一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，屬于數(shù)控彎管機(jī)加工【技術(shù)領(lǐng)域】。其其步驟為：（1）鍛造毛坯的原材料準(zhǔn)備；（2）鍛造毛坯的退火處理；（3）鍛造毛坯的初加工；（4）冷拔；（5）圓管形毛坯的造型加工；（6）彈性?shī)A頭的熱處理；（7）彈性?shī)A頭的檢測(cè)，檢測(cè)尺寸和度數(shù)是否合格，是否有裂紋，尺寸滿足要求并且無(wú)裂紋的為合格。本發(fā)明所加工的彈性?shī)A頭彈性好，壽命長(zhǎng)，可以使用20000次以上，用到數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角的彎管機(jī)上時(shí)能避免移動(dòng)不均勻?qū)е鹿ぜ膿p傷和滑動(dòng)。
【專利說(shuō)明】一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)控彎管機(jī)加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，涉及一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的生活水平和機(jī)械產(chǎn)品加工技術(shù)的提高，人民對(duì)產(chǎn)品的要求不再只是考慮實(shí)用性，現(xiàn)在更多的在追求外觀精美，對(duì)細(xì)節(jié)的要求也越來(lái)越多。
[0003]尤其是汽車的需求，現(xiàn)在大家都在追求外形漂亮的汽車，對(duì)于汽車用到的彎管是否美觀也特別重視，尤其是對(duì)于流線型的設(shè)計(jì)理念較為追捧，例如汽車的保險(xiǎn)杠，要求在多個(gè)方向折彎多次，這就對(duì)彎管機(jī)的性能要求越來(lái)越高。所以現(xiàn)在的技術(shù)新趨勢(shì)是立體三維彎管機(jī)。
[0004]例如，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?200710109091.2，
【公開(kāi)日】2008年12月24日，公開(kāi)了一種
彎管機(jī)，該彎管機(jī)于機(jī)座一端設(shè)有輸送管件的送料機(jī)構(gòu)，管件經(jīng)輸送入料于彎管裝置，而彎管裝置對(duì)應(yīng)組設(shè)于一可令其縱向上下位移的機(jī)構(gòu)，而該縱向位移機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)結(jié)合于具有可橫向左右位移機(jī)構(gòu)的基板上，且基板結(jié)合于機(jī)座上所設(shè)的具有可360度旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)上，而該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可供送料機(jī)構(gòu)的料管通過(guò)，以送料至彎管裝置進(jìn)行自由角度彎管；由上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，令該彎管機(jī)具有圓周徑向旋轉(zhuǎn)配合X、Y縱橫軸向的三度空間轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)，讓該彎管機(jī)可施作任一曲度的工件。該專利就可以達(dá)到三度空間轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)的效果，但是該專利存在一個(gè)和現(xiàn)有技術(shù)共同的缺點(diǎn)，就是彎管的控制夾持存在問(wèn)題，因?yàn)楝F(xiàn)有的夾持裝置操作時(shí)，夾持不緊時(shí)彎管容易出現(xiàn)松動(dòng)，由于彎管時(shí)機(jī)械的力度較大，所以管材與夾管裝置容易產(chǎn)生嚴(yán)重的滑動(dòng)現(xiàn)象且伴有產(chǎn)生對(duì)管材外觀的損傷，夾持太緊容易損傷管材以及產(chǎn)生非正常的變形，而且?jiàn)A持裝置自身不能旋轉(zhuǎn)，彎管時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)扭曲力，這些都導(dǎo)致所彎的管材在折彎處不是絕對(duì)的流線型，所加工的彎管在外觀上和汽車整體不協(xié)調(diào)，而且容易在損傷處性能下降、易腐蝕，導(dǎo)致使用壽命變短，而有些工廠在彎管完成后會(huì)采用人工修補(bǔ)的方式，這雖然在外觀上能基本達(dá)到要求，但是這不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加成本，而且還存在性能不均勻，容易遺留很多的損傷點(diǎn)，為以后的使用埋下隱患。
[0005]現(xiàn)在要解決以上問(wèn)題，首選需要一個(gè)良好的夾持裝置，要求對(duì)管材夾管定位和回轉(zhuǎn)管材時(shí)不產(chǎn)生管材與夾管裝置的相對(duì)滑動(dòng)，尺寸誤差要小。
[0006]為此本 申請(qǐng)人:設(shè)計(jì)了一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管的內(nèi)推式夾持裝置，專門作為彎管機(jī)的夾持裝置，但是該裝置中需要用到一個(gè)彈性?shī)A頭，其形狀如圖1、圖2和圖3所示，彈性?shī)A頭包括夾頭本體1，夾頭本體I的形狀為一個(gè)管狀，外側(cè)帶有一圈凸起，該凸起由左側(cè)面和右側(cè)面兩個(gè)側(cè)面組成，左側(cè)面垂直于中心軸線，右側(cè)面為一個(gè)斜面，夾頭本體I的一端還設(shè)有開(kāi)口槽3，開(kāi)口槽的形狀由一個(gè)長(zhǎng)方形加一個(gè)半圓組成。該彈性?shī)A頭的工作原理是通過(guò)依靠擠壓凸起使得夾頭本體I整體收縮，夾緊工件。該彈性?shī)A頭的形狀根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)很容易加工，但是為了確保在夾持時(shí)對(duì)工件的損傷最小，夾頭本體I能整體收縮，還需要更好的彈性，但是現(xiàn)有的材料都無(wú)法達(dá)到該要求，這就需要特殊的原材料和加工工藝，以保持良好的彈性，并且因?yàn)榉磸?fù)的收縮和反彈，導(dǎo)致普通材料加工的彈性?shī)A頭的壽命低，使用壽命只有5000次。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]1.要解決的問(wèn)題
[0008]針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)加工的彈性?shī)A頭彈性不足、容易損傷工件表面，壽命低的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，其加工的彈性?shī)A頭具有良好的彈性，夾持管材時(shí)對(duì)管材無(wú)損傷，壽命長(zhǎng)。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0011]一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，其步驟為:
[0012]( I)鍛造毛坯的原材料準(zhǔn)備
[0013]澆鑄成圓柱形鍛造毛坯，鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.48-0.51%、Mn:
0.53-0.58%、Si:1.93-2.12%、S:≤ 0.025%、P..( 0.025%、Cr..( 0.30%、Ni..( 0.25%、Y2O3:
0.05-0.07%，余量為 Fe ；
[0014](2)鍛造毛坯的退火處理
[0015]將步驟( 1)中得到的鍛造毛坯經(jīng)過(guò)退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，其退火溫度為840-870°C，退火時(shí)間為3~5h，在退火爐中冷至300_450°C后進(jìn)行空冷；
[0016](3)鍛造毛坯的初加工
[0017]將步驟(2)中的鍛造毛坯先進(jìn)行鍛造處理，鍛造的始鍛溫度為1100~1200°C，終鍛溫度> 850°C，鍛造比為2.1 ;鍛造完成后進(jìn)行銑處理，毛坯銑成圓柱形；
[0018](4)冷拔
[0019]將步驟(2)中的圓柱形鍛造毛坯冷拔成圓管形，得到圓管形毛坯；
[0020](5)圓管形毛坯的造型加工
[0021]將圓管形毛坯用車床車成彈性?shī)A頭的形狀，該彈性?shī)A頭包括夾頭本體，夾頭本體的形狀為一個(gè)管狀，外側(cè)帶有一圈凸起，該凸起由左側(cè)面和右側(cè)面兩個(gè)側(cè)面組成，左側(cè)面垂直于中心軸線，右側(cè)面為一個(gè)斜面，夾頭本體的一端還設(shè)有開(kāi)口槽，開(kāi)口槽有兩個(gè)，開(kāi)口槽的形狀由一個(gè)長(zhǎng)方形加一個(gè)半圓組成；
[0022](6)彈性?shī)A頭的熱處理
[0023]將經(jīng)步驟(5)中車加工的彈性?shī)A頭，先加熱到300_420°C后保溫20_30min，然后再加熱到530-680 O保溫30-60min,再加熱到670-730 O，保溫10_20min，再加熱到890-9200C，保溫60-120min，先空冷至700_540°C后油淬，然后在450_520°C的溫度下進(jìn)行回火，回火兩次；
[0024](7)彈性?shī)A頭的檢測(cè)
[0025]檢測(cè)尺寸和度數(shù)是否合格，是否有裂紋，尺寸滿足要求并且無(wú)裂紋的為合格。
[0026]優(yōu)選地，所述的油淬火介質(zhì)為2號(hào)普通淬火油。
[0027]優(yōu)選地，將所述的步驟(5)中圓管形毛坯的造型加工中的開(kāi)口槽的左端保留一個(gè)連接條不車掉，形成一個(gè)連接板，即開(kāi)口槽的形狀變?yōu)橐粋€(gè)左端封閉的通孔，等一切加工好之后，彈性?shī)A頭裝配到機(jī)器上之后，再將連接板割除。
[0028]優(yōu)選地，將開(kāi)口槽的數(shù)量變?yōu)?個(gè)，步驟(6)中彈性?shī)A頭的熱處理替換為:先加熱到600-620°C保溫30min，再加熱到780-800°C，保溫15min，再加熱到910_920°C，保溫120min，先空冷至600-620°C后油淬，然后在450-520°C的溫度下進(jìn)行回火，回火兩次。此處因?yàn)殚_(kāi)口槽的數(shù)量變?yōu)?個(gè)，彈性?shī)A頭的受熱更容易均衡，所以加熱可以適當(dāng)?shù)奶岣咚俣取?br>
[0029]3.有益效果
[0030]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0031](1)本發(fā)明通過(guò)高合金以及特殊的加工工藝來(lái)提高材料的彈性，然后因?yàn)镸n和Si的含量較高，增加了脆裂傾向，本發(fā)明的材料中添加了 Y2O3，一方面降低脆裂傾向，另一方面也增加了材料的彈性；
[0032](2)本發(fā)明采用的材料需要經(jīng)過(guò)鍛造處理，我們意外的發(fā)現(xiàn)該材料在鍛造比為
2.1，能降低材料的脆裂傾向，配合后續(xù)的熱處理工藝，確保產(chǎn)品無(wú)裂紋；
[0033](3)本發(fā)明特殊的熱處理，一方面增加了材料的彈性；另一方面還極大的減少了裂紋的產(chǎn)生，所加工的彈性?shī)A頭彈性好、壽命長(zhǎng)，可以使用20000次以上；
[0034]( 4 )本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，成本低，易于推廣使用。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1為本發(fā)明所要加工的彈性?shī)A頭的主視圖；
[0036]圖2為本發(fā)明所要加工的彈性?shī)A頭的左視圖；
[0037]圖3為本發(fā)明所要加工的彈性?shī)A頭圖2的A-A剖視圖；
[0038]圖4為本發(fā)明實(shí)施例4中一個(gè)步驟所加工所要加工的彈性?shī)A頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖中:1、夾頭本體；2、凸起；3、開(kāi)口槽；4、連接板。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0041]實(shí)施例1
[0042]如圖1、圖2和圖3所示，一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，其步驟為:
[0043]( 1)鍛造毛坯的原材料準(zhǔn)備
[0044]澆鑄成圓柱形鍛造毛坯，鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.50%、Mn:0.55%、Si:
2.05%、S:≤ 0.025%、P:≤ 0.025%、Cr≤0.30%、Ni ≤0.25%、Y2O3:0.06%，余量為 Fe ；
[0045](2)鍛造毛坯的退火處理
[0046]將步驟(1)中得到的鍛造毛坯經(jīng)過(guò)退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，其退火溫度為860°C，退火時(shí)間為4h，在退火爐中冷至380°C后進(jìn)行空冷；
[0047](3)鍛造毛坯的初加工
[0048]將步驟(2)中的鍛造毛坯先進(jìn)行鍛造處理，鍛造的始鍛溫度為1100~1200°C，終鍛溫度≥ 850°C，鍛造比為2.1 ;鍛造完成后進(jìn)行銑處理，毛坯銑成圓柱形；
[0049](4)冷拔[0050]將步驟(2)中的圓柱形鍛造毛坯冷拔成圓管形，得到圓管形毛坯；
[0051](5)圓管形毛坯的造型加工
[0052]將圓管形毛坯用車床車成彈性?shī)A頭的形狀，該彈性?shī)A頭包括夾頭本體(I )，夾頭本體(1)的形狀為一個(gè)管狀，外側(cè)帶有一圈凸起，該凸起由左側(cè)面和右側(cè)面兩個(gè)側(cè)面組成，左側(cè)面垂直于中心軸線，右側(cè)面為一個(gè)斜面，夾頭本體(1)的一端還設(shè)有開(kāi)口槽(3)，開(kāi)口槽
(3)有兩個(gè)，開(kāi)口槽(3)的形狀由一個(gè)長(zhǎng)方形加一個(gè)半圓組成；
[0053](6)彈性?shī)A頭的熱處理
[0054]將經(jīng)步驟(5)中車加工的彈性?shī)A頭，先加熱到370°C后保溫26min，然后再加熱到630°C保溫45min，再加熱到700°C，保溫15min，再加熱到905°C，保溫95min，先空冷至640°C后油淬，淬火介質(zhì)為2號(hào)普通淬火油，然后回火兩次，每次回火溫度分別為490和520 0C ；
[0055](7)彈性?shī)A頭的檢測(cè)，檢測(cè)尺寸和度數(shù)是否合格，是否有裂紋，尺寸滿足要求并且無(wú)裂紋的為合格。本批次共生產(chǎn)30個(gè)，全部合格，無(wú)裂痕，彈性高，平均使用壽命達(dá)到了31000次，最先損壞的一個(gè)壽命達(dá)到了 29587次。
[0056]實(shí)施例2
[0057]同實(shí)施例1，所不同的是鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.48%、Mn:0.58%、Si:
1.93%, S:≤ 0.025%,P S 0.025%,Cr S 0.30%,N1:≤ 0.25%,Y2O3:0.07%，余量為 Fe ;步驟
(2)中退火溫度為840°C，退火時(shí)間為5h，在退火爐中冷至300°C后進(jìn)行空冷；步驟(6)中，彈性?shī)A頭的熱處理，先加熱到300°C后保溫30min，然后再加熱到530°C保溫60min，再加熱到730°C，保溫lOmin，再加熱到920°C，保溫60min，先空冷至700°C后油淬，然后回火兩次，每次回火溫度分別為470和495 °C。使用壽命為31158次。
[0058]實(shí)施例3
[0059]同實(shí)施例1，所不同的是鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.51%、Mn:0.53%、Si:
2.12%, S:≤ 0.025%,P S 0.025%, Cr S 0.30%,N1:≤ 0.25%,Y2O3:0.05%，余量為 Fe ;步驟
(2)中退火溫度為870°C，退火時(shí)間為3h，在退火爐中冷至450°C后進(jìn)行空冷；步驟(6)中，彈性?shī)A頭的熱處理，先加熱到420°C后保溫20min，然后再加熱到680°C保溫30min，再加熱到670°C，保溫20min，再加熱到890°C，保溫120min，先空冷至540°C后油淬，然后回火兩次，每次回火溫度分別為450和510°C。使用壽命為30073次。
[0060]實(shí)施例4
[0061]同實(shí)施例1，所不同的是鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.51%、Mn:0.54%、Si:
1.93-2.12%、S:≤ 0.025%、P S 0.025%、Cr S 0.30%、Ni S 0.25%、Y2O3:0.05%，余量為 Fe ；步驟(2)中其退火溫度為845°C，退火時(shí)間為3.5h，在退火爐中冷至450°C后進(jìn)行空冷；將所述的步驟(5)中圓管形毛坯的造型加工中的開(kāi)口槽3的左端保留一個(gè)連接條不車掉，如圖4所示，形成一個(gè)連接板4，即開(kāi)口槽3的形狀變?yōu)橐粋€(gè)左端封閉的通孔，等一切加工好之后，彈性?shī)A頭裝配到機(jī)器上之后，再將連接板4割除；這一步是為了防止加工好之后的夾頭變形；步驟(6)中，彈性?shī)A頭的熱處理，先加熱到360°C后保溫20min，然后再加熱到610°C保溫45min，再加熱到710°C，保溫lOmin，再加熱到895°C，保溫lOOmin，先空冷至650°C后油淬，然后回火兩次，每次回火溫度分別為450和470°C。使用壽命為32046次。
[0062]實(shí)施例5[0063]同實(shí)施例1，所不同的是將開(kāi)口槽(3)的數(shù)量變?yōu)?個(gè)，步驟(6)中彈性?shī)A頭的熱處理替換為:先加熱到600-620°C保溫30min，再加熱到780-800°C，保溫15min，再加熱到910-920°C，保溫120min，先空冷至600-620°C后油淬，回火兩次，每次回火溫度分別為450和520°C。使用壽命為30532次。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，其步驟為: (1)鍛造毛坯的原材料準(zhǔn)備 澆鑄成圓柱形鍛造毛坯，鍛造毛坯組分的質(zhì)量百分比為:C:0.48-0.51%、Mn:.0.53-0.58%、Si:1.93-2.12%、S..( 0.025%、P..( 0.025%、Cr:≤ 0.30%、Ni..( 0.25%、Y2O3:.0.05-0.07%，余量為 Fe ； (2)鍛造毛坯的退火處理 將步驟(1)中得到的鍛造毛坯經(jīng)過(guò)退火爐對(duì)其進(jìn)行退火，其退火溫度為840-870°C，退火時(shí)間為3~5h，在退火爐中冷至300-450°C后進(jìn)行空冷； (3)鍛造毛坯的初加工 將步驟(2)中的鍛造毛坯先進(jìn)行鍛造處理，鍛造的始鍛溫度為1100~1200°C，終鍛溫度> 850°C，鍛造比為2.1 ;鍛造完成后進(jìn)行銑處理，毛坯銑成圓柱形； (4)冷拔 將步驟(2)中的圓柱形鍛造毛坯冷拔成圓管形，得到圓管形毛坯； (5)圓管形毛坯的造型加工 將圓管形毛坯用車床車成彈性?shī)A頭的形狀，該彈性?shī)A頭包括夾頭本體(1)，夾頭本體(O的形狀為一個(gè)管狀，外側(cè)帶有一圈凸起，該凸起由左側(cè)面和右側(cè)面兩個(gè)側(cè)面組成，左側(cè)面垂直于中心軸線，右側(cè)面為一個(gè)斜面，夾頭本體(1)的一端還設(shè)有開(kāi)口槽(3)，開(kāi)口槽(3)有兩個(gè)，開(kāi)口槽(3)的形狀由一個(gè)長(zhǎng)方形加一個(gè)半圓組成； (6)彈性?shī)A頭的熱處理 將經(jīng)步驟(5)中車加工的彈性?shī)A頭，先加熱到300-420°C后保溫20-30min，然后再加熱到 530-680°C保溫 30-60min，再加熱到 670_730°C，保溫 10_20min，再加熱到 890_920°C，保溫60-120min，先空冷至700_540°C后油淬，然后在450_520°C的溫度下進(jìn)行回火，回火兩次； (7)彈性?shī)A頭的檢測(cè) 檢測(cè)尺寸和度數(shù)是否合格，是否有裂紋，尺寸滿足要求并且無(wú)裂紋的為合格。
2.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，其特征在于，所述的油淬火介質(zhì)為2號(hào)普通淬火油。
3.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，其特征在于，將所述的步驟(5)中圓管形毛坯的造型加工中的開(kāi)口槽(3)的左端保留一個(gè)連接條不車掉，形成一個(gè)連接板(4)，即開(kāi)口槽(3)的形狀變?yōu)橐粋€(gè)左端封閉的通孔，等一切加工好之后，彈性?shī)A頭裝配到機(jī)器上之后，再將連接板(4 )割除。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種數(shù)控彎管機(jī)中的三維立體轉(zhuǎn)角夾管用彈性?shī)A頭的加工方法，其特征在于，將開(kāi)口槽(3)的數(shù)量變?yōu)?個(gè)，步驟(6)中彈性?shī)A頭的熱處理替換為:先加熱到600-620°C保溫30min，再加熱到780-800°C，保溫15min，再加熱到910-920，保溫120min，先空冷至600_620°C后油淬，然后在450_520°C的溫度下進(jìn)行回火，回火兩次。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103612078SQ201310659396
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】吳善普, 吳善照 申請(qǐng)人:安徽德系重工科技有限公司