CN1181431A - 工业用缝纫机针及其加工方法 - Google Patents

Abstract

工业用缝纫机针及其加工方法是一种对工业缝纫机针加工方法进行改进,从而提高工业缝纫机针质量的新发明。该工业缝纫机针的针杆上的长线槽的2个侧面形成一个夹角,侧面和底面以及侧面和外圆面相交处为圆弧,侧面和底面粗糙度为R_a0.2微米。优点是提高了工业缝纫机针的质量,减小了输送缝线的摩擦力。其加工方法用冲压代替铣削加工线槽,还能节约原材料,提高工作效率。

Description

工业用缝纫机针及其加工方法

本发明涉及一种工业上用缝纫机针及加工过程中加工方法的改进，具体说是一种工业用缝纫机针及其加工方法。

工业用缝纫机针上的线槽，用于导引输送缝线，并容纳缝线于槽中，以克服缝线与缝料的摩擦阻力和由此而产生的有害热量。由于传统开槽方法是采用铣削加工，使得槽面有明显的加工痕迹，表面粗糙，其粗糙度为R_α3.2微米，槽口边缘呈刀刃状并滞留一些难以彻底去除的毛刺，槽底清根，或直角形状。因而在缝纫中会发生“磨毛缝线”、“割线”、“熔线”等问题，难以满足高速缝纫的需求。工业缝纫机针结构上的缺点主要是由于传统的铣削加工方法造成的。其工艺过程大致分为三段：成型——热处理——表面处理。成型是关键，其中线槽的开槽采用铣削方法加工，这种加工方法的主要缺点是：在批量加工中，由于刀具的磨钝或磨损而导致尺寸变化及对线槽的表面损伤；使槽表面明显的加工痕迹，其粗糙度仅为R_a3.2微米，槽口边缘滞留一些难以彻底去除的毛刺；由于槽底清根，削弱了针杆强度；由于切削，破坏了针杆的组织纤维，同样也削弱了针杆强度。目前，在德国“莱茵”和美国“胜家”对传统加工方法也进行了改进，但是其开槽采用的是以投料时初始金属线径，不经锻杆交径直接进行压锻的技术方案，而且是一模双针相向排列，主要缺点是：产生溢料飞边，不仅需要增加“切边”和“整形”两个工位，而且额外浪费材料，一模双针，加大了设备和工装，增加了操作难度，当模具产生轴向压力不匀时，针的功能距离就难以把握。

本发明目的在于克服上述技术中的缺点，提出一种结构和加工方法改进了的工业用缝纫机针及其加工方法，能提高工业用缝纫机针的质量，使得在高速缝纫中，不会发生“磨毛缝线”、“割线”、“熔线”问题，并能提高生产效率，降低材料消耗。

本发明目的由以下技术方案来实现：

该工业用缝纫机针，在针杆的前端是针尖、针头，有一个针孔，针孔所处位置的前后针杆上有短线槽，与短线槽沿轴线相对有长线槽，针杆与针柄之间由过渡锥连接，针柄上有一装夹平面，其特征在于针杆上的长线槽的两个侧面形成一个夹角α，侧面和底面相交处及侧面和外圆面相交处为圆弧，侧面和底面平整、光滑、粗糙度为R_a0.2微米。

长线槽的两个侧面之间的夹角α为38°-40°。两个侧面和底面相交处及侧面和外圆面相交处为圆弧，圆弧半径R为0.05-0.07毫米。

由于表面比原来更加光滑，侧面和底面之间有圆弧过渡，在导引输送缝线过程中，摩擦阻力减小，因此产生的有害热量也减小，在高速缝纫中不会发生“磨毛缝线”、“割线”“熔线”的问题。

该工业用缝纫机针的加工方法是按以下工序加工：

选料→锻杆→切磨→滚刻→冷冲压→整形→热处理→电热轧直→跳眼→擦光→平直→抛磨→磨平→电镀。

本发明加工方法的核心是“先锻杆，后压槽”。长线槽、短线槽和针孔的加工是采用自制四工位冷冲压机床冲压加工，一次完成。这种方法，不会产生溢料“飞边”，不必辅加“切边”和“飞边整形”两个额外的工艺步骤，有利于设备小型化和工装简单化，有利于节省设备投资和节约原材料。有冷冲压加工过程中，一个模具中只有一根针，采取“一模单针”的模具，使针的功能距离易于掌握，模具易于制造，因为长度较短，易于操作，对于国产材料有良好的适应性。在冲孔加工方法上，本发明采用了专用的标准化型钢作为冲孔上模，只要磨出冲裁刃面即可，不必顾及是否符合孔形，可多次连续使用。在修孔方法上，采用倒棱加工抛磨。

本发明的优点是由于采用了新的加工方法，由冲压加工替代了切削加工，针杆表面组织纤维未被损坏，提高了针杆的断裂强度和抗弯能力；线槽表面粗糙度由R_a3.2微米提高到R_a0.2微米，槽口与槽根全部为小圆弧；针孔表面粗糙度由R_a3.2微米提高到R_a1.6微米，上、下孔口边缘均为小圆棱，曲率半径为0.05-0.07毫米；在导引输送线过程中，摩擦阻力减小，因此产生的有害热量也减小，不会发生“磨毛缝线”、“割线”、“熔线”问题，能满足高速缝纫的要求。新的加工方法与国外加工方法相比，节约材料约30％，与国内原有旧工艺相比，生产效率提高5倍以上。

结合附图说明一个实施例：

图1是一种工业用缝纫机针结构图，

图2是A-A剖面图，

图3是有长线槽部份剖面图，

图4是工业用缝纫机针冷锻工序后的针坏图，

图5是机针切磨工序切磨后的针坯图，

图6是工业用缝纫机针经滚刻工序后滚刻的标志和针号，

图7是经冷冲压工序以后的针坯图，

图8是经整形工序加工后的针坯图，

图9是经整形工序、抛磨工序后的针头部份结构图，

该工业用缝纫机针，在针杆(4)的前端是针尖(1)、针头(2)、针孔(3)、针孔(3)一端的针杆(4)上有短线槽(9)，针孔(3)另一端的针杆(4)上有长线槽(5)，针杆(4)与针柄(7)之间由带有锥度的过渡锥(6)连接，在针柄(7)上与短线槽同一面的是平面形状的针柄平面(10)，端面是针柄端(8)，针杆上长线槽的两个侧面形成一个夹角α，α的大小在38°-40°范围内；长线槽的两个侧面与底面相交处及两个侧面与圆弧面相交处为圆弧过渡，圆弧半径R为0.05-0.07毫米，侧面和底面平整光滑，粗糙度为0.2微米。由于这一系列结构、形状的改进，缝纫线在长线槽内摩擦阻力减小，适合于高速缝纫。

其加工方法如下：

1、选料：按其用途选择G_cr15或T9A光面钢丝为原料，钢丝直径符合机针柄的标准直径。

2、冷锻：采用XD型调直冷锻机，用于锻杆变径并同时锻出针的过渡锥。针坯全长为L；锻坯长度为L₁原料直径为D，针杆直径为d，过渡锥长度为L₂。

3、切磨：采用QM型切磨机，用于切去锻杆时针杆前端的缩经部分并预留冷冲压工序的上位余量，磨出针柄尾锥Y，L₃为切磨工序切齐后针的实长，为切除部分。

4、滚刻：采用GK型滚刻机，用于刻制产品型号及标志，在针柄上有产品标志(11)和针号(12)。

5、冷冲压：采用自制专用四工位冷冲压机床，用于压制针的长槽(5)、短线槽(9)和冲孔(3)、修孔(3)，针孔外侧出现的由于冲孔，压槽时膨胀突出(13)将在“抛磨”加工时磨除。

6、整形：采用ZM型整形机，由于切除冷冲压的针杆前端上位余量，磨除冲孔时孔外两侧的膨胀部分并同时磨出针尖第一锋角B为

，针尖第一锋角长度为l₅，为第二锋角α预留加工余量d为0.2-0.3毫米，由抛磨工序磨出前尖第二锋角，长度为l₄，短线槽前端至尖端距离为K。

7、热处理——淬火：采用自制高温箱式电阻炉加热，却方式为油冷，加热温度为840℃，冷却速度为150C/S。

8、电热轧直：采用DZ型电热轧直机，用于淬火后的回火并轧直，工件的加热温度为300-350℃，时向为15秒。

9、跳眼：采用立式跳眼机，用于针孔内壁的光饰加工，以略小于针孔宽度的光面钢为载体。穿入针孔并排列成行，涂以研磨剂，挂于跳眼机机架上，随机床的运转作跳跃式运动，偌以磨除针孔内壁的加工痕迹和毛刺。

10、擦光：采用自制专用擦光机，用于整针的表面擦光修饰，去除机针表面的粗糙痕迹。

11、平直：采用人工操作，即以人工的方法在金属平板上用酚醛树脂榔头，敲直在加工过程中所造成的弯针。

12、抛磨：采用PM型抛磨机，用于机针最后的整理加工，这一加工过程是通一组包括精磨砂轮和毛毡轮等联合加工实现的，这一工序的另一作用是磨出针尖的第二锋角。

13、磨平：采用MZ型磨平机，用于磨制针柄上的装夹平面；机针系列中有带有装夹平面和不带有装夹平面两种。

14、电镀：采用自制专用滚镀机，镀层金属为Cr，镀层厚度不低于3微米，具有表面防蚀和装饰双层功能。

15、包装：采用200支装的塑盒包装。

Claims (6)

1、一种工业用缝纫机针，在针杆的前端是针尖、针头，有一个针孔，针孔所处位置的前后针杆上有短线槽，与短线槽沿轴线相对有长线槽，针杆与针柄之间由过渡锥连接，针柄上有一装夹平面，其特征在于针杆上的长线槽的两个侧面形成一个夹角α，侧面和底面相交处及侧面和外圆面相交处为圆弧，侧面和底面平整、光滑、粗糙度为R_a0.2微米。

2、按照权利要求1所述的工业用缝纫机针，其特征在于长线槽的两个侧面之间的夹角α为38°-40°。

3、按照权利要求1所述的工业用缝纫机针，其特征在于长线槽的侧面和底面相交处及侧面和外圆面相交处为圆弧，圆弧半径R为0.05-0.07毫米。

4、一种工业用缝纫机针的加工方法，其特征在于是按以下工序加工：

选料→锻杆→切磨→滚刻→冷冲压→整形→热处理→电热轧直→跳眼→擦光→平直→抛磨→磨平→电镀。

5、按照权利要求4所述的工业用缝纫机针，其特征在于长线槽、短线槽和针孔的加工是采用四工位冷冲压机床冲压加工，一次完成。

6、按照权利要求4或5所述的工业用缝纫机针，其特征在于在冷冲压加工过程中，一个模具里只有一个根针。

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