專(zhuān)利名稱(chēng)：T型構(gòu)件擠壓固接工藝及專(zhuān)用壓形刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬制件加工技術(shù)，尤其涉及具有一定塑性金屬材料的T型構(gòu)件的壓接工藝及專(zhuān)用工具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的T型構(gòu)件(如閥體)加工中，對(duì)垂直件(閥體的上部)與水平件(閥體的下座)之間的固接方法，一般采用焊接法，就是將經(jīng)過(guò)單獨(dú)精加工的垂直件，水平件焊接成T形整體。該工藝存在諸多缺點(diǎn)焊接高溫、焊接應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生變形，影響原有精度；為了消除應(yīng)力，不得不增加退火工序；為了保障構(gòu)件精度，需在退火后再進(jìn)行精加工，而此時(shí)的內(nèi)部精加工比原先的單件加工要困難得多；總之對(duì)保障精度和降低成本不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的的問(wèn)題是本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)缺陷，用擠壓固接工藝取代焊接法來(lái)擠壓固接加工成T字型構(gòu)件，達(dá)到了工藝簡(jiǎn)單可靠，不再有焊接應(yīng)力，提高了精度，降低生產(chǎn)成本的目的。
本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的將底部有一向外凸出的環(huán)狀凸圈的上(垂直)構(gòu)件、與上(垂直)構(gòu)件相貫的相貫面為平面的下(水平)構(gòu)件分別作金屬切削加工后，將二者緊配合再初裝結(jié)合成T形。當(dāng)通徑小于25mm時(shí)，初裝結(jié)合采取過(guò)盈配合，過(guò)盈量控制在0.02～0.08mm以?xún)?nèi)，初裝時(shí)上閥體和下閥體的結(jié)合面完全貼合；當(dāng)通徑大于25mm時(shí)，初裝結(jié)合采以螺紋連接。然后將上述初裝T形構(gòu)件置于壓力機(jī)上，在上構(gòu)件外套置一個(gè)圓筒形的壓形刀，刀體內(nèi)徑與上構(gòu)件外徑尺寸大體接近，并有一定的間隙，該間隙以0.5mm為佳。壓力機(jī)向壓形刀施加壓力，壓形刀的圓周刀刃對(duì)下構(gòu)件的上平面進(jìn)行擠壓，擠出一道V形圓環(huán)壓槽，壓槽內(nèi)側(cè)材質(zhì)因受擠壓作向心變形，緊緊包裹住上構(gòu)件根部的環(huán)狀凸圈，使上下構(gòu)件固接成一個(gè)“T”字形整體。壓形刀依其刀刃的銳、鈍程度分為二種或多種以上，擠壓時(shí)先用銳刀，后用鈍刀，以此為一輪，必要時(shí)更換壓形刀，并以更大的壓力，重復(fù)前述擠壓，進(jìn)行一輪以上的多次擠壓，每次施加的壓力則逐次加大，(壓力范圍為50～60噸)，直至達(dá)到預(yù)期的固接強(qiáng)度和密封性。
本發(fā)明的專(zhuān)用壓形刀為圓筒形，其刀體為中空筒體，筒體下端為平整的圓周刃口。其刀刃的銳鈍分為銳刀和鈍刀；銳刀的刀刃角α1和α2，其中α1＝60°～45°，最佳值為α1＝47°；α2＝25°～40°，最佳值為α2＝32°，且α1＋α2＜85°；鈍刀的刀刃角α1′和α2′，其中α1′＝60°～45°，最佳值為α1′＝49°；α2′＝28°～43°，最佳值為α2′＝34°，且α1′＋α；＜90°。壓形刀刀體的厚度以保證有足夠強(qiáng)度為原則，一般壁厚為10mm。壓形刀的材料為冷模具鋼，刀頭部分淬硬HRC60～64。在每次使用前，對(duì)壓形刀的圓周刃口進(jìn)行磨修、檢查，保證刃口的平整，刃角的一致以保障被壓零件受力。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)工藝筒單可靠，不再有焊接應(yīng)力，提高了精度，降低了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例縱向剖示圖；圖2是本發(fā)明專(zhuān)用壓形刀縱向剖示圖；圖3是本發(fā)明工藝擠壓過(guò)程示意具體實(shí)施例方式作為本發(fā)明第一實(shí)施例(最佳實(shí)施例)，見(jiàn)圖1，是在LA單向節(jié)流閥、AL節(jié)流單向閥上的應(yīng)用。將上閥體1、下閥體3分別作金屬切削加工，所述的上閥體1的底部有一向外凸出的環(huán)狀凸圈4，將上閥體1、下閥體3緊配合后，初步固定為一個(gè)T字形件，將上述初裝T形件置于壓力機(jī)(未顯示)上，在上閥體1外套置一個(gè)壓形刀2，所述的壓形刀2(見(jiàn)圖2)的刀體為中空?qǐng)A筒體，圓筒體下端為平整的圓周刃口。其刀刃的銳鈍分為銳刀2′和鈍刀2″；銳刀2′的刀刃角α1和α2，其中取α1的最佳值為47°；α2的最佳值為32°；鈍刀2″的刀刃角α1′和α2′，其中取α1′的最佳值為49，α2′的最佳值為α2′＝34°，壓形刀2的壁厚為10mm，刀體內(nèi)徑與上閥體1外徑間配有0.5mm間隙5。壓力機(jī)向壓形刀2施加壓力F，其擠壓過(guò)程(見(jiàn)圖3)按步進(jìn)行，第一步用刀刃較銳的銳刀2′，銳刀2′的刀刃角α1和α2(取最佳值為α1＝47°α2＝32°)，在壓力F1＝55噸的作用下，壓形刀的圓周刀刃在下閥體3平面上，環(huán)繞上閥體1根部的地方壓出一道V形圓環(huán)壓槽，其深度為h1，環(huán)槽內(nèi)側(cè)的材質(zhì)因受到徑向分力的擠壓而發(fā)生向心、向下的塑性變形，形成的環(huán)箍，緊緊地包裹住上閥體1的根部的凸圈4，使上下閥體固接為T(mén)形整體，以上如圖3的I所示。第二步，將壓形刀2換成刀刃較鈍的鈍刀2″，并以更大的壓力F2＝56噸(F2＞F1)進(jìn)行第二次擠壓，由于F2＞F1，鈍刀2″的刃角α1′＝49°，α2′＝34°(α1′＞α1、α2′＞α2)，因而向內(nèi)擠壓的法向分力N2比第一次法向分力N1更大，使業(yè)已形成V形環(huán)槽更深(即h2＞h1)，上口更寬，槽內(nèi)側(cè)的環(huán)箍更緊密地裹住上閥體1的根部的凸圈4，使固接強(qiáng)度更強(qiáng)，密封性更好，以上如圖3的II所示。第三、第四步是再依序使用銳刀2′、鈍刀2″，并以更大的壓力F3＝57噸和F4＝58噸(其F4＞F3＞F2)進(jìn)行第二輪重復(fù)擠壓，如圖3的III、IV所示。隨著壓力的逐次增大，V形環(huán)槽的深度不斷加深，即h1＜h2＜h3＜h4，環(huán)槽內(nèi)側(cè)材料的塑性變形也越加向心緊縮，直至完全充填上下閥體結(jié)合部之間的間隙，并牢固地包裹住上閥體1根部的凸圈4，達(dá)到預(yù)期的固接強(qiáng)度和密封性。
實(shí)施例二，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于所用的壓形刀2的刀刃角為所取范圍的下限值，壓力機(jī)(未顯示)向壓形刀2施加的力較小。在按上述的第一實(shí)施例的第一步進(jìn)行擠壓時(shí)，用刀刃較銳的銳刀2′，銳刀2′的刀刃角α1和α2，取值為α1＝45°α2＝25°，在壓力F1＝50噸的作用下，按上述進(jìn)行擠壓，使上下閥體固接為T(mén)形整體，如圖3的I所示。第二步，按上述的第一實(shí)施例的第二步進(jìn)行擠壓時(shí)，將壓形刀2換成刀刃較鈍的鈍刀2″，壓形刀的刀刃角取α1′＝46°α2′＝28°，壓力取F2＝51噸，進(jìn)行第二次擠壓，由于F2＞F1，α1′＞α1、α2′＞α2，因而向內(nèi)擠壓的法向分力N2比第一次法向分力N1更大，使業(yè)已形成V形環(huán)槽更深(即h2＞h1)，上口更寬，槽內(nèi)側(cè)的環(huán)箍更緊密地裹住上閥體1的根部的凸圈4，以上如圖3的II所示。第三、第四步是再依序使用銳刀2′、鈍刀2″，并以更大的壓力F3＝52噸和F4＝53噸(其F4＞F3＞F2)進(jìn)行第二輪重復(fù)擠壓，如圖3的III、IV所示。進(jìn)行多輪擠壓后，達(dá)到預(yù)期的固接強(qiáng)度和密封性。
實(shí)施例三，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于所用的壓形刀2的刀刃角為所取范圍的上限值，壓力機(jī)(未顯示)向壓形刀2施加的力較大。在按上述的第一實(shí)施例的第一步進(jìn)行擠壓時(shí)，用刀刃較銳的銳刀2′，銳刀2′的刀刃角α1和α2，取值為α1＝44°α2＝40°，在壓力F1＝56噸的作用下，按上述進(jìn)行擠壓，使上下閥體固接為T(mén)形整體，如圖3的I所示。第二步，按上述的第一實(shí)施例的第二步進(jìn)行擠壓時(shí)，將壓形刀2換成刀刃較鈍的鈍刀2″，壓形刀2″的刀刃角取α1′＝46°α2′＝43°，壓力取F2＝57噸，進(jìn)行第二次擠壓，由于F2＞F1，α1′＞α1、α2′＞α2，因而向內(nèi)擠壓的法向分力N2比第一次法向分力N1更大，使業(yè)已形成V形環(huán)槽更深(即h2＞h1)，上口更寬，槽內(nèi)側(cè)的環(huán)箍更緊密地裹住上閥體1的根部的凸圈4，以上如圖3的II所示。第三、第四步是再依序使用銳刀2′、鈍刀2″，并以更大的壓力F3＝58噸和F4＝59噸(其F4＞F3＞F2)進(jìn)行第二輪重復(fù)擠壓，如圖3的III、IV所示。進(jìn)行多輪擠壓后，達(dá)到預(yù)期的固接強(qiáng)度和密封性。
承上所述，本發(fā)明克服了焊接高溫、焊接應(yīng)力所產(chǎn)生的變形，提高了精度，達(dá)到了工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低的目的，故具有推廣之用。
權(quán)利要求
1.一種T型構(gòu)件擠壓固接工藝，將上(垂直)構(gòu)件(1)、下(水平)構(gòu)件(3)分別作金屬切削加工后初裝成T形構(gòu)件，其特征在于所述的上(垂直)構(gòu)件(1)的底部有一向外凸出的環(huán)狀凸圈(4)，將上述初裝T形構(gòu)件置于壓力機(jī)上，在上構(gòu)件外套置一個(gè)壓形刀(2)，壓力機(jī)向壓形刀(2)施加壓力(F)，壓形刀的圓周刀刃對(duì)下構(gòu)件的上平面進(jìn)行擠壓，擠出一道V形圓環(huán)壓槽，壓槽內(nèi)側(cè)材質(zhì)因受擠壓作向心變形，緊緊包裹住上構(gòu)件根部的環(huán)狀凸圈(4)，使上下構(gòu)件固接成一個(gè)“T”字形整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的T型構(gòu)件擠壓固接工藝，其特征在于逐次加大壓力(F)，進(jìn)行多次擠壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T型構(gòu)件擠壓固接工藝，其特征在于所述的壓形刀依其刀刃的銳、鈍程度分為二種或多種以上，擠壓時(shí)先用銳刀，后用鈍刀，以此為一輪，進(jìn)行一輪以上的多次擠壓，每次施加的壓力則逐次加大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T型構(gòu)件擠壓固接工藝，其特征為所述的T字形結(jié)構(gòu)的上下構(gòu)件的初裝工藝是以緊配合將兩者初步固定為一個(gè)T字形的整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T型構(gòu)件擠壓固接工藝，其特征為所述的壓力(F)范圍為50～60噸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T型構(gòu)件擠壓固接工藝，其特征在于刀體內(nèi)徑與上構(gòu)件外徑相適，并有一定的配合間隙(5)，該間隙以0.5mm為佳。
7.一種T型構(gòu)件擠壓固接工藝專(zhuān)用壓形刀，其特征在于刀體為中空筒體，筒體下端為平整的圓周刃口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的T型構(gòu)件擠壓固接工藝專(zhuān)用壓形刀，其特征在于所述的銳刀的刀刃角α1的角度為60°～45°，α1的最佳角度為47°；所述的銳刀的刀刃角α2的角度為25°～40°，α2的最佳角度為32°，并且α1＋α2＜85°。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的T型構(gòu)件擠壓固接工藝專(zhuān)用壓形刀，其特征在于所述的鈍刀的刀刃角α1′的角度為60°～45°，α1′的最佳角度為49°；所述的鈍刀的刀刃角α2′的角度為28°～43°，α的最佳角度為34°，并且α1′＋α2′＜90°。
全文摘要
本發(fā)明涉及塑性金屬材質(zhì)的T型構(gòu)件的固接工藝及其專(zhuān)用壓形刀。該專(zhuān)用壓形刀(2)為圓筒體,下口為平整的圓周刃口,本發(fā)明工藝是先將經(jīng)加工的上(垂直)構(gòu)件(1)、下(水平)構(gòu)件(3)初裝成T形構(gòu)件,再置于壓力機(jī)上,壓力通過(guò)套在圓柱形上構(gòu)件(1)外的專(zhuān)用壓形刀(2),使圓周刀刃在下構(gòu)件上(3)、環(huán)繞上構(gòu)件(1)根部之處進(jìn)行擠壓,該處材質(zhì)因受切割擠壓作向心變形,從而緊緊裹住上構(gòu)件(1)根部的凸圈(4),使上下構(gòu)件固接成整體。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單可靠,避免了焊接法的種種缺陷,提高了產(chǎn)品精度,降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B21D41/04GK1332046SQ0112649
公開(kāi)日2002年1月23日 申請(qǐng)日期2001年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月16日
發(fā)明者翁振濤 申請(qǐng)人:寧波華液機(jī)器制造有限公司