一种无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺

摘要

本发明涉及一种无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺，该种球接点适用于安全围护用的组合式球接栏杆，制备工艺流程为：管状毛坯→缩口→胀形→整形→消应力热处理→孔加工→检验→入库，采用该工艺的优点是：在管状毛坯经缩口、胀形、整形直至成球接点的冲压过程不采用分块式活动凸模、橡胶、聚胺脂或液体等作为芯件使压力机的轴向压力转化为对工件胀形的径向压力的方法，而是直接通过特殊的冲模设计，利用工件自身强度在压力机的轴向压力作用下产生径向胀形而成为球接点，成球之后，在南北两极缩口留下的孔，被用于加工为扶手管孔或横杆管孔或钢栏杆热浸锌处理的工艺漏锌孔用，本发明的球接点是无缝的，加上消应力热处理，提高了产品的安全性能。

权利要求

1.一种无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺，其特征在于：制备工艺流程如下：管状毛坯→缩口→胀形→整形→修孔→消应力热处理→检验→入库；

具体的制备工艺步骤及参数如下：

(1)毛坯的准备：

工艺所用毛坯是管状毛坯；毛坯的尺寸：L＝1.57D-dkD 球接点外直径

dk 预留孔直径；

(2)缩口

缩口工序是放在胀形工序之前，缩口在模具上进行多次缩口，首次缩口，缩口系数控制在0.8～0.9，缩口系数通过调整闭合高度控制，确保材料不失稳起皱，此后的多次缩口与胀形同时进行；总的缩口系数：Ks＝dn/d0dn 多次缩口后的内径

d0 管状毛坯的内径

缩口工序总的缩口系数：Ks＝0.40～0.50；

(3)胀形

利用工件的自身强度在压力机的轴向压力在模具中产生的径向分力作用下胀形而成为球接点；首次缩口后的工件进入胀形工序，胀形工序与多次缩口工序同时进行，同样使用模具；胀形系数：Kz＝dmax/d0dmax 胀形后的内径

d0 管状毛坯的内径

胀形工序的胀形系数：Kz＝1.05～1.10；

(4)整形

在压力机的冲压作用下进行整形，进行校圆和精整；

(5)修孔

通过滚口或车削工序进行修孔，将球接点南北两极缩口留下的孔，加工为扶手管孔或横杆管孔或钢栏杆热浸锌处理的制备工艺漏锌孔用，并使其孔径符合使用要求；

(6)消应力热处理

冷冲压变形造成的组织变形和应力积聚，用消应力热处理消除应力，防止工件开裂或变形；

消应力热处理制备工艺为：将工件置于加热炉中加热到指定温度，保温一定时间，然后出炉冷却；

消应力热处理制备工艺为：将工件置于加热炉中加热到指定温度，保温一定时间，然后出炉冷却。 对于碳钢或低合金钢材料，消应力热处理制度为560～600℃加热，保温20分钟，空冷；

(7)上述工序之后，便可通过检验入库，成为生产组合式球接栏杆用的球接点，进入下一工序。

2.根据权利要求1所述的一种无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺，其特征在于所述的管状毛坯为锻造管状毛坯、车削加工成的管状毛坯或由无缝管裁切而成的管状毛坯。

3.根据权利要求1所述的一种无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺，其特征在于所述的球接点材料为普通钢、不锈钢、铝合金或铜合金材料。

4.权利要求1所述的无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺，其特征在于采用该工艺制备的球接点，用于安全围护结构用的组合式球接栏杆。

说明书

一种无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺，具体涉及一种组合式球接栏杆用的球接点制备制备工艺，属于金属冷冲压加工技术领域。

背景技术

[0002] 凡是有坠落危险的地方就必须设置栏杆，栏杆有多种形式，组合式球接栏杆因其美观，安装方便，适于在工厂标准化成批生产，被广泛应用于工业平台，市政园林行业，组合式球接栏杆的球接点是由金属球接点和金属管焊接而成，球接点是栏杆立柱、扶手、横杆的节点和连接点，球接点的制备成了生产组合式球接栏杆的关键技术。

[0003] 球接点的传统制备方法是拉深法，胀形法，也有采用两片半球焊接而成的方法。

[0004] 拉深法是片状板材在压力机上拉伸成半球底的杯状工件，经过切边缩口等工序制成球接点，这一制备制备工艺对板材要求高，工序多，成品率低，因而生产成本高，效率低。

[0005] 胀形法是将空心件或管状毛坯沿径向往外扩张，在管状毛坯的内部利用芯件，如分块式活动凸模、橡皮(聚胺脂)或者液体，使压力机的轴向压力转化为对工件的径向扩张力，而达到胀形的目的。传统的胀形制备工艺，缩口工序是在胀形工序之后，目的是便于芯模的退出。该制备工艺工序多，耗材多，效率低。

[0006] 两片半球焊接成为球接点的制备工艺最为简单，但是对半球的焊接要求不能留下安全隐患，为了降低安全风险，应增加验焊工序，从而增加了成本。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种简便的无芯缩口胀形冲压法生产球接点的制备工艺，该制备工艺能大幅度降低生产成本，提高效率。

[0008] 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

[0009] 本发明的制备工艺流程为：管状毛坯→缩口→胀形→整形→修孔→消应力热处理→检验→入库；

[0010] 具体的制备工艺步骤及参数如下：

[0011] (1)毛坯的准备：

[0012] 所用毛坯是管状毛坯，可以是锻造管状毛坯，车削加工成的管状毛坯，也可以是由无缝管裁切而成的管状毛坯；毛坯的尺寸：L＝1.57D-dk

[0013] D球接点外直径

[0014] dk预留孔直径；

[0015] (2)缩口

[0016] 缩口工序是放在胀形工序之前，缩口在模具上进行，缩口是多次缩口，首次缩口，缩口系数控制在0.8～0.9，缩口系数的控制通过调整闭合高度来实现，以确保材料不失稳起皱，此后的多次缩口是与胀形同时进行；总的缩口系数：Ks＝dn/d0

[0017] dn多次缩口后的内径

[0018] d0管状毛坯的内径

[0019] 缩口工序总的缩口系数：Ks＝0.40～0.50；

[0020] (3)胀形

[0021] 利用工件的自身强度在压力机的轴向压力在模具中产生的径向分力作用下胀形而成为球接点；首次缩口后的工件进入胀形工序，胀形工序与多次缩口工序同时进行，同样使用模具；

[0022] 胀形系数：Kz＝dmax/d0

[0023] dmax胀形后的内径

[0024] d0管状毛坯的内径

[0025] 本发明的胀形工序的胀形系数：Kz＝1.05～1.10；

[0026] (4)整形

[0027] 在压力机的冲压作用下进行整形，进行校圆和精整；

[0028] (5)修孔

[0029] 通过滚口或车削工序进行修孔，将球接点南北两极缩口留下的孔，加工为扶手管孔或横杆管孔或钢栏杆热浸锌处理的制备工艺漏锌孔用，并使其孔径符合使用要求；

[0030] (6)消应力热处理

[0031] 由于冷冲压变形造成的组织变形和应力积聚，会使工件开裂或变形，因此消应力热处理视为安全消除隐患的有效措施；

[0032] 对于碳钢或低合金钢材料，消应力热处理制度为560～600℃加热，保温20分钟，空冷；

[0033] (7)上述工序之后，通过检验、入库，成为生产组合式球接栏杆用的球接点，进入下一工序。

[0034] 本发明相对于现有技术的有益效果是：1.在管状毛坯经缩口，胀形，整形直至成球接点的冲压过程不采用分块式活动凸模、橡胶、聚胺脂或液体等作为芯件使压力机的轴向压力转化为对工件胀形的径向压力的传统方法，而是直接通过特殊的冲模设计，利用工件的自身强度在压力机的轴向压力作用下产生径向胀形而成为球接点，制备工艺简单，效率高，成品率高；2.采用本制备工艺加工的球接点成型之后，在南北两极缩口留下的孔，可用于加工扶手管孔或横杆管孔或钢栏杆热浸锌处理的制备工艺漏锌孔用；3.用本发明制造的球接点是无缝的，加上消应力热处理，提高了产品的安全性能。

附图说明

[0035] 图1为工序图；

[0036] 图2为加工所采用的模具；

[0037] 图3为球接点在球接栏杆立柱中的位置。

具体实施方式

[0038] 下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

[0039] 实施例1

[0040] 一种组合式球接栏杆用的球接点及其制备制备工艺，其制备工艺流程如下：

[0041] 管状毛坯→缩口→胀形→整形→修孔→消应力热处理→检验→入库；

[0042] 具体的制备工艺步骤及参数如下：

[0043] (1)毛坯的准备：

[0044] 该制备工艺所用毛坯是管状毛坯，可以是锻造管状毛坯，车削加工成的管状毛坯，也可以是由无缝管裁切而成的管状毛坯；毛坯的尺寸：L＝1.57D-dk

[0045] D球接点外直径

[0046] dk预留孔直径；

[0047] (2)缩口

[0048] 该制备工艺，缩口工序是放在胀形工序之前，缩口在模具上进行，缩口是多次缩口，首次缩口，缩口系数控制在0.8～0.9，缩口系数的控制通过调整闭合高度来实现，以确保材料不失稳起皱，此后的多次缩口是与胀形同时进行；总的缩口系数：Ks＝dn/d0[0049] dn多次缩口后的内径

[0050] d0管状毛坯的内径

[0051] 该制备工艺缩口工序总的缩口系数：Ks＝0.40；

[0052] (3)胀形

[0053] 该制备工艺是利用工件的自身强度在压力机的轴向压力在模具中产生的径向分力作用下胀形而成为球接点；首次缩口后的工件进入胀形工序，胀形工序与多次缩口工序同时进行，同样使用模具；胀形系数：Kz＝dmax/d0

[0054] dmax胀形后的内径

[0055] d0管状毛坯的内径

[0056] 该胀形工序的胀形系数：Kz＝1.05；

[0057] (4)整形

[0058] 在压力机的冲压作用下进行整形，进行校圆和精整；

[0059] (5)修孔

[0060] 通过滚口或车削工序进行修孔，将球接点南北两极缩口留下的孔，加工为扶手管孔或横杆管孔或钢栏杆热浸锌处理的制备工艺漏锌孔用，并使其孔径符合使用要求；

[0061] (6)消应力热处理

[0062] 由于冷冲压变形造成的组织变形和应力积聚，会使工件开裂或变形，因此消应力热处理视为安全消除隐患的有效措施；

[0063] 对于碳钢或低合金钢材料，消应力热处理制度为560℃加热，保温20分钟，空冷；

[0064] (7)上述工序之后，便可通过检验入库，成为生产组合式球接栏杆用的球接点，进入下一工序。

[0065] 实施例2

[0066] 一种组合式球接栏杆用的球接点及其制备制备工艺，其制备工艺流程如下：

[0067] 管状毛坯→缩口→胀形→整形→修孔→消应力热处理→检验→入库；

[0068] 具体的制备工艺步骤及参数如下：

[0069] (1)毛坯的准备：

[0070] 该制备工艺所用毛坯是管状毛坯，可以是锻造管状毛坯，车削加工成的管状毛坯，也可以是由无缝管裁切而成的管状毛坯；毛坯的尺寸：L＝1.57D-dk

[0071] D球接点外直径

[0072] dk预留孔直径；

[0073] (2)缩口

[0074] 该制备工艺，缩口工序是放在胀形工序之前，缩口在模具上进行，缩口是多次缩口，首次缩口，缩口系数控制在0.8～0.9，缩口系数的控制通过调整闭合高度来实现，以确保材料不失稳起皱，此后的多次缩口是与胀形同时进行；总的缩口系数：Ks＝dn/d0[0075] dn多次缩口后的内径

[0076] d0管状毛坯的内径

[0077] 该制备工艺缩口工序总的缩口系数：Ks＝0.50；

[0078] (3)胀形

[0079] 该制备工艺是利用工件的自身强度在压力机的轴向压力在模具中产生的径向分力作用下胀形而成为球接点；首次缩口后的工件进入胀形工序，胀形工序与多次缩口工序同时进行，同样使用模具；胀形系数：Kz＝dmax/d0

[0080] dmax胀形后的内径

[0081] d0管状毛坯的内径

[0082] 该胀形工序的胀形系数：Kz＝1.10；

[0083] (4)整形

[0084] 在压力机的冲压作用下进行整形，进行校圆和精整；

[0085] (5)修孔

[0086] 通过滚口或车削工序进行修孔，将球接点南北两极缩口留下的孔，加工为扶手管孔或横杆管孔或钢栏杆热浸锌处理的制备工艺漏锌孔用，并使其孔径符合使用要求；

[0087] (6)消应力热处理

[0088] 由于冷冲压变形造成的组织变形和应力积聚，会使工件开裂或变形，因此消应力热处理视为安全消除隐患的有效措施；

[0089] 对于碳钢或低合金钢材料，消应力热处理制度为600℃加热，保温20分钟，空冷；

[0090] (7)上述工序之后，便可通过检验入库，成为生产组合式球接栏杆用的球接点，进入下一工序。