CN114309405B - 一种不锈钢嵌件的温镦工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于嵌件成型技术领域，更具体地，涉及一种不锈钢嵌件的温镦工艺及系统，其中方法包括以下步骤：S1：将不锈钢线材加热至第一设定温度；S2：将经步骤S1加热后的不锈钢线材切断，得到坯料；S3：对坯料进行整形，在其一端得到第一锥形凹槽；S4：在坯料第一锥形凹槽的一端整形出锥齿；S5：对第一锥形凹槽进行拉伸；S6：对经步骤S5拉伸后的第一锥形凹槽导向下，冲出沿坯料轴心线的通孔，得到工件。本发明中一方面可以提高不锈钢嵌件的生产效率，另一方面还可以降低模具的损耗，进而降低不锈钢嵌件的生产成本。

Description

一种不锈钢嵌件的温镦工艺及系统

技术领域

本发明属于嵌件成型技术领域，更具体地，涉及一种不锈钢嵌件的温镦工艺及系统。

背景技术

目前市面上的PP-R或者PE配件规格、样式有很多种，安装的结构也各式各样。其中有一种配件内部为螺纹嵌件，外部包胶。

传统的这种螺纹嵌件的材质均为铜，铜的价格较高，且需要通过热锻设备对坯料进行加工，然后机加工成品，热锻加工一般为单工序生产，这样导致螺纹嵌件的生产效率低，成本高；另外，螺纹嵌件广泛使用在自来水管中，铜在长时间接触水分容易生成铜绿，铜绿对人体有较大的危害。

为解决上述问题，目前有的技术方案将螺纹嵌件改用不锈钢材质，这是由于不锈钢材质不容易生锈，也不会产生铜绿，这样不会对自来水产生污染，且不锈钢原材料的价格要远远低于铜。

现有技术中将利用不锈钢原材料制成不锈钢嵌件，一般是通过将不锈钢空心圆管进行裁切后直接放入冷镦模中进行冷镦成型，但是由于不锈钢材料本身硬度较大，若直接对不锈钢进行冷镦，需要的压力较大，这样不锈钢与模具之间的作用力较大，会对模具造成较大的损耗，模具的使用寿命会大大降低，且由于不锈钢硬度较大，使其具有较脆的特性，在冷镦过程中容易造成不锈钢坯料崩坏，因此这样的冷镦工艺难以保证不锈钢嵌件的良品率；另外，不锈钢空心圆管材作为原料进行冷镦成型，在成型过程中圆管承受较大压力，可能出现局部受力不均匀的情况，进而造成工件端面不平整，影响不锈钢嵌件的质量。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种不锈钢嵌件的温镦工艺及系统，其能够提高不锈钢嵌件的生产效率，同时减少模具的磨损，延长模具的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种不锈钢嵌件的温镦工艺，包括以下步骤：

S1：将不锈钢线材加热至第一设定温度；

S2：将经步骤S1加热后的不锈钢线材切断，得到坯料；

S3：对坯料进行整形，在其一端得到第一锥形凹槽；

S4：在坯料第一锥形凹槽的一端整形出锥齿；

S5：对第一锥形凹槽进行拉伸；

S6：对经步骤S5拉伸后的第一锥形凹槽导向下，冲出沿坯料轴心线的通孔，得到工件。

本方案中通过先将不锈钢线材加热，加热后的不锈钢线材适当地软化，这样不锈钢线材所需要的整形压力减小，即在生产时镦机中模具与不锈钢线材之间的作用力变小，这样模具的损耗会大大减小，且由于不锈钢线材所需要的整形压力变小，可以整体提高生产效率；另外，利用实心的不锈钢线材先整形出锥齿，最后再冲出通孔的生产方式，这样在整形锥齿的时候坯料大部分还是实心，可以承受较大的压力，进而可以提高工件端面的平整度。

优选地，上述的步骤S3具体包括以下步骤：

S31：在坯料的一端开设预冲孔，另一端倒圆角；

S32：在坯料倒圆角的一端整形出第一锥形凹槽。

优选地，上述的步骤S5具体包括以下步骤：

S51：将坯料的第一锥形凹槽拉伸成第一内孔，将预冲孔整形为第二锥形凹槽；

S52：继续拉伸第一内孔，得到第二内孔，并将第二锥形凹槽拉伸为第三内孔；S53：将第二内孔与第三内孔打通，在坯料内部形成通孔。

优选地，上述的步骤S1开始前，对不锈钢线材进行矫直。

优选地，上述的步骤S1第一设定温度的范围为550～650℃。

本方案中还提供一种温镦系统，包括用于对不锈钢线材进行加热的加热装置以及用于将不锈钢线材制成工件的镦机，加热装置与镦机顺次相连，镦机设置有多工位模具以及用于切断不锈钢线材的切料机构，多工位模具包括顺次设置的整形工位、整齿工位、拉伸工位以及冲孔工位；整形工位用于对坯料进行整形并在其一端得到第一锥形凹槽；整齿工位用于在坯料上整形出锥齿；拉伸工位用于对第一锥形凹槽进行拉伸；冲孔工位用于在坯料内部冲出通孔。

本方案中通过设置有加热装置，在不锈钢线材进入镦机前，可以利用加热装置不断对不锈钢线材进行加热，使得不锈钢线材的硬度降低，从而可以减小镦机与不锈钢线材之间的作用力，进而减小镦机的损耗，提高镦机寿命；同时，减小不锈钢线材的硬度，使得坯料更容易发生形变，从而提高整体的生产效率。

优选地，上述的加热装置包括加热盘以及设置于加热盘上并用于将不锈钢线材压紧于加热盘上的压紧机构。

优选地，上述的整形工位包括用于在坯料一端开设预冲孔，另一端倒圆角的第一整形工位以及用于在坯料上整形出第一锥形凹槽的第二整形工位，拉伸工位包括用于将第一锥形凹槽拉伸成第一内孔的第一拉伸工位以及用于将第一内孔拉伸成第二内孔的第二拉伸工位。

优选地，上述的整齿工位内部可拆卸设置有可与工件的锥齿匹配的活动镶件。

优选地，上述的还包括矫直装置，矫直装置设置于供料装置与加热装置之间。

与现有技术相比，有益效果是：

本发明通过加热装置在不锈钢不锈钢线材进入镦机前，对不锈钢不锈钢线材进行加热，降低不锈钢不锈钢线材的硬度，从而减小不锈钢不锈钢线材与镦机中的多工位模具的相互作用力，一方面可以提高不锈钢嵌件的生产效率，另一方面降低模具的损耗，降低不锈钢嵌件的生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例1温镦系统的整体结构示意图；

图2是图1中A部的放大示意图；

图3是图1中B部的放大示意图；

图4是本发明实施例1温镦系统的多工位模具的结构示意图；

图5是本发明实施例2不锈钢嵌件的温镦工艺的流程示意框图；

图6是本发明实施例3不锈钢嵌件的温镦工艺的流程示意框图；

图7是本发明实施例4不锈钢嵌件的温镦工艺的流程示意框图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：

如图1至图4所示为一种温镦系统的实施例，包括用于对不锈钢线材100 进行加热的加热装置1以及用于将不锈钢线材100制成工件的镦机2，加热装置1与镦机2顺次相连，镦机2设置有多工位模具22以及用于切断不锈钢线材 100的切料机构21，多工位模具22包括顺次设置的整形工位、整齿工位223、拉伸工位以及冲孔工位226；整形工位用于对坯料进行整形并在其一端得到第一锥形凹槽；整齿工位用于在坯料上整形出锥齿228；拉伸工位用于对第一锥形凹槽进行拉伸；冲孔工位226用于在坯料内部冲出通孔。

本实施例使用时不锈钢线材100可先经过加热装置1进行加热，使得不锈钢线材100软化再进入镦机2中的多工位模具22，这样多工位模具22对软化的不锈钢线材100进行整形、整齿、拉伸、冲孔等操作时，所需要施加在不锈钢线材100上的压力变小，即可以降低不锈钢线材100与模具之间的作用力，进而减小模具的磨损，延长模具的寿命；同时，由于软化后的不锈钢线材100 更容易发生形变，这样可以大大提高在不锈钢线材100上整形的效率，整体提高生产效率。

本实施例中的加热装置1包括加热盘11以及设置于加热盘11上并用于将不锈钢线材100压紧于加热盘11上的压紧机构12。具体地，压紧机构12包括轴心线水平设置的三个滚筒121，三个滚筒121均与加热盘11转动连接并分布于加热盘11的上方，滚筒121外侧壁周向设置有限位槽122，其中两个滚筒121 沿不锈钢线材100的方向排列且其上的限位槽122在同一直线上，两个滚筒121 的轴心线与不锈钢线材100前进的方向垂直，另外一个滚筒121设置在上述两个滚筒121的上方，且与两个滚筒121位置交错；三个滚筒121交错设置并形成一条供不锈钢线材100通过的通道，这样不锈钢线材100被三个滚筒121限制在加热盘11的上方，以保证不锈钢线材100能够被加热装置1均匀加热，不锈钢线材100各部分软化程度一致可以保证整形时不锈钢线材100受力均匀后能够发生一致性形变，从而提高产品的良率。值得注意的是，本实施例中采用三个滚筒121作为压紧机构12仅为参考的实施方式，具体时候过程中可以适当增加滚筒121的数量以增加对不锈钢线材100的压紧力，或者采用其他类似原理的机构也在本方案的范围内，这里不再一一列举。

本实施例中的整形工位221包括用于在坯料一端开设预冲孔，另一端倒圆角的第一整形工位221以及用于在坯料上整形出第一锥形凹槽的第二整形工位 222，拉伸工位包括用于将第一锥形凹槽拉伸成第一内孔的第一拉伸工位224以及用于将第一内孔拉伸成第二内孔的第二拉伸工位225。整形工序以及拉伸工序均设置为两道，这样是为了逐渐对坯料进行整形拉伸，避免一次性整形或拉伸过多造成坯料形变过大而出现断裂等质量问题。

本实施例中的整齿工位223内部可拆卸设置有可与工件的锥齿228匹配的活动镶件227，活动镶件227的一端设置有与工件上的锥齿228相匹配的齿型结构，当坯料转移至整齿工位223内时，坯料与齿型结构相接的一端相接，坯料受到整齿工位223的挤压，坯料与齿型结构相接的一端被整形出相应的锥齿 228，即为可防止不锈钢嵌件在包胶内滑转的防滑齿，这样镦出的防滑齿平整度较高，且多个工位可同时进行，大大提高了不锈钢嵌件的生产效率。值得注意的是，镦机2内部应当还设置有相应的驱动装置、夹持翻转装置以实现模具的开合模以及坯料在各个工位之间的转移、翻转等，此为本领域技术人员熟知的内容，这里不再详述。

另外，冲孔工位的模腔侧壁可以设置两个凸起，两个凸起相对设置，这样冲孔工位226将余料冲出后，余料可为两个凸起卡住，避免余料发生跳动影响下一个坯料进入冲孔工位226中。

本实施例中还包括用于提供不锈钢线材100的供料装置3，加热装置1设置于供料装置3及镦机2之间，在一个具体的实施方式中，供料装置3包括底座31以及转动设置于底座31上的转筒32，转筒32的轴心线垂直于底座31所在平面，不锈钢线材100缠绕在转筒32上，转筒32在转动时，其上的不锈钢线材100慢慢退出，并进入加热装置1中进行加热。这样可以实现源源不断地提供不锈钢线材100，从而提高整体的生产效率。需要说明的是，转筒32可以连接有驱动电机，通过驱动电机带动转筒32的转动，这样便于整体控制系统的运行，提高系统的自动化程度，进一步提高生产效率。

由于不锈钢线材100存放时为了尽可能减小占地面积的原因，一般需要将不锈钢线材100缠绕在供料装置3的转筒32上，从供料装置3出来的不锈钢线材100一般为弯曲的状态，弯曲的不锈钢线材100在进入镦机2的多工位模具 22时，有可能会造成不锈钢线材100进入多工位模具22的姿态不对，进而影响不锈钢线材100的整形效果，降低工件的良率；因此本实施例中还包括矫直装置4，矫直装置4设置于供料装置3与加热装置1之间。

在一个具体的实施方式中，矫直装置4包括水平设置的矫直平板41以及分布于矫直平板41同一面上的多个滚轴42，滚轴42的轴心线垂直于矫直平板41 所在的平面，多个滚轴42沿不锈钢线材100运动的方向排布为两列，优选地，滚轴42至少为四个，且四个滚轴42交错设置，两列滚轴42之间形成一条供不锈钢线材100穿过的直线通道，且两列滚轴42之间的间隔与不锈钢线材100的直径相等，这样不锈钢线材100在两列滚轴42之间运行时，被滚轴42矫直成直线再进入到加热装置1中进行加热，经过矫直后的不锈钢线材100进入镦机 2中的多工位模具22以避免不锈钢线材100不能完全进入多工位模具22中。

在一个具体的实施方式中，切料机构21设置在镦机2的外侧，不锈钢线材 100经加热装置1加热后，被切料机构21切断成相应长度再进入镦机2中进行整形等操作。

本实施例的温镦系统使用过程中不锈钢线材100可先经过加热装置1进行加热，使得不锈钢线材100软化再进入镦机2中的多工位模具22，这样多工位模具22对软化的不锈钢线材100进行整形、整齿、拉伸、冲孔等操作时，所需要施加在不锈钢线材100上的压力变小，即可以降低不锈钢线材100与模具之间的作用力，进而减小模具的磨损，延长模具的寿命；同时，由于软化后的不锈钢线材100更容易发生形变，这样可以大大提高在不锈钢线材100上整形的效率，整体提高生产效率。

实施例2：

如图5所示为一种不锈钢嵌件的温镦工艺的第一实施例，包括以下步骤：

S1：将不锈钢线材100加热至第一设定温度；可选地，第一设定温度为550℃，当然这仅为参考的实施方式，具体实施过程中可根据需要将不锈钢线材100加热至需要的温度，这里不作限定；

S2：将经步骤S1加热后的不锈钢线材100切断，得到坯料；

S3：对坯料进行整形，在其一端得到第一锥形凹槽；

S4：在坯料第一锥形凹槽的一端整形出锥齿228；这样整形得到的锥齿228 端面较为平整，其产品质量较高；

S5：对第一锥形凹槽进行拉伸；

S6：在经步骤S5拉伸后的第一锥形凹槽导向下，冲出沿坯料轴心线的通孔，得到工件。

本实施例中步骤S3具体包括以下步骤：

S31：在坯料的一端开设预冲孔，另一端倒圆角；预冲孔可以作为坯料的限位结构，在坯料进入下一工位时，可通过预冲孔对坯料进行限位，避免在整形过程中坯料发生位移而造成坯料受力不均匀；

S32：在坯料倒圆角的一端整形出第一锥形凹槽；第一锥形凹槽可以为下一步在坯料中冲出通孔预留出位置。

本实施例中步骤S5具体包括以下步骤：

S51：将坯料的第一锥形凹槽拉伸成第一内孔，将预冲孔整形为第二锥形凹槽；

S52：继续拉伸第一内孔，得到第二内孔，并将第二锥形凹槽拉伸为第三内孔；

S53：将第二内孔与第三内孔打通，在坯料内部形成通孔。

为了避免弯曲的不锈钢线材100无法顺利进入镦机2的多工位模具22中，本实施例中的步骤S1开始前，对不锈钢线材100进行矫直，将不锈钢线材100 矫直为直线后再进行温镦，直线型的不锈钢线材100受到的压力较为均匀，不会出现某个位置受力过大而断裂的问题，从而提高产品质量。

实施例3：

如图6所示为一种不锈钢嵌件的温镦工艺的第二实施例，本实施例与实施例2的区别仅在于，本实施例步骤S1中第一设定温度为600℃。

实施例4：

如图7所示为一种不锈钢嵌件的温镦工艺的第三实施例，本实施例与实施例2或实施例3的区别仅在于，本实施例步骤S1中第一设定温度为650℃。

本发明是参照本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图或方框图来描述的，应理解可由计算机程序指令实现流程图或方框图中的每一流程或方框、以及流程图或方框图中的流程或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种不锈钢嵌件的温镦工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将不锈钢线材(100)加热至第一设定温度；

S2：将经步骤S1加热后的不锈钢线材(100)切断，得到坯料；

S3：对坯料进行整形，在其一端得到第一锥形凹槽；

S4：在坯料第一锥形凹槽的一端整形出锥齿(228)；

S5：对第一锥形凹槽进行拉伸；

S6：在经步骤S5拉伸后的第一锥形凹槽导向下，冲出沿坯料轴心线的通孔，得到工件。其中，步骤S3具体包括以下步骤：

S31：在坯料的一端开设预冲孔，另一端倒圆角；

S32：在坯料倒圆角的一端整形出第一锥形凹槽。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢嵌件的温镦工艺，其特征在于，步骤S5具体包括以下步骤：

S51：将坯料的第一锥形凹槽拉伸成第一内孔，将预冲孔整形为第二锥形凹槽；

S52：继续拉伸第一内孔，得到第二内孔，并将第二锥形凹槽拉伸为第三内孔；S53：将第二内孔与第三内孔打通，在坯料内部形成通孔。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢嵌件的温镦工艺，其特征在于，步骤S1开始前，对不锈钢线材(100)进行矫直。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种不锈钢嵌件的温镦工艺，其特征在于，步骤S1所述第一设定温度的范围为550～650℃。

5.一种用于实现权利要求1至4任一项所述的不锈钢嵌件的温镦工艺的温镦系统，其特征在于，包括用于对不锈钢线材(100)进行加热的加热装置(1)以及用于将不锈钢线材(100)制成工件的镦机(2)，所述加热装置(1)与镦机(2)顺次相连，所述镦机(2)设置有多工位模具(22)以及用于切断不锈钢线材(100)的切料机构(21)，所述多工位模具(22)包括顺次设置的整形工位、整齿工位(223)、拉伸工位以及冲孔工位(226)(226)；所述整形工位用于对坯料进行整形并在其一端得到第一锥形凹槽；所述整齿工位用于在坯料上整形出锥齿(228)；所述拉伸工位用于对第一锥形凹槽进行拉伸；所述冲孔工位(226)用于在坯料内部冲出通孔。

6.根据权利要求5所述的温镦系统，其特征在于，所述加热装置(1)包括加热盘(11)以及设置于所述加热盘(11)上并用于将不锈钢线材(100)压紧于加热盘(11)上的压紧机构(12)。

7.根据权利要求5所述的温镦系统，其特征在于，所述整形工位包括用于在坯料一端开设预冲孔，另一端倒圆角的第一整形工位(221)以及用于在坯料上整形出第一锥形凹槽的第二整形工位(222)，所述拉伸工位包括用于将第一锥形凹槽拉伸成第一内孔的第一拉伸工位(224)以及用于将第一内孔拉伸成第二内孔的第二拉伸工位(225)。

8.根据权利要求6所述的温镦系统，其特征在于，所述整齿工位(223)内部可拆卸设置有可与工件的锥齿(228)匹配的活动镶件(227)。

9.根据权利要求8所述的温镦系统，其特征在于，还包括矫直装置(4)，所述矫直装置(4)设置于供料装置(3)与加热装置(1)之间。

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