CN114932185B - 空心球冷墩工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空心球制造技术领域，具体涉及空心球冷墩工艺，该工艺中主要包括，一模、二模、三模、四模、五模以及六模；本申请通过一模、二模、三模、四模、五模以及六模之间的相互配合，实现对空心球孔洞内部台阶的处理以及对孔洞内壁进行拉光，本申请生产的空心球孔洞内无台阶，且内部光滑，满足工艺要求，增强了空心球的连接稳定性；现有技术中，若保证空心球内部无台阶，还需经过打磨过程，增加了加工难度，故与现有技术相比，减少了后续加工过程，无需再单独对空心球进行加工；提高了生产效率。

Description

空心球冷墩工艺
技术领域
本发明涉及空心球制造技术领域，具体涉及空心球冷墩工艺。
背景技术
冷镦工艺是少无切削金属压力加工新工艺之一；它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法；冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母、铆钉、销钉等标准紧固件。
空心球又称为关节球，常常用于钢网架结构的焊接，在生产空心球时常常采用冷镦工艺，以使生产的空心球具有一定的结构强度，满足连接的强度需求；
在生产空心球时，由于工艺流程问题，在冲裁空心球的孔洞时，由于冲裁后得到的冲裁切口表面由塌角、剪切面、断裂面和毛刺等4部分组成，剪切面是塑性变形形成的，表面光洁且与板料平面垂直，断裂面是破坏形成的粗糙表面，不垂直于板料平面，呈一定倾角；因此冲裁切口表面的塌角、剪切面、断裂面和毛刺相互之间易形成不平整的台阶以及造成切口表面有毛刺、不光滑；从而影响空心球孔洞内壁与其他工件的接触面积，影响连接的稳固性。
鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明据此提出了空心球冷墩工艺，解决了上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中生产空心球造成空心球孔洞有台阶的问题的问题；本发明提出了空心球冷墩工艺。
本发明所述的空心球冷墩工艺，该工艺中主要包括；
一模，所述一模用于将工件切断，使工件呈柱状结构；
二模，所述二模包括二模模腔以及二模墩子，所述二模模腔配合二模墩子对工件进行单边整形以及加工定位槽；
三模，所述三模包括三模模腔以及三模墩子，所述三模模腔配合三模墩子对工件内部加工柱形孔以及加工定位槽；
四模，所述四模包括四模模腔以及四模墩子，所述四模模腔配合四模墩子对工件内部废料进行冲出以及单边整形；
五模，所述五模包括五模模腔以及五模墩子，所述五模模腔配合五模墩子用以消除工件内部通孔的台阶以及进行两边整形；
六模，所述六模包括六模模腔以及六模墩子，所述六模模腔配合六模墩子通过对工件通孔内部进行拉光使其变得光滑。
优选的，所述二模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，所述二模墩子中部设有定位销。
优选的，所述三模模腔底部中心位置设置有凸起，所述三模墩子的一端固定装有一号冲棒。
优选的，所述凸起的径向尺寸大于定位销的径向尺寸。
优选的，所述一号冲棒的长度是工件长度的五分之四。
优选的，所述四模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，所述四模墩子中部固定安装有二号冲棒。
优选的，所述五模墩子中部固定安装有三号冲棒，所述五模墩子以及五模模腔的侧壁均为圆弧形。
优选的，所述三号冲棒的直径大于二号冲棒的直径。
优选的，所述六模墩子上固定安装有四号冲棒。
优选的，该工艺包括以下步骤：
S1：将工件放入一模中切断，使工件变为圆柱状；
S2：将一模中的工件取出，将工件的一端放入二模的模腔，启动冷镦机，与二模模腔相互配合的二模墩子进行工作，二模墩子对二模模腔内的工件进行冲压，由于二模墩子中部设有定位销，定位销对工件一端冲出定位槽；而二模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，因此在二模墩子的挤压下，工件一端被冲出圆弧形倒角；
S3：将二模加工完成后的工件放入到三模模腔内，随后启动冷镦机，三模墩子的一端固定装有一号冲棒，三模墩子一端的一号冲棒对准二模加工出的定位槽，随后一号冲棒对工件内部冲压变成柱形孔；且三模模腔底部中心位置设置有凸起，在三模墩子对工件进行冲压时，工件位于三模模腔底部一端被冲出定位槽；
S4：将三模加工完成后的工件放置在四模模腔内，且有定位槽的一端位于四模模腔外，随后启动冷镦机，四模墩子对三模模腔内的工件进行冲压，且冲压过程中，四模墩子上的二号冲棒伸入到工件内部的柱槽内，随后持续冲压，柱槽内的废料被二号冲棒冲出；当四模内部工件废料被冲出后，冷镦机进行工作，将工件在模腔内持续加压，使工件非圆弧形的一端变为圆弧状，配合二模的加工使得工件两端均变为圆弧形；此时工件内部的通孔内壁存在台阶；
S5：五模墩子中部固定安装有三号冲棒，五模墩子使用的三号冲棒大于四模的二号冲棒，随后启动冷镦机，五模墩子携带三号冲棒对工件进行冲压，五模内的三号冲棒将工件内部的通孔冲大，在三号冲棒的挤压下使通孔内壁的台阶消失；随后由于五模墩子以及五模模腔的侧壁均为圆弧形，故冷镦机继续冲压，能够对工件外圈进行处理，使五模挤压工件，使工件外圆弧满足要求；
S6：通过在六模墩子上固定安装有四号冲棒，将五模加工完成后的工件放置在六模模腔内；随后启动冷镦机，六模墩子一端的四号冲棒在进行冲压时，冲柱对通孔内进行拉光，保证工件内部的光滑，满足技术要求。
本发明的有益效果如下：
本发明工艺的优势在于：本申请生产的空心球孔洞内无台阶，且内部光滑，满足工艺要求，增强了空心球的连接稳定性；现有技术中，若保证空心球内部无台阶，还需经过打磨过程，增加了加工难度，故与现有技术相比，减少了后续加工过程，无需再单独对空心球进行加工；提高了生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明中工艺的流程图；
图2是本发明中冷镦机的立体图；
图3是本发明中二模、三模、四模、五模以及六模的墩子和模腔的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，本发明所述的空心球冷墩工艺，该工艺中主要包括冷镦机，所述冷镦机包括：
一模，所述一模用于将工件切断，使工件呈柱状结构；
二模，所述二模包括二模模腔以及二模墩子，所述二模模腔配合二模墩子对工件进行单边整形以及加工定位槽；
三模，所述三模包括三模模腔以及三模墩子，所述三模模腔配合三模墩子对工件内部加工柱形孔以及加工定位槽；
四模，所述四模包括四模模腔以及四模墩子，所述四模模腔配合四模墩子对工件内部废料进行冲出以及单边整形；
五模，所述五模包括五模模腔以及五模墩子，所述五模模腔配合五模墩子用以消除工件内部通孔的台阶以及进行两边整形；
六模，所述六模包括六模模腔以及六模墩子，所述六模模腔配合六模墩子通过对工件通孔内部进行拉光使其变得光滑。
工作时，在冲裁空心球的孔洞时，由于冲裁后得到的冲裁切口表面由塌角、剪切面、断裂面和毛刺等4部分组成，剪切面是塑性变形形成的，表面光洁且与板料平面垂直，断裂面是破坏形成的粗糙表面，不垂直于板料平面，呈一定倾角；因此冲裁切口表面的塌角、剪切面、断裂面和毛刺相互之间易形成不平整的台阶以及造成切口表面有毛刺、不光滑；从而影响空心球孔洞内壁与其他工件的接触面积，影响连接的稳固性，因此本申请通过一模、二模、三模、四模、五模以及六模之间的相互配合，实现对空心球孔洞内部台阶的处理以及对孔洞内壁进行拉光，增强了空心球的连接稳固性。
作为本发明的一种具体实施方式，所述二模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，所述二模墩子中部设有定位销。
工作时，将一模中的工件取出，此时，工件呈柱状结构(一模可以为切割机等，主要用于切断工件)，将工件的一端放入二模的模腔，启动冷镦机，与二模模腔相互配合的二模墩子进行工作，二模墩子对二模模腔内的工件进行冲压，由于二模墩子中部设有定位销，定位销对工件一端冲出定位槽；而二模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，因此在二模墩子的挤压下，位于二模模腔内的工件的一端受二模模腔限位，工件一端被冲出圆弧形倒角。
作为本发明的一种具体实施方式，所述三模模腔底部中心位置设置有凸起，所述三模墩子的一端固定装有一号冲棒；
所述凸起的径向尺寸大于定位销的径向尺寸；
所述一号冲棒的长度是工件长度的五分之四。
工作时，将二模加工完成后的工件放入到三模模腔内，随后启动冷镦机，由于三模墩子的一端固定装有一号冲棒，一号冲棒的加工深度为工件长度的五分之四，在三模墩子对工件进行冲压时，三模墩子一端的一号冲棒对准二模加工出的定位槽，对一号冲棒进行定位，随后一号冲棒对工件内部冲压变成柱形孔，由于一号冲棒的加工深度为工件长度的五分之四，故柱形孔深度为工件本身的五分之四，此设置保证了柱形孔的深度，方便后续工艺将柱形孔贯穿；且三模模腔底部中心位置设置有凸起，在三模墩子对工件进行冲压时，工件位于三模模腔底部一端被冲出定位槽，且凸起的径向尺寸大于定位销的径向尺寸，故三模中加工的定位槽大于二模中加工的定位槽，进而在冲压的过程中，工件的外圆弧度在三模模腔凸起的撑动下变大。
作为本发明的一种具体实施方式，所述四模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，所述四模墩子中部固定安装有二号冲棒。
工作时，通过在四模墩子的中部固定安装有二号冲棒；二号冲棒为空心柱状结构，将三模加工完成后的工件放置在四模模腔内，且有定位槽的一端位于四模模腔外，随后启动冷镦机，四模墩子对三模模腔内的工件进行冲压，且冲压过程中，四模墩子上的二号冲棒伸入到工件内部的柱槽内，随后持续冲压，柱槽内的废料被二号冲棒冲出；当四模内部工件废料被冲出后，冷镦机进行工作，将工件在模腔内持续加压，使工件非圆弧形的一端变为圆弧状，配合二模的加工使得工件两端均变为圆弧形；此时工件内部的通孔内壁存在台阶。
作为本发明的一种具体实施方式，所述五模墩子中部固定安装有三号冲棒，所述五模墩子以及五模模腔的侧壁均为圆弧形；
所述三号冲棒的直径大于二号冲棒的直径。
工作时，五模墩子中部固定安装有三号冲棒，五模墩子使用的三号冲棒大于四模的二号冲棒，随后启动冷镦机，五模墩子携带三号冲棒对工件进行冲压，五模内的三号冲棒将工件内部的通孔冲大，在三号冲棒的挤压下使通孔内壁的台阶消失；随后由于五模墩子以及五模模腔的侧壁均为圆弧形，故冷镦机继续冲压，能够对工件外圈进行处理，使五模挤压工件，使工件外圆弧满足要求。
作为本发明的一种具体实施方式，所述六模墩子上固定安装有四号冲棒。
工作时，通过在六模墩子上固定安装有四号冲棒，将五模加工完成后的工件放置在六模模腔内；六模模腔以及六模墩子的侧壁与五模墩子以及五模模腔的侧壁一致，故六模对工件的侧壁外表面无影响；随后启动冷镦机，六模墩子一端的四号冲棒在进行冲压时，冲柱对通孔内进行拉光，保证工件内部的光滑，满足技术要求。
作为本发明的一种具体实施方式，该实验方法包括以下步骤：
S1：将工件放入一模中切断，使工件变为圆柱状；
S2：将一模中的工件取出，将工件的一端放入二模的模腔，启动冷镦机，与二模模腔相互配合的二模墩子进行工作，二模墩子对二模模腔内的工件进行冲压，由于二模墩子中部设有定位销，定位销对工件一端冲出定位槽；而二模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，因此在二模墩子的挤压下，工件一端被冲出圆弧形倒角；
S3：将二模加工完成后的工件放入到三模模腔内，随后启动冷镦机，三模墩子的一端固定装有一号冲棒，三模墩子一端的一号冲棒对准二模加工出的定位槽，随后一号冲棒对工件内部冲压变成柱形孔；且三模模腔底部中心位置设置有凸起，在三模墩子对工件进行冲压时，工件位于三模模腔底部一端被冲出定位槽；
S4：将三模加工完成后的工件放置在四模模腔内，且有定位槽的一端位于四模模腔外，随后启动冷镦机，四模墩子对三模模腔内的工件进行冲压，且冲压过程中，四模墩子上的二号冲棒伸入到工件内部的柱槽内，随后持续冲压，柱槽内的废料被二号冲棒冲出；当四模内部工件废料被冲出后，冷镦机进行工作，将工件在模腔内持续加压，使工件非圆弧形的一端变为圆弧状，配合二模的加工使得工件两端均变为圆弧形；此时工件内部的通孔内壁存在台阶；
S5：五模墩子中部固定安装有三号冲棒，五模墩子使用的三号冲棒大于四模的二号冲棒，随后启动冷镦机，五模墩子携带三号冲棒对工件进行冲压，五模内的三号冲棒将工件内部的通孔冲大，在三号冲棒的挤压下使通孔内壁的台阶消失；随后由于五模墩子以及五模模腔的侧壁均为圆弧形，故冷镦机继续冲压，能够对工件外圈进行处理，使五模挤压工件，使工件外圆弧满足要求；
S6：通过在六模墩子上固定安装有四号冲棒，将五模加工完成后的工件放置在六模模腔内；随后启动冷镦机，六模墩子一端的四号冲棒在进行冲压时，冲柱对通孔内进行拉光，保证工件内部的光滑，满足技术要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.空心球冷墩工艺，其特征在于：该工艺中主要包括；
一模，所述一模用于将工件切断，使工件呈柱状结构；
二模，所述二模包括二模模腔以及二模墩子，所述二模模腔配合二模墩子对工件进行单边整形以及加工定位槽；
三模，所述三模包括三模模腔以及三模墩子，所述三模模腔配合三模墩子对工件内部加工柱形孔以及加工定位槽；
四模，所述四模包括四模模腔以及四模墩子，所述四模模腔配合四模墩子对工件内部废料进行冲出以及单边整形；
五模，所述五模包括五模模腔以及五模墩子，所述五模模腔配合五模墩子用以消除工件内部通孔的台阶以及进行两边整形；
六模，所述六模包括六模模腔以及六模墩子，所述六模模腔配合六模墩子通过对工件通孔内部进行拉光使其变得光滑；
所述二模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，所述二模墩子中部设有定位销；
所述三模模腔底部中心位置设置有凸起，所述三模墩子的一端固定装有一号冲棒；
所述凸起的径向尺寸大于定位销的径向尺寸；
所述一号冲棒的长度是工件长度的五分之四；
所述四模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，所述四模墩子中部固定安装有二号冲棒；
所述五模墩子中部固定安装有三号冲棒，所述五模墩子以及五模模腔的侧壁均为圆弧形；
所述三号冲棒的直径大于二号冲棒的直径；
所述六模墩子上固定安装有四号冲棒；
将一模中的工件取出，将工件的一端放入二模模腔，启动冷镦机，与二模模腔相互配合的二模墩子进行工作，二模墩子对二模模腔内的工件进行冲压，由于二模墩子中部设有定位销，定位销对工件一端冲出定位槽；而二模模腔底部的四周设置有圆弧形倒角，因此在二模墩子的挤压下，工件一端被冲出圆弧形倒角；
将二模加工完成后的工件放入到三模模腔内，随后启动冷镦机，三模墩子的一端固定装有一号冲棒，三模墩子一端的一号冲棒对准二模加工出的定位槽，随后一号冲棒对工件内部冲压变成柱形孔；且三模模腔底部中心位置设置有凸起，在三模墩子对工件进行冲压时，工件位于三模模腔底部一端被冲出定位槽；
将三模加工完成后的工件放置在四模模腔内，且有定位槽的一端位于四模模腔外，随后启动冷镦机，四模墩子对四模模腔内的工件进行冲压，且冲压过程中，四模墩子上的二号冲棒伸入到工件内部的定位槽内，随后持续冲压，定位槽内的废料被二号冲棒冲出；当四模内部工件废料被冲出后，冷镦机进行工作，将工件在模腔内持续加压，使工件非圆弧形的一端变为圆弧状，配合二模的加工使得工件两端均变为圆弧形；此时工件内部的通孔内壁存在台阶；
五模墩子中部固定安装有三号冲棒，五模墩子使用的三号冲棒大于四模的二号冲棒，随后启动冷镦机，五模墩子携带三号冲棒对工件进行冲压，五模内的三号冲棒将工件内部的通孔冲大，在三号冲棒的挤压下使通孔内壁的台阶消失；随后由于五模墩子以及五模模腔的侧壁均为圆弧形，故冷镦机继续冲压，能够对工件外圈进行处理，使五模挤压工件，使工件外圆弧满足要求；
通过在六模墩子上固定安装有四号冲棒，将五模加工完成后的工件放置在六模模腔内；随后启动冷镦机，六模墩子一端的四号冲棒在进行冲压时，四号冲棒对通孔内进行拉光，保证工件内部的光滑，满足技术要求。
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