CN1807002A - 用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺，包括：(1)切料：由自动送料装置送料，切模截断胚料；(2)整形：锻平胚料受剪面；(3)预备成型：依产品复杂性及模具受力情形定出实际工位数，进行孔及外形成型前的预备镦锻；(4)成型：实现垫片最后外形成型及两端面孔导入致连皮成型；(5)冲孔：将预成型孔的连皮冲除至所需孔尺寸。此工艺使产品成型迅速且精确，是一种集高速化、自动化、规格化于一体的生产方法，不仅提高了生产效率及材料利用率，还减轻了工人劳动强度，更提高了产品的强度、硬度、精度及外观质量，大幅度地降低了成本，同时具有良好的操作安全性及社会环保性。

Description

用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺

技术领域

本发明属于金属锻压加工领域，涉及用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺。

背景技术

薄垫片这类产品属紧固用零件，被广泛应用于航空、汽车、军用、医疗器械、电子电器、印刷、纺织机械及工装模治具等行业，需求量极大，要求大批量地生产方可满足。

传统工艺(一)：如图1A、1B所示，应用冲床将板金料进行冲孔、落料等工步冲裁加工成型，此工艺有如下之缺陷：

(1)材料利用率极低，由图1可说明此传统工艺的材料利用情形：除圆环3为所需产品，边框1、小圆片2均为废料；裁剪层4及断裂层5上留有毛刺，外观不良，还需增加工序去毛刺；

(2)板料价格昂贵，生产效率低，冲裁模具易损，加工成本高；劳动强度大，安全环保性差。

(3)垫片精密度较差，平面度、同心度、外径尺寸等均无法保障。

传统工艺(二)：利用棒钢(条棒)依等重量截取批量胚料，经冲床镦粗、冲孔、锻薄、成型，此工艺有如下之缺陷：

(1)材料利用率低：用棒钢(条棒)手工送料，截料长度误差大；依等重量截取胚料，需频繁称重，浪费工时，截料效率低；棒钢(条棒)截取胚料时头尾有余料，大批量截取时，产生大量的废料；将冲孔制程置于锻薄工序之前，冲孔废料增厚，则大批量生产时，累计废料量大。

(2)各制程不能自动衔接，制程多并且分散，制程之间容易混料；各制程需由各专人操作；各制程因生产进度不同而易产生滞料现象，并且增加了大量的搬运时间，生产效率低，加工成本高。

(3)品精度低，质量不稳定。

(4)劳动强度大，安全无法保障。

发明内容

针对上述背景技术缺陷，本发明的主要目的是提供用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺，使薄垫片的生产工艺连贯，实现生产的自动化，具有更快的生产速度，且线材(胚料)的利用率高，达到降低废料的制造要求，提升经济效率。

为实现上述目的，本实用新型的解决方案是包括以下流程：

(1)切料：由自动送料装置送料，切模截断胚料；

(2)整形：锻平胚料受剪面；

(3)预备成型：依产品复杂性及模具受力情形定出实际工位数，进行孔及外形成型前的预备镦锻；

(4)成型：实现垫片最后外形成型及两端面孔导入致连皮成型；

(5)冲孔：将预成型孔的连皮冲除至所需孔尺寸。

其中：第(3)步是采用3工位或3工位以上的多任务位冷镦机设备将线材通过模具冷镦成型。

第(3)步预备成型与第(4)步成型采用前后冲扶料装置定位胚料，防止胚料因薄料而入模偏心。

从第(3)步预备成型至第(5)步冲孔，当胚料顶出后，是由转运夹将其移入下一步，并通过转运夹上设有的一个挡唇定位胚料，以防顶出胚料因薄料而入转运夹时倾斜。

采用上述工艺后，本发明主要是将盘元线材通过自动送料装置以精确的步进方式送料，然后由模具经切断、整形、预备成型、成型、冲孔的连贯加工程序使产品一气呵成，产品在连续锻造过程中迅速且精确地成型，兼具高速化、自动化、规格化，充分展现出下列特色：

1.材料利用更加完全

胚料被裁切成适长锻造，各锻压阶段皆用原胚料成型，胚料利用率高，达到降低废料的制造要求，提升经济效率。而且，采用自动送料装置，较之手工截料，此工序所需最小截断长径比更小，锻造变形量相对减小，从而减小锻造力，提高模具寿命；不易产生应力集中，故无需退火过程。

2.生产自动化

使用多任务位冷镦机，各阶段操作完全自动，利于大量生产，可以实现一人多机操作，提高生产效率，减轻工人劳动强度，并绝对保证其操作安全性，更有效地提高其环保性，同时，借制造流程的连续统一性，可获得产品规格标准化的功效。

3.成品强度高

受锻造的成品极为密实，强度与硬度高，抗压性及耐磨性好，并且不会出现冲裁断裂面而影响外观，极大地提升产品外观质量，并使产品不良率降至最低，远优于其它工艺方法加工之品质。

4.精度良佳

锻件表面平滑光亮，增加了整体的质感。

5.无毛边

锻件不会有毛边，无刮手之弊。

6.规格一致

各成品于同一锻模中成型，加上所使用的胚料体积一定，故成品规格可趋于一致。

附图说明

图1A是传统用板金料冲裁加工薄垫片的材料图；

图1B是薄垫片的外观示意图；

图2是本发明的薄垫片多任务位冷镦工艺图(现以6工位举例说明此工艺)；

图3是本发明前、后冲扶料装置图；

图4是本发明的夹送胚料用之转运夹图。

具体实施方式

请参考图2，本发明用盘元线材经切断、整形、预备成型、成型、冲孔加工时，其间具有自动送料、自动夹送等操作，在说明本发明制造流程之前，先对自动送料、自动夹送装置等操作做一说明。

A、自动送料：

冷镦机自动送料装置主要包括有：凸轮、进料摇杆、棘轮、棘爪及输料轮等组件。凸轮驱动进料摇杆使棘爪作动棘轮转动一角度θ，该棘轮转动θ时，输料轮将同步转动θ角而送料，则输料轮将分成2π/θ等分送料，设输料轮的有效工作外径为D，则每次的送料长度为πD÷(2π/θ)＝Dθ/2。

设垫片第五胚料的体积为V，线材的直径为d，送料长度为l，

则v＝πd²/4×l，故l＝4v/πd²

由于送料长度为Dθ/2，

故Dθ/2＝4v/πd²

即θ＝8v/πd²D

所以，只要将相关数据代入，便知θ数值，如此通过精确控制送料摇杆的转动角度θ，便可使送料准确无误。

B、自动夹送：

在连续锻造过程中，为配合自动生产，故生产过程中，需要具备自动夹送的功能。为此，在每一生产流程中，均设有专用转运夹(如图4)，做为各流程间的衔接，而为配合各不同锻造流程的操作要求，该等专用夹具可分平移夹具及翻转夹具两种。

1)平移夹具：锻造过程中，使胚料保持同一方位进入次一流程，使用该平移夹具。

2)翻转夹具：锻造过程中，需使胚料翻转180度，变化其原来方位进入次一流程时，使用该翻转夹具。其原理是在转运夹的中心轴装设一导齿轮与设备夹送装置的中心齿轮啮合，当夹具平移时，该导齿轮被带动旋转，从而转运夹旋转180度以符合工艺需要。

了解上述自动化操作方式后，能更明白发现本生产流程的一贯性与创新性，兹就各流程逐一说明如下：

(1)切料：首先是盘元线材由多任务位冷镦成型机的自动送料装置以步进方式送入内刀模口，然后由外刀将线材切断，呈如图2之胚料A。切断后外刀夹夹着胚料A平移送至模口1D；

(2)整形：镦柱1P将胚料A压入模口1D进行冷镦整形，由顶柱1A将胚料1B顶出模口1D，进入第1转运夹(此转运夹无需挡唇)，由第1转运夹夹着翻转送至模口2D；

(3)预备成型：镦柱2P将胚料1B压入模口2D进行冷镦整形，由顶柱2A将胚料2B顶出模口2D，进入第2转运夹(此转运夹也无需挡唇)，由第2转运夹夹着翻转送至模口3D；

(4)镦柱3P将胚料2B压入模口3D(用如图3所示的前、后冲扶料装置7前后顶紧胚料2B入模防偏心)进行预备成型，由顶柱3A将胚料3B顶出模口3D，进入第3转运夹(此转运夹设挡唇8，用于定位胚料)，靠住挡唇8(图4)夹着平移送至模口4D，以防顶出胚料3B因薄料而入转运夹时倾斜；

(5)镦柱4P将胚料3B压入模口4D(用如图3所示的前、后冲扶料装置7前后顶紧胚料3B入模防偏心)进行预备成型，由顶柱4A将胚料4B顶出模口4D，进入第4转运夹(此转运夹设挡唇8，用于定位胚料)，靠住挡唇8(图4)夹着平移送至模口5D，以防顶出胚料4B因薄料而入转运夹时倾斜；

(6)成型：镦柱5P将胚料4B压入模口5D(用如图3所示的前、后冲扶料装置7前后顶紧胚料4B入模防偏心)完成垫片最后外形成型及两端面孔导入致连皮成型，由顶柱5A将胚料5B顶出模口5D，进入第5转运夹(此转运夹设挡唇8，用于定位胚料)，靠住挡唇8夹着翻转送至模口6D，以防顶出胚料5B因薄料而入转运夹时倾斜；

(7)冲孔：镦柱6P将胚料5B压入模口6D进行冲孔，将预成型孔的连皮冲除至所需孔尺寸，即成成品6B，经脱料盘脱料后被输送带送至检验料斗。

总之，本发明使用操作简单、安全，材料利用率高，同时可应用于各种不同规格类型的薄垫片加工。此工艺开拓了薄垫片在国内多任务位冷镦成型机加工应用的领域，同时缓解了国内钢材紧缺的局面。

以上仅针对本发明的较佳实例作一说明，而不是限制本发明的范围，举凡垫片不同外形尺寸的变化，仍属于本发明的创新精神，包括在本专利保护范围。

Claims (4)

1、用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺，其特征是包括以下流程：

(1)切料：由自动送料装置送料，切模截断胚料；

(2)整形：锻平胚料受剪面；

(3)预备成型：依产品复杂性及模具受力情形定出实际工位数，进行孔及外形成型前的预备镦锻；

(4)成型：实现垫片最后外形成型及两端面孔导入致连皮成型；

(5)冲孔：将预成型孔的连皮冲除至所需孔尺寸。

2、如权利要求1所述用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺，其特征是：第(3)步是采用3工位或3工位以上的多任务位冷镦机设备将线材通过模具冷镦成型。

3、如权利要求1所述用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺，其特征是：第(3)步预备成型与第(4)步成型采用前后冲扶料装置定位胚料，防止胚料因薄料而入模偏心。

4、如权利要求1所述用盘元线材由多任务位冷镦机成型薄垫片的工艺，其特征是：从第(3)步预备成型至第(5)步冲孔，当胚料顶出后，是由转运夹将其移入下一步，并通过转运夹上设有的一个挡唇定位胚料，以防顶出胚料因薄料而入转运夹时倾斜。

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