CN113843591B - 一种焊装用铬锆铜电极帽高速成形工艺 - Google Patents
一种焊装用铬锆铜电极帽高速成形工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,该工艺的具体步骤包括:下料、剪切、第一次整形、第二次整形、正挤压、反挤压、反挤内孔及整形工作端面和整形内孔及上端面,该工艺可以提高生产效率、产品精度、模具寿命,解决了铜电极帽镦锻过程中工作端面的凹陷问题,保证了工作面的表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及汽车焊接领域,具体是一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺。
背景技术
现有技术中,汽车焊接用铜电极帽采用铬锆铜棒制造时,传统的制造方法是采用车床直接车削加工,或采用冷挤压的方法挤压成形,然而,传统的车削方法,可用于多品种小批量生产,但生产效率比较低,材料利用率低,制造成本高,通过车削加工的铜电极帽,焊接放电端面存在车削刀纹,影响焊接效果;而冷挤压成形工艺虽然可以进行批量生产,生产效率和材料利用率都得到高,但需要多工步成形,且在挤压成形的小端存在内凹现象,在后续焊接使用过程中,不是工作端面整面放电,而是工作端面外圈放电,使得焊点区域外圈能焊上、而中央焊接不牢,存在虚焊的风险。
发明内容
发明目的:为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,解决了传统工艺中生产效率低、制造成本高、放电端刀纹等缺点,同时也解决了铜电极帽高速镦锻过程中放电工作端面的凹陷问题及表面质量问题。
技术方案:为了实现以上目的,本发明所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,其特征在于,该工艺的具体步骤如下:
步骤一:下料
采用圆盘锯对坯料进行锯断下料得到坯件,坯件的外圆公差为±0.02mm;
步骤二:剪切
将下料后的坯件放在挡料块和固定刀之间,通过移动刀板将坯件切断至预设尺寸,坯件的重量公差为±0.1g;
步骤三:第一次整形
将剪切后的坯件放入第一次整形模具内进行两端面及外圆的整形,得到圆角;
放入第一次整形阴模内的坯件的一端与第一次整形顶杆相抵,第一次整形冲头挤压坯件的另一端从而使坯件的两端面及外圆的整形,所述的第一次整形阴模上设有与圆角匹配型面;
步骤四:第二次整形
利用夹钳将第一次整形后的坯件翻转180度,通过第二次整形模具将坯件整出圆角;
通过第二次整形冲头将坯件推入第二次整形阴模,坯件的底部与第二次整形顶杆相抵,通过第二次整形冲头挤压坯件使坯件的两个端面都有圆角;
该圆角是为了成形最终电极帽R角做的预成形。第一次坯料整形好的工件靠近冲头侧的整形端面较好,翻转180度用于成形工作面,打出的工作端面表面质量会较好;
步骤五:正挤压
将第二次整形后的坯件放入正挤压模具内形成电极帽头部部分R角以及小凸台;
正挤压冲头将坯件推入正挤压阴模内,正挤压冲头继续向正挤压阴模移动完成挤压得到电极帽头部部分R角以及小凸台;
通过利用正挤大变形量增加芯部材料的流动来成形小凸台,此凸台是为了在下一工位成形剩余R时,模具型腔内挤压的气体能从顶杆外圆与阴模内孔的间隙中排出,使下一工位R成形时能完全充满,同时底部端面圆弧凸起的形状有利于工作端面的成形。
步骤六:反挤压
将正挤压工序后的坯件放入反挤压模具内,在反挤压模具型腔内成形电极帽头部剩余R。
将正挤压后的坯件放入反挤压阴模内与反挤压顶杆相抵,电极帽头部部分R角与反挤压阴模内表面接触,反挤压冲头挤压坯件成形电极帽头部剩余R;
电极帽头部部分R角与反挤压阴模内表面尺寸一致,冲头挤压工件,此时因坯件与反挤压顶杆上的洼穴接触,此时成形电极帽头部剩余R的位置会有气体,这些气体通过反挤压阴模和反挤压顶杆之间的间隙排出,而剩余R角最后充满的位置正好留在了反挤压顶杆与反挤压阴模的间隙处。
步骤七:反挤内孔及整形工作端面
将反挤压后的坯件放入反挤内孔模具内,挤压得到内孔及工作端面;
将坯件放入反挤内孔阴模内,坯件一端的电极帽头部剩余R与反挤内孔顶杆相抵,由反挤内冲头和套设在其外侧的反挤外冲头挤压挤压坯件的另一端从而得到内孔及工作端面。
步骤八:整形内孔及上端面
将反挤内孔及工作端面整形完成后的坯件放入整形内孔模具内,整形得到内孔锥面及上端面;
将坯件放入整形内孔阴模内,坯件的电极帽头部剩余R与整形内孔顶杆相抵,整形内孔内冲头及套设在其外侧的整形内孔外冲头挤压坯件的内孔及上端面,得到最终成品。
作为本发明的进一步优选,步骤五中,所述的正挤压阴模内设有与电极帽头部部分R角以及小凸台形状相匹配的型面。
作为本发明的进一步优选,步骤五中,所述的小凸台的底部端面为圆弧状凸起,小凸台的高度在为0.1mm~0.2mm。
作为本发明的进一步优选,步骤六中,所述的反挤压阴模圆柱内孔尺寸比正挤压工序后坯件的外圆尺寸大1.006%,从而保证正挤压后的坯件能顺利进入反挤压阴模内。
作为本发明的进一步优选,步骤六中,所述的反挤压顶杆与坯件接触的端面设有深度为0.2mm~0.3mm的洼穴,洼穴是为了保留3工位小凸台底部端面圆弧凸起的形状不会在此工位成形电极帽头部剩余R并反挤定位孔时被整平。。
作为本发明的进一步优选,步骤六中,反挤压阴模和反挤压顶杆之间设有0.005mm~0.01mm的间隙,此间隙既保证了气体的排出,又可以避免在此处出毛刺。。
作为本发明的进一步优选,步骤七中,工作端面表面粗糙度能达到Ra0.2,平面度达到0.05,直径公差控制在±0.1,这样的铜电极帽不会存在虚焊的风险.
有益效果:本发明所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,该工艺可以提高生产效率、产品精度、模具寿命,解决了铜电极帽镦锻过程中工作端面的凹陷问题,保证了工作面的表面质量。
附图说明
图1为坯件在各个工序后的结构示意图;
图2为第一次整形模具的工作状态示意图;
图3为第二次整形模具的工作状态示意图;
图4为正挤压模具的工作状态示意图;
图5为反挤压模具的工作状态示意图;
图6为反挤内孔模具的工作状态示意图;
图7为整形内孔模具的工作状态示意图
图8为成品的主视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明。
如附图所示,本发明所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,该工艺的具体步骤包括:下料、剪切、第一次整形、第二次整形、正挤压、反挤压、反挤内孔及整形工作端面和整形内孔及上端面,如图1所示。
实施例1
步骤一:下料
采用圆盘锯对坯料进行锯断下料得到坯件10,坯件10的外圆公差为
+0.02mm;
步骤二:剪切
将下料后的坯件10放在挡料块1和固定刀3之间,通过移动刀板2将坯件10切断至预设尺寸,坯件10的重量公差为+0.1g;
步骤三:第一次整形
将剪切后的坯件10放入第一次整形模具内进行两端面及外圆的整形,得到圆角,如图2所示;
放入第一次整形阴模4内的坯件10的一端与第一次整形顶杆5相抵,第一次整形冲头6挤压坯件10的另一端从而使坯件10的两端面及外圆的整形,所述的第一次整形阴模4上设有与圆角匹配型面;
步骤四:第二次整形
利用夹钳将第一次整形后的坯件10翻转180度,通过第二次整形模具将坯件10整出圆角,如图3所示;
通过第二次整形冲头7将坯件10推入第二次整形阴模8,坯件10的底部与第二次整形顶杆9相抵,通过第二次整形冲头7挤压坯件10使坯件的两个端面都有圆角;
步骤五:正挤压
将第二次整形后的坯件10放入正挤压模具内形成电极帽头部部分R角51以及小凸台52,如图4所示;
正挤压冲头11将坯件10推入正挤压阴模12内,正挤压冲头11继续向正挤压阴模12移动完成挤压得到电极帽头部部分R角51以及小凸台52;
所述的正挤压阴模12内设有与电极帽头部部分R角51以及小凸台52形状相匹配的型面,小凸台52的底部端面为圆弧状凸起,小凸台52的高度在为0.1mm;
步骤六:反挤压
将正挤压工序后的坯件10放入反挤压模具内,在反挤压模具型腔内成形电极帽头部剩余R61,如图5所示;
将正挤压后的坯件10放入反挤压阴模15内与反挤压顶杆16相抵,反挤压阴模15和反挤压顶杆16之间设有0.005mm的间隙,电极帽头部部分R角51与反挤压阴模15内表面接触,反挤压冲头14挤压坯件10成形电极帽头部剩余R61,反挤压阴模15圆柱内孔尺寸比正挤压工序后坯件10的外圆尺寸大1.006%,所述的反挤压顶杆16与坯件10接触的端面设有深度为0.2mm的洼穴;
步骤七:反挤内孔及整形工作端面
将反挤压后的坯件10放入反挤内孔模具内,挤压得到内孔及工作端面;
将坯件10放入反挤内孔阴模19内,坯件10一端的电极帽头部剩余R61与反挤内孔顶杆20相抵,由反挤内冲头18和套设在其外侧的反挤外冲头17挤压挤压坯件10的另一端从而得到内孔及工作端面,如图6所示;
步骤八:整形内孔及上端面
将反挤内孔及工作端面整形完成后的坯件10放入整形内孔模具内,整形得到内孔锥面及上端面,如图7所示;
将坯件10放入整形内孔阴模23内,坯件10的电极帽头部剩余R61与整形内孔顶杆24相抵,整形内孔内冲头22及套设在其外侧的整形内孔外冲头21挤压坯件10的内孔及上端面,得到最终成品,成品的工作端面表面粗糙度能达到Ra0.2,平面度达到0.05,直径公差控制在+0.1,这样的铜电极帽不会存在虚焊的风险,如图8所示。
实施例2
步骤一:下料
采用圆盘锯对坯料进行锯断下料得到坯件10,坯件10的外圆公差为-0.01mm;
步骤二:剪切
将下料后的坯件10放在挡料块1和固定刀3之间,通过移动刀板2将坯件10切断至预设尺寸,坯件10的重量公差为+0.1g;
步骤三:第一次整形
将剪切后的坯件10放入第一次整形模具内进行两端面及外圆的整形,得到圆角,如图2所示;
放入第一次整形阴模4内的坯件10的一端与第一次整形顶杆5相抵,第一次整形冲头6挤压坯件10的另一端从而使坯件10的两端面及外圆的整形,所述的第一次整形阴模4上设有与圆角匹配型面;
步骤四:第二次整形
利用夹钳将第一次整形后的坯件10翻转180度,通过第二次整形模具将坯件10整出圆角,如图3所示;
通过第二次整形冲头7将坯件10推入第二次整形阴模8,坯件10的底部与第二次整形顶杆9相抵,通过第二次整形冲头7挤压坯件10使坯件的两个端面都有圆角;
步骤五:正挤压
将第二次整形后的坯件10放入正挤压模具内形成电极帽头部部分R角51以及小凸台52,如图4所示;
正挤压冲头11将坯件10推入正挤压阴模12内,正挤压冲头11继续向正挤压阴模12移动完成挤压得到电极帽头部部分R角51以及小凸台52;
所述的正挤压阴模12内设有与电极帽头部部分R角51以及小凸台52形状相匹配的型面,小凸台52的底部端面为圆弧状凸起,小凸台52的高度在为0.15mm,
步骤六:反挤压
将正挤压工序后的坯件10放入反挤压模具内,在反挤压模具型腔内成形电极帽头部剩余R61,如图5所示;
将正挤压后的坯件10放入反挤压阴模15内与反挤压顶杆16相抵,反挤压阴模15和反挤压顶杆16之间设有0.008mm的间隙,电极帽头部部分R角51与反挤压阴模15内表面接触,反挤压冲头14挤压坯件10成形电极帽头部剩余R61,反挤压阴模15圆柱内孔尺寸比正挤压工序后坯件10的外圆尺寸大1.006%,所述的反挤压顶杆16与坯件10接触的端面设有深度为0.25mm的洼穴;
步骤七:反挤内孔及整形工作端面
将反挤压后的坯件10放入反挤内孔模具内,挤压得到内孔及工作端面,如图6所示;
将坯件10放入反挤内孔阴模19内,坯件10一端的电极帽头部剩余R61与反挤内孔顶杆20相抵,由反挤内冲头18和套设在其外侧的反挤外冲头17挤压挤压坯件10的另一端从而得到内孔及工作端面。
步骤八:整形内孔及上端面
将反挤内孔及工作端面整形完成后的坯件10放入整形内孔模具内,整形得到内孔锥面及上端面,如图7所示;
将坯件10放入整形内孔阴模23内,坯件10的电极帽头部剩余R61与整形内孔顶杆24相抵,整形内孔内冲头22及套设在其外侧的整形内孔外冲头21挤压坯件10的内孔及上端面,得到最终成品,成品的工作端面表面粗糙度能达到Ra0.2,平面度达到0.05,直径公差控制在+0.1,这样的铜电极帽不会存在虚焊的风险,如图8所示。
实施例3
步骤一:下料
采用圆盘锯对坯料进行锯断下料得到坯件10,坯件10的外圆公差为-0.02mm;
步骤二:剪切
将下料后的坯件10放在挡料块1和固定刀3之间,通过移动刀板2将坯件10切断至预设尺寸,坯件10的重量公差为-0.1g;
步骤三:第一次整形
将剪切后的坯件10放入第一次整形模具内进行两端面及外圆的整形,得到圆角,如图2所示;
放入第一次整形阴模4内的坯件10的一端与第一次整形顶杆5相抵,第一次整形冲头6挤压坯件10的另一端从而使坯件10的两端面及外圆的整形,所述的第一次整形阴模4上设有与圆角匹配型面;
步骤四:第二次整形
利用夹钳将第一次整形后的坯件10翻转180度,通过第二次整形模具将坯件10整出圆角,如图3所示;
通过第二次整形冲头7将坯件10推入第二次整形阴模8,坯件10的底部与第二次整形顶杆9相抵,通过第二次整形冲头7挤压坯件10使坯件的两个端面都有圆角;
步骤五:正挤压
将第二次整形后的坯件10放入正挤压模具内形成电极帽头部部分R角51以及小凸台52,如图4所示;
正挤压冲头11将坯件10推入正挤压阴模12内,正挤压冲头11继续向正挤压阴模12移动完成挤压得到电极帽头部部分R角51以及小凸台52;
所述的正挤压阴模12内设有与电极帽头部部分R角51以及小凸台52形状相匹配的型面,小凸台52的底部端面为圆弧状凸起,小凸台52的高度在为0.2mm,
步骤六:反挤压
将正挤压工序后的坯件10放入反挤压模具内,在反挤压模具型腔内成形电极帽头部剩余R61;如图5所示;
将正挤压后的坯件10放入反挤压阴模15内与反挤压顶杆16相抵,反挤压阴模15和反挤压顶杆16之间设有0.01mm的间隙,电极帽头部部分R角51与反挤压阴模15内表面接触,反挤压冲头14挤压坯件10成形电极帽头部剩余R61,反挤压阴模15圆柱内孔尺寸比正挤压工序后坯件10的外圆尺寸大1.006%,所述的反挤压顶杆16与坯件10接触的端面设有深度为0.3mm的洼穴;
步骤七:反挤内孔及整形工作端面
将反挤压后的坯件10放入反挤内孔模具内,挤压得到内孔及工作端面,如图6所示;
将坯件10放入反挤内孔阴模19内,坯件10一端的电极帽头部剩余R61与反挤内孔顶杆20相抵,由反挤内冲头18和套设在其外侧的反挤外冲头17挤压挤压坯件10的另一端从而得到内孔及工作端面。
步骤八:整形内孔及上端面
将反挤内孔及工作端面整形完成后的坯件10放入整形内孔模具内,整形得到内孔锥面及上端面,如图7所示;
将坯件10放入整形内孔阴模23内,坯件10的电极帽头部剩余R61与整形内孔顶杆24相抵,整形内孔内冲头22及套设在其外侧的整形内孔外冲头21挤压坯件10的内孔及上端面,得到最终成品,成品的工作端面表面粗糙度能达到Ra0.2,平面度达到0.05,直径公差控制在-0.1,这样的铜电极帽不会存在虚焊的风险,如图8所示。
Claims (6)
1.一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,其特征在于,该工艺的具体步骤如下:
步骤一:下料
采用圆盘锯对坯料进行锯断下料得到坯件(10);
步骤二:剪切
将下料后的坯件(10)放在挡料块(1)和固定刀(3)之间,通过移动刀板(2)将坯件(10)切断至预设尺寸;
步骤三:第一次整形
将剪切后的坯件(10)放入第一次整形模具内进行两端面及外圆的整形,得到圆角;
放入第一次整形阴模(4)内的坯件(10)的一端与第一次整形顶杆(5)相抵,第一次整形冲头(6)挤压坯件(10)的另一端从而使坯件(10)的两端面及外圆的整形,所述的第一次整形阴模(4)上设有与圆角匹配型面;
步骤四:第二次整形
利用夹钳将第一次整形后的坯件(10)翻转180度,通过第二次整形模具将坯件(10)整出圆角;
通过第二次整形冲头(7)将坯件(10)推入第二次整形阴模(8),坯件(10)的底部与第二次整形顶杆(9)相抵,通过第二次整形冲头(7)挤压坯件(10)使坯件的两个端面都有圆角;
步骤五:正挤压
将第二次整形后的坯件(10)放入正挤压模具内形成电极帽头部部分R角(51)以及小凸台(52);
正挤压冲头(11)将坯件(10)推入正挤压阴模(12)内,正挤压冲头(11)继续向正挤压阴模(12)移动完成挤压得到电极帽头部部分R角(51)以及小凸台(52);
步骤六:反挤压
将正挤压工序后的坯件(10)放入反挤压模具内,在反挤压模具型腔内成形电极帽头部剩余R(61);
将正挤压后的坯件(10)放入反挤压阴模(15)内与反挤压顶杆(16)相抵,电极帽头部部分R角(51)与反挤压阴模(15)内表面接触,反挤压冲头(14)挤压坯件(10)成形电极帽头部剩余R(61),所述的反挤压顶杆(16)与坯件(10)接触的端面设有深度为0.2mm~0.3mm的洼穴;
步骤七:反挤内孔及整形工作端面
将反挤压后的坯件(10)放入反挤内孔模具内,挤压得到内孔及工作端面;
将坯件(10)放入反挤内孔阴模(19)内,坯件(10)一端的电极帽头部剩余R(61)与反挤内孔顶杆(20)相抵,由反挤内冲头(18)和套设在其外侧的反挤外冲头(17)挤压挤压坯件(10)的另一端从而得到内孔及工作端面;
步骤八:整形内孔及上端面
将反挤内孔及工作端面整形完成后的坯件(10)放入整形内孔模具内,整形得到内孔锥面及上端面;
将坯件(10)放入整形内孔阴模(23)内,坯件(10)的电极帽头部剩余R(61)与整形内孔顶杆(24)相抵,整形内孔内冲头(22)及套设在其外侧的整形内孔外冲头(21)挤压坯件(10)的内孔及上端面,得到最终成品。
2.根据权利要求1所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,其特征在于:步骤五中,所述的正挤压阴模(12)内设有与电极帽头部部分R角(51)以及小凸台(52)形状相匹配的型面。
3.根据权利要求1所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,其特征在于:步骤五中,所述的小凸台(52)的底部端面为圆弧状凸起,小凸台(52)的高度在为0.1mm~0.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,其特征在于:步骤六中,所述的反挤压阴模(15)圆柱内孔尺寸比正挤压工序后坯件(10)的外圆尺寸大1.006%。
5.根据权利要求1所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,其特征在于:步骤六中,反挤压阴模(15)和反挤压顶杆(16)之间设有0.005mm~0.01mm的间隙。
6.根据权利要求1所述的一种焊装用的铬锆铜电极帽高速成形工艺,其特征在于:步骤七中,工作端面表面粗糙度能达到Ra0.2,平面度达到0.05,直径公差控制在±0.1。
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