CN111496469B - 一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺 - Google Patents

一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，属于环模制备技术领域，一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，在环模进行热处理之前，通过内嵌控缩团对环模的模孔进行贯穿包裹，进而使得内嵌控缩团能够填充在模孔内，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模模孔质量更好，同时在内气动塑形柱和外气动塑形柱，可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压塑形的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳，一方面有效降低环模生产过程中的次品率，另一方面有效延长环模的使用效果和寿命。

Description

一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺
技术领域
本发明涉及环模制备技术领域，更具体地说，涉及一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺。
背景技术
环模是颗粒饲料加工关键设备环模制粒机的关键零件，也是最主要的易损件，环模制造机（又名：环模颗粒饲料机、环模颗粒饲料成型机），属于饲料制粒设备。是以玉米、豆粕、秸秆、草、稻壳等的粉碎物直接压制颗粒的饲料加工机械。环模制粒机是生产颗粒饲料的主要饲料机械设备，其性能在很大程度上决定了饲料加工产量，在饲料加工过程中占有非常重要的地位。
环模由于表面孔过于密集，使得各孔之间的部分较小，使得环模整体强度不高，因而在钻孔后进行热处理时，不可避免的孔内壁存在热回缩现象，导致在热处理后，环模上的模孔发生一定的形变，使得圆度受损，一方面使得环模制备的质量受到影响，导致次品率增加，另一方面，使得环模在使用时，通过其进行制粒得到的产物质量不佳，即环模的使用效果较差。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，它在环模进行热处理之前，通过内嵌控缩团对环模的模孔进行贯穿包裹，进而使得内嵌控缩团能够填充在模孔内，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模模孔质量更好，同时在内气动塑形柱和外气动塑形柱，可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压塑形的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳，一方面有效降低环模生产过程中的次品率，另一方面有效延长环模的使用效果和寿命。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，包括以下步骤：
S1、首先根据所需的环模的规格选取合适的环模半成品；
S2、通过八工位数控深孔枪钻对环模半成品进行钻孔处理，得到模具孔；
S3、根据所需的孔径要求，利用扩孔机对模具孔进行扩孔处理，得到带有模孔的环模；
S4、清除钻孔和扩孔后在环模上的碎屑，并将内嵌控缩团从环模内侧轻轻向模孔内挤压，直至内嵌控缩团从环模上的模孔穿过并延伸至环模外，并完全包裹在环模内外；
S5、通过内气动塑形柱对内嵌控缩团位于环模内的部分进行塑形，同时使用外气动塑形柱对内嵌控缩团位于环模外的部分进行塑形；
S6、塑形后，依次取下内气动塑形柱和外气动塑形柱，并选取与塑形后内嵌控缩团内径匹配的柱状杆体插入其内部以及与外径匹配的筒状杆体套在其外部；
S7、将扩孔后的环模放置到真空热处理系统中进行淬火处理，淬火后进行回火以及抛光处理，得到光式环模。
在环模进行热处理之前，通过内嵌控缩团对环模的模孔进行贯穿包裹，进而使得内嵌控缩团能够填充在模孔内，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模模孔质量更好，同时在内气动塑形柱和外气动塑形柱，可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压塑形的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳，一方面有效降低环模生产过程中的次品率，另一方面有效延长环模的使用效果和寿命。
进一步的，所述S7中淬火温度为1020-1060℃，所述回火处理的温度为180-220℃。
进一步的，所述环模为高品质的不锈钢锻件加工而成，可以选用4Cr13。
进一步的，所述内嵌控缩团为非牛顿流体和钢颗粒的均匀混合物，且二者的混合质量比例为3:0.5-1，使得内嵌控缩团在快速受较大力后，能迅速变硬变厚，且力在撤销后能够恢复软性的特点，进而有效保证内嵌控缩团能够缓慢的嵌入到环模的模孔内，进而实现完全填充模孔的效果，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模质量更好。
进一步的，所述钢颗粒的粒径为0.3-0.5mm，钢颗粒用作提高在不受力情况下内嵌控缩团整体的强度以及稳定度，有效缓解非牛顿流体在不受力时由于质软在重力作用下易发生一定的形变的情况，进而有效保证内嵌控缩团在S5塑形后，能够维持其塑形后的形状，使其不易因自身重力而发生形变，进而有效保证内嵌控缩团对于模孔发生回缩现象的抑制作用。
进一步的，所述外气动塑形柱包括外定形套环和外塑形囊，所述外塑形囊连接在外定形套环内部。
进一步的，所述内气动塑形柱包括内定形环和内塑形囊，所述内塑形囊连接在内定形环外端，所述外塑形囊和内塑形囊外端均连接有带有阀门的充气管，且外塑形囊和内塑形囊内端均填充有塑形气体，内气动塑形柱和外气动塑形柱套设在环模内外时，通过向外塑形囊和内塑形囊内部持续充入塑形气体，进而使得外塑形囊的形状呈现规范的圆柱或圆筒形，并在塑形气体的作用下变硬，进而可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳。
进一步的，所述塑形气体为惰性气体，所述塑形气体在外塑形囊和内塑形囊内的填充度为50-70%，使得外塑形囊和内塑形囊在塑形前能够呈现软性，进而使内气动塑形柱和外气动塑形柱套设在环模内外时，不易对内嵌控缩团产生较大的力，有效保持内嵌控缩团的稳定性。
进一步的，所述外塑形囊和内塑形囊的表面均固定连接有多个均匀分布的应力半球，通过应力半球可以有效保证外塑形囊和内塑形囊自身的强度，进而使其在充气鼓起对内嵌控缩团产生挤压力时，其自身承载力更强，使其对于内嵌控缩团的挤压作用更好，进而使得内嵌控缩团与模孔内壁之间的接触更加紧密，有效避免内嵌控缩团与模孔内壁之间存在空隙的情况发生，所述应力半球粒径比模孔内径大，且其最大直径为模孔内径的1.2-1.5倍，使得应力半球在对内嵌控缩团起到挤压作用时，应力半球不会卡到模孔内，有效保证塑形效果。
进一步的，所述S5中对内嵌控缩团塑形的具体操作为：
S51、首选将内气动塑形柱插入到镶嵌有内嵌控缩团的环模内部；
S52、然后将外气动塑形柱套在镶嵌有内嵌控缩团的环模外部；
S53、同时通过充气管向内气动塑形柱和外气动塑形柱内部缓缓充入塑形气体，外塑形囊和内塑形囊形成圆滑规则的环状，再加速充入塑性气体1-2min，后者充入速度为前次的2-3倍，完成塑形。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案在环模进行热处理之前，通过内嵌控缩团对环模的模孔进行贯穿包裹，进而使得内嵌控缩团能够填充在模孔内，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模模孔质量更好，同时在内气动塑形柱和外气动塑形柱，可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压塑形的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳，一方面有效降低环模生产过程中的次品率，另一方面有效延长环模的使用效果和寿命。
（2）S7中淬火温度为1020-1060℃，回火处理的温度为180-220℃。
（3）环模为高品质的不锈钢锻件加工而成，可以选用4Cr13。
（4）内嵌控缩团为非牛顿流体和钢颗粒的均匀混合物，且二者的混合质量比例为3:0.5-1，使得内嵌控缩团在快速受较大力后，能迅速变硬变厚，且力在撤销后能够恢复软性的特点，进而有效保证内嵌控缩团能够缓慢的嵌入到环模的模孔内，进而实现完全填充模孔的效果，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模质量更好。
（5）钢颗粒的粒径为0.3-0.5mm，钢颗粒用作提高在不受力情况下内嵌控缩团整体的强度以及稳定度，有效缓解非牛顿流体在不受力时由于质软在重力作用下易发生一定的形变的情况，进而有效保证内嵌控缩团在S5塑形后，能够维持其塑形后的形状，使其不易因自身重力而发生形变，进而有效保证内嵌控缩团对于模孔发生回缩现象的抑制作用。
（6）外气动塑形柱包括外定形套环和外塑形囊，外塑形囊连接在外定形套环内部。
（7）内气动塑形柱包括内定形环和内塑形囊，内塑形囊连接在内定形环外端，外塑形囊和内塑形囊外端均连接有带有阀门的充气管，且外塑形囊和内塑形囊内端均填充有塑形气体，内气动塑形柱和外气动塑形柱套设在环模内外时，通过向外塑形囊和内塑形囊内部持续充入塑形气体，进而使得外塑形囊的形状呈现规范的圆柱或圆筒形，并在塑形气体的作用下变硬，进而可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳。
（8）塑形气体为惰性气体，塑形气体在外塑形囊和内塑形囊内的填充度为50-70%，使得外塑形囊和内塑形囊在塑形前能够呈现软性，进而使内气动塑形柱和外气动塑形柱套设在环模内外时，不易对内嵌控缩团产生较大的力，有效保持内嵌控缩团的稳定性。
（9）外塑形囊和内塑形囊的表面均固定连接有多个均匀分布的应力半球，通过应力半球可以有效保证外塑形囊和内塑形囊自身的强度，进而使其在充气鼓起对内嵌控缩团产生挤压力时，其自身承载力更强，使其对于内嵌控缩团的挤压作用更好，进而使得内嵌控缩团与模孔内壁之间的接触更加紧密，有效避免内嵌控缩团与模孔内壁之间存在空隙的情况发生，应力半球粒径比模孔内径大，且其最大直径为模孔内径的1.2-1.5倍，使得应力半球在对内嵌控缩团起到挤压作用时，应力半球不会卡到模孔内，有效保证塑形效果。
附图说明
图1为本发明的主要的流程示意图；
图2为本发明的环模立体的结构示意图；
图3为本发明的内嵌控缩团在被塑形后环模部分的结构示意图；
图4为本发明的外气动塑形柱的结构示意图；
图5为本发明的内气动塑形柱结构示意图；
图6为本发明的应力半球部分的结构示意图。
图中标号说明：
11外定形套环、12外塑形囊、21内定形环、22内塑形囊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，包括以下步骤：
S1、首先根据所需的环模的规格选取合适的环模半成品；
S2、通过八工位数控深孔枪钻对环模半成品进行钻孔处理，得到模具孔；
S3、根据所需的孔径要求，利用扩孔机对模具孔进行扩孔处理，得到带有模孔的环模；
S4、清除钻孔和扩孔后在环模上的碎屑，请参阅图1，并将内嵌控缩团从环模内侧轻轻向模孔内挤压，直至内嵌控缩团从环模上的模孔穿过并延伸至环模外，并完全包裹在环模内外；
S5、通过内气动塑形柱对内嵌控缩团位于环模内的部分进行塑形，同时使用外气动塑形柱对内嵌控缩团位于环模外的部分进行塑形，对内嵌控缩团塑形的具体操作为：
S51、首选将内气动塑形柱插入到镶嵌有内嵌控缩团的环模内部；
S52、然后将外气动塑形柱套在镶嵌有内嵌控缩团的环模外部；
S53、同时通过充气管向内气动塑形柱和外气动塑形柱内部缓缓充入塑形气体，外塑形囊12和内塑形囊22形成圆滑规则的环状，再加速充入塑性气体1-2min，后者充入速度为前次的2-3倍，完成塑形；
S6、塑形后，依次取下内气动塑形柱和外气动塑形柱，并选取与塑形后内嵌控缩团内径匹配的柱状杆体插入其内部以及与外径匹配的筒状杆体套在其外部；
S7、将扩孔后的环模放置到真空热处理系统中进行淬火处理，淬火后进行回火以及抛光处理，得到光式环模，如图2。
S7中淬火温度为1020-1060℃，回火处理的温度为180-220℃，环模为高品质的不锈钢锻件加工而成，可以选用4Cr13。
内嵌控缩团为非牛顿流体和钢颗粒的均匀混合物，且二者的混合质量比例为3:0.5-1，使得内嵌控缩团在快速受较大力后，能迅速变硬变厚，且力在撤销后能够恢复软性的特点，进而有效保证内嵌控缩团能够缓慢的嵌入到环模14的模孔13内，进而实现完全填充模孔的效果，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模质量更好，钢颗粒的粒径为0.3-0.5mm，钢颗粒用作提高在不受力情况下内嵌控缩团整体的强度以及稳定度，有效缓解非牛顿流体在不受力时由于质软在重力作用下易发生一定的形变的情况，进而有效保证内嵌控缩团在S5塑形后，能够维持其塑形后的形状，使其不易因自身重力而发生形变，进而有效保证内嵌控缩团对于模孔发生回缩现象的抑制作用。
请参阅图4，外气动塑形柱包括外定形套环11和外塑形囊12，外塑形囊12连接在外定形套环11内部，请参阅图5，内气动塑形柱包括内定形环21和内塑形囊22，内塑形囊22连接在内定形环21外端，外塑形囊12和内塑形囊22外端均连接有带有阀门的充气管，且外塑形囊12和内塑形囊22内端均填充有塑形气体，内气动塑形柱17和外气动塑形柱16套设在环模内外时，通过向外塑形囊12和内塑形囊22内部持续充入塑形气体，进而使得外塑形囊12的形状呈现规范的圆柱或圆筒形，并在塑形气体的作用下变硬，进而可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳，塑形气体为惰性气体，塑形气体在外塑形囊12和内塑形囊22内的填充度为50-70%，使得外塑形囊12和内塑形囊22在塑形前能够呈现软性，进而使内气动塑形柱和外气动塑形柱套设在环模内外时，不易对内嵌控缩团产生较大的力，有效保持内嵌控缩团的稳定性。
请参阅图6，外塑形囊12和内塑形囊22的表面均固定连接有多个均匀分布的应力半球，通过应力半球可以有效保证外塑形囊12和内塑形囊22自身的强度，进而使其在充气鼓起对内嵌控缩团产生挤压力时，其自身承载力更强，使其对于内嵌控缩团的挤压作用更好，进而使得内嵌控缩团与模孔内壁之间的接触更加紧密，有效避免内嵌控缩团与模孔内壁之间存在空隙的情况发生，应力半球粒径比模孔内径大，且其最大直径为模孔内径的1.2-1.5倍，使得应力半球18在对内嵌控缩团起到挤压作用时，应力半球不会卡到模孔内，有效保证塑形效果。
在环模进行热处理之前，通过内嵌控缩团对环模的模孔进行贯穿包裹，进而使得内嵌控缩团能够填充在模孔内，使得在热处理过程中，其能够有效降低模孔热回缩的空隙，进而有效抑制模孔的回缩，进而使得生产的环模模孔质量更好，同时在内气动塑形柱和外气动塑形柱，可以在内外两个方向对内嵌控缩团起到挤压塑形的作用，进而有效保证内嵌控缩团能够完全贴合模孔，使得模孔被紧密填充，进而使得内嵌控缩团对于模孔的抑制回缩作用更佳，一方面有效降低环模生产过程中的次品率，另一方面有效延长环模的使用效果和寿命。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先根据所需的环模的规格选取合适的环模半成品；
S2、通过八工位数控深孔枪钻对环模半成品进行钻孔处理，得到模具孔；
S3、根据所需的孔径要求，利用扩孔机对模具孔进行扩孔处理，得到带有模孔的环模；
S4、清除钻孔和扩孔后在环模上的碎屑，并将内嵌控缩团从环模内侧轻轻向模孔内挤压，直至内嵌控缩团从环模上的模孔穿过并延伸至环模外，并完全包裹在环模内外；
S5、通过内气动塑形柱对内嵌控缩团位于环模内的部分进行塑形，同时使用外气动塑形柱对内嵌控缩团位于环模外的部分进行塑形；
S6、塑形后，依次取下内气动塑形柱和外气动塑形柱，并选取与塑形后内嵌控缩团内径匹配的柱状杆体插入其内部以及与外径匹配的筒状杆体套在其外部；内嵌控缩团为非牛顿流体和钢颗粒的均匀混合物，且二者的混合质量比例为3:0.5-1，使得内嵌控缩团在受力后，能变硬变厚，且力在撤销后能够恢复软性，进而内嵌控缩团能缓慢的嵌入到环模（14）的模孔（13）内，使得在热处理过程中，能降低模孔热回缩的空隙，抑制模孔的回缩；
S7、将扩孔后的环模放置到真空热处理系统中进行淬火处理，淬火后进行回火以及抛光处理，得到光式环模。
2.根据权利要求1所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述S7中淬火温度为1020-1060℃，所述回火处理的温度为180-220℃。
3.根据权利要求2所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述环模为高品质的不锈钢锻件加工而成。
4.根据权利要求3所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述钢颗粒的粒径为0.3-0.5mm。
5.根据权利要求4所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述外气动塑形柱包括外定形套环（11）和外塑形囊（12），所述外塑形囊（12）连接在外定形套环（11）内部。
6.根据权利要求5所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述内气动塑形柱包括内定形环（21）和内塑形囊（22），所述内塑形囊（22）连接在内定形环（21）外端，所述外塑形囊（12）和内塑形囊（22）外端均连接有带有阀门的充气管，且外塑形囊（12）和内塑形囊（22）内端均填充有塑形气体。
7.根据权利要求6所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述塑形气体为惰性气体，所述塑形气体在外塑形囊（12）和内塑形囊（22）内的填充度为50-70%。
8.根据权利要求7所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述外塑形囊（12）和内塑形囊（22）的表面均固定连接有多个均匀分布的应力半球，所述应力半球粒径比模孔内径大。
9.根据权利要求8所述的一种抑制孔回缩型光式环模制备工艺，其特征在于：所述S5中对内嵌控缩团塑形的具体操作为：
S51、首选将内气动塑形柱插入到镶嵌有内嵌控缩团的环模内部；
S52、然后将外气动塑形柱套在镶嵌有内嵌控缩团的环模外部；
S53、同时通过充气管向内气动塑形柱和外气动塑形柱内部缓缓充入塑形气体，外塑形囊（12）和内塑形囊（22）形成圆滑规则的环状，再加速充入塑性气体1-2min，完成塑形。
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