佳实施例中，固定座32一边为固定状，另边为滑座36形态，滑座36一侧设置有一压缸33，于压缸33的压缸轴末端枢设若干连杆接成的连杆退模部34，连杆退模部34末端结合万向球头般的活动关节端35以活动嵌装于滑座36一侧，如此当推动或拉动压缸33时，可藉由连杆退模部34及活动关节端35来带动滑座36移动，藉此来控制母模的夹模及退模，以方便退出滑座36而置放或取出工件70；其中连杆退模部34的设置非本发明特点，因其实施方式很多，只要能够退出滑座36即可；

因此如图4、5、6，在实施动作时，先以固定座32及滑座36上个别固定的母模25夹紧工件70(从图4可看出是夹贴状态)，而后将公模20装入活动座31后，便由活动座31推动往工件70及母模25方向挤压，此时心杆24可伸入工件70内径以配合挤压不致内缩，可维持定向、定位作用，配合抵杆37于底下压抵工件70以避免移动，便使压边22抵到阶梯缘252，抵边21则压贴于大孔251顶部周边，使锥部23将材料扩张形成相对凸部11；其中更因公模20的心杆24与活动座31中心位置间设置有一弹簧242而能提供弹性接触的特点，使公模20呈为可活动的型态，以免工件70被嵌住，而让活动座31的前进动作受阻，以完成工件的冷锻作业。

冷锻完毕之后，由于母模25系夹紧工件70，加以心杆24透过弹簧242而有活动能力，故工件70会暂时贴靠在固定座32或滑座36的母模25内面，当压缸33带动连杆退模部34，使滑座36离开固定座32后，便能配合工具轻敲推工件70，而将工件70自母模中取出。

车削沟槽13：车削沟槽13的步骤因凸部11为冷锻成形，是故通用规格管与沟槽13的外径相差不多，故而去除的材料远较现有者为少；

本发明适用的具有较佳实施效果的车削用夹具，主要是如图7、8、9、10所示，其包含有夹座81、中心杆83、若干抵块84、防落套85，其中夹座81中央凹设一槽道811以安置弹性元件82、中心杆83，夹座81内周缘为大圆径的环抵边813，外周侧为螺纹面812，环抵边813与槽道811间设成圆锥空间以容纳若干抵块84，各抵块84可以为由一圆锥块等分割成三份，并于各抵块84上凹设不同深度的三层迫紧口841，使各块抵块84围起后，端面凹设成若干不等内径、阶梯状的迫紧口841，并使三块抵块84围起的每阶梯迫紧口841恰各围连成不同内径浅槽，藉以安置工件70末端以便定位，又防落套85是呈开口罩盖状，防落套85内侧为阴螺纹以便能旋合于夹座81的阳螺纹812上；当弹性元件82、中心杆83依序插装于槽道811后，将各抵块84沿着环抵边813安置，然后将防落套85旋合于夹座81的阳螺纹812上，以便藉防落套85周边压抵各抵块84的外周面，来定位各抵块84，而夹具80是附设于车床尾座，工件70则选择符合其外径的迫紧口841位置按压中心杆83，使各抵块84相邻于环抵边813中心位置随中心杆83缩入而迫近各抵块84的间距，进一步有效夹紧工件70，但各抵块84外周边因防落套85压贴故不会脱落，工件70便能进行车削，使工件70因此在车削时仍具备适当的被夹紧力，车削完毕后，中心杆83为弹性元件82弹力回复而顶推各抵块84回位。

渗碳热处理：如图1、11，在车削沟槽13后便进行接通管10的渗碳热处理以驱除残留应力，其渗碳热处理的条件为热处理温度为850℃，处理时间为3小时50分，同时，凸部11作部份渗碳，即渗碳有渗入深度的限制，使渗碳处围起的内面C仍保持未渗碳材料组织状态，而接通管10异于凸部11区域亦实施部份渗碳热处理。

藉由凸部11与锥孔12实施部份渗碳热处理，可以使锥孔12处于高压流体冲击接触、振动的长期状况，仍具有适当的耐冲击性，而锥孔12表面吸收碳成份生成硬化可减少表面磨损问题，并不致使材料组织过于脆化。

又因经过部份渗碳热处理后，接通管10的沟槽13硬度较佳，同时使沟槽13与高压软管高压压合时，可具有耐高压、耐拉能力，来防止凹陷甚至松脱问题，以便增强接通管10的硬度而提升抗压力；整体制成后便如图2、3配置。

另如图12所示，是接通管10假若为加长弯曲状时，其制法与前所述相同，仅在冷锻加工凸部11及车削沟槽13部份时，其弯曲部份再予弯曲加工即可，完全不需如现有因车削加工，而导致浪费许多材料；同理，在制造较长规格的接通管10时，亦能有效地精简材料，降低生产及制造成本。

Claims (8)

1·一种高压接头的接通管成型方法，其特征在于：该成型方法的步骤包括：

(1)取料：将具一定外径规格的铁管一一截断为所需长度的工件，

(2)冷锻加工：利用一公模及母模将工件以常温冷锻加工处理后形成有凸部及锥孔，该公模顶部是以螺纹结合于一活动座上，该活动座顶部固定有一机台，于活动座上以螺纹结合有一供公模穿过的螺套，公模为呈阶梯状的柱体，于上端外径较大处形成有一上部，上部底端向下延伸一外径小于上部的阶梯柱状抵边，相接于抵边下部依序形成压边及圆锥状的锥部，公模内部贯穿设一阶梯状孔槽以安置有一心杆，相邻心杆另端空间而安置一弹性元件，

该母模分成二部份，一部份锁设于机台相对活动座下方的固定座上，另一部份锁固有一滑座，母模为圆座体，一端相对公模的压边形成有一大孔，大孔内一定深度处形成有一内径与接通管外径相等的孔洞，形成该孔洞与大孔相接处设置有一阶梯状的阶梯缘，而机台相对母模中央容置工件的贯穿孔道则以螺纹配合安装一抵杆；

(3)车削沟槽：利用夹具夹持工件，并以车削方式于工件上车削成型出沟槽，该夹具包含夹座、中心杆、若干抵块、防落套，其中夹座内安置弹性元件、中心杆，夹座内周缘设置有一大内径的环抵边，外周侧设置有阳螺纹，环抵边与槽道间设成圆锥空间而容纳有若干抵块，于各抵块上凹设有不等内径的迫紧口，使每抵块的迫紧口组合成为不等内径的浅槽状，又于夹座的阳螺纹上旋合有一防落套，而防落套是呈开口罩盖状，于防落套的内侧面形成有能旋合于该阳螺纹上的阴螺纹；

(4)渗碳热处理：在车削沟槽后便进行接通管的渗碳热处理，并且接通管所实施的渗碳热处理设定一部份的深度，而于其内部仍保持有未渗碳材料组织状态。

2·根据权利要求1所述的高压接头的接通管成型方法，其特征在于：渗碳热处理的温度为850℃，处理时间为3小时50分。

3·一种用于权利要求1所述的高压接头的接通管成型方法的冷锻加工成型的模具，其特征在于：

冷锻加工的模具系包含公模、母模，公模顶部是以螺纹结合于一活动座上，该活动座顶部固定有一机台，于活动座上以螺纹结合有一供公模穿过的螺套，公模为呈阶梯状的柱体，于上端外径较大处形成有一上部，上部底端向下延伸一外径小于上部的阶梯柱状抵边，相接于抵边下部依序形成压边及圆锥状的锥部，公模内部贯穿设一阶梯状孔槽以安置有一心杆，相邻心杆另端空间而安置一弹性元件，

母模分成二部份，一部份锁设于机台相对活动座下方的固定座上，另一部份锁固有一滑座，母模为圆座体，一端相对公模的压边形成有一大孔，大孔内一定深度处形成有一内径与接通管外径相等的孔洞，形成该孔洞与大孔相接处设置有一阶梯状的阶梯缘，而机台相对母模中央容置工件的贯穿孔道则以螺纹配合安装一抵杆。

4·根据权利要求3所述的用于高压接头的接通管成型方法的冷锻加工成型模具，其特征在于：

滑座另一端上面连设有一压缸，压缸的压缸轴末端枢设若干连杆接成的连杆退模部，连杆退模部末端设置有一万向球头般的活动关节。

5·一种运用于权利要求1所述的高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：

夹具包含夹座、中心杆、若干抵块、防落套，其中夹座内安置弹性元件、中心杆，夹座内周缘设置有一大内径的环抵边，外周侧设置有阳螺纹，环抵边与槽道间设成圆锥空间而容纳有若干抵块，于各抵块上凹设有不等内径的迫紧口，使每抵块的迫紧口组合成为不等内径的浅槽状，又于夹座的阳螺纹上旋合有一防落套，而防落套是呈开口罩盖状，于防落套的内侧面形成有能旋合于该阳螺纹上的阴螺纹。

6·根据权利要求5所述的运用于高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：夹座中央凹设一槽道以安置弹性元件。

7·根据权利要求5所述的运用于高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：夹具是附设于车床尾座。

8·根据权利要求5所述的运用于高压接头的接通管成型方法的车削成型的夹具，其特征在于：各抵块是由一圆锥块等分割成若干份所形成。

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