擠光成型推刀及其制造方法、擠光成型裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及擠光成型推刀及其制造方法、擠光成型裝置和方法，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有工藝技術(shù)中，在材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB/T700-2006)或低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T1591-2006)等中厚板材上進(jìn)行通孔加工時(shí)的工藝路線(xiàn)為:麻花鉆粗鉆、半精鉆(擴(kuò)孔)，鉸刀精鉸；或借助銑床、鏜床，采用鏜刀粗、精加工而成。
[0003]由于鉸加工、鏜加工為產(chǎn)生切肩的切削加工，受刀具的刃磨、對(duì)刀調(diào)整、板材的定位及裝夾、設(shè)備性能及工藝參數(shù)、工人技能等因素的影響，加工精度及生產(chǎn)效率相對(duì)較低，通孔表面粗糙度Ra及形狀公差(如通孔圓柱度)不易保證。尤其對(duì)于公差等級(jí)較低、且表面粗糙度Ra有較高要求的基孔制、基軸制配合孔，受麻花鉆、鉸刀等刃具的限制，采用精鉆、精鉸的通孔，實(shí)際公差帶相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)公差帶變小，必然降低了與其配合件的互換性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中的加工刀具對(duì)中厚板上通孔進(jìn)行加工時(shí)不能很好地控制公差帶和表面粗糙度Ra，且生產(chǎn)效率低的技術(shù)問(wèn)題，從而提出一種能夠很好地控制通孔公差帶的、降低通孔內(nèi)壁表面粗糙度Ra的、不產(chǎn)生切肩的、生產(chǎn)效率高并且使用方便的擠光成型推刀。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還在于現(xiàn)有技術(shù)中的加工刀具對(duì)中厚板上通孔進(jìn)行加工時(shí)不能很好地控制公差帶和表面粗糙度Ra，且生產(chǎn)效率低的技術(shù)問(wèn)題，從而提出一種能夠很好地控制通孔公差帶的、降低通孔內(nèi)壁表面粗糙度Ra的、不產(chǎn)生切肩的、生產(chǎn)效率高并且使用方便的擠光成型裝置。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題還在于現(xiàn)有技術(shù)中的加工工藝對(duì)中厚板上通孔進(jìn)行加工時(shí)不能很好地控制公差帶和表面粗糙度Ra，且生產(chǎn)效率低的技術(shù)問(wèn)題，從而提出一種能夠很好地控制通孔公差帶的、降低通孔內(nèi)壁表面粗糙度Ra的、不產(chǎn)生切肩的、生產(chǎn)效率高并且使用方便的擠光成型方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種擠光成型推刀，包括沿軸線(xiàn)方向同軸依次設(shè)置的用于將擠光成型推刀引入待加工通孔的導(dǎo)入段、用于對(duì)待加工通孔進(jìn)行擠光的工作段和接受外力作用的壓柄段，所述壓柄段截面直徑小于所述成型齒的截面直徑，所述工作段的外壁上從導(dǎo)入段向著壓柄段方向沿軸線(xiàn)依次成型有均為環(huán)形齒的多個(gè)擠光齒、至少一個(gè)成型齒和至少一個(gè)校正齒，所述擠光齒與導(dǎo)入段之間以及相鄰各齒之間均成型有用于容納潤(rùn)滑油和碎肩的容納槽，多個(gè)所述擠光齒和至少一個(gè)成型齒的橫截面直徑從導(dǎo)入段向著壓柄段方向以一定遞增量逐漸增大，所述成型齒與所述校正齒的縱截面形狀全等，各齒的齒面兩側(cè)均成型有倒圓。
[0008]本發(fā)明的擠光成型推刀，所述遞增量為0.1±0.02mm。
[0009]本發(fā)明的擠光成型推刀，所述導(dǎo)入段的縱截面積從一端向靠近所述擠光齒的一端逐漸增大，所述導(dǎo)入段的最大縱截面形狀與最接近所述導(dǎo)入段的擠光齒的縱截面形狀全等。
[0010]本發(fā)明的擠光成型推刀，所述擠光齒為4-8個(gè)并等距排布，成型齒與校正齒各一個(gè)。
[0011]本發(fā)明的擠光成型推刀，各齒的表面硬度為58-62HRC，并且表面粗糙度Ra 0.8um。
[0012]本發(fā)明的一種擠光成型裝置，包括，工作臺(tái)，設(shè)置在所述工作臺(tái)上的用于承載待加工板的支撐座，設(shè)置在所述支撐座上方的壓板，設(shè)置在所述壓板下方的至少一個(gè)擠光成型推刀，以及為所述壓板提供壓力進(jìn)而推動(dòng)擠光成型推刀對(duì)待加工板進(jìn)行擠光加工的動(dòng)力裝置，所述擠光成型推刀為上述的擠光成型推刀，所述壓柄段連接在壓板上，所述導(dǎo)入段對(duì)應(yīng)待加工板上的所述待加工通孔設(shè)置。
[0013]本發(fā)明的擠光成型裝置，所述支撐座上對(duì)應(yīng)擠光成型推刀的設(shè)置區(qū)域成型有通孔，所述支撐座的下方與工作臺(tái)之間設(shè)置有容油盒，所述容油盒的開(kāi)口對(duì)應(yīng)所述通孔設(shè)置。
[0014]本發(fā)明的一種擠光成型方法，包括如下步驟:
[0015]S1:當(dāng)待加工通孔的公稱(chēng)直徑大于16mm時(shí)，先將待加工通孔粗鉆至公稱(chēng)尺寸的75% -85%，表面粗糙度RaS 25.0 μ m ;然后再將待加工通孔擴(kuò)孔加工至尺寸小于公稱(chēng)尺寸0.25mm 至 0.5mm,表面粗糖度 Ra < 12.5 μ m ；
[0016]當(dāng)待加工通孔的公稱(chēng)直徑不大于16mm時(shí)，直接將待加工通孔加工至尺寸小于公稱(chēng)尺寸0.25mm至0.5mm,表面粗糖度Ra < 12.5 μ m
[0017]S2:采用上述的擠光成型推刀對(duì)擴(kuò)孔后的待加工通孔進(jìn)行擠光成型，使得導(dǎo)入段和工作段依次通過(guò)待加工通孔，完成擠光成型。
[0018]本發(fā)明的一種擠光成型方法，包括如下步驟:
[0019]S1:當(dāng)待加工通孔的公稱(chēng)直徑大于16mm時(shí)，先將待加工通孔粗鉆至公稱(chēng)尺寸的75% -85%，表面粗糙度RaS 25.0 μ m ;然后再將待加工通孔擴(kuò)孔加工至尺寸小于公稱(chēng)尺寸0.25mm 至 0.5mm,表面粗糖度 Ra < 12.5 μ m ；
[0020]當(dāng)待加工通孔的公稱(chēng)直徑不大于16_時(shí)，直接將待加工通孔加工至尺寸小于公稱(chēng)尺寸0.25mm至0.5mm,表面粗糖度Ra < 12.5 μ m
[0021]S2:采用上述的擠光成型裝置對(duì)擴(kuò)孔后的待加工通孔進(jìn)行擠光成型，使得導(dǎo)入段和工作段依次通過(guò)待加工通孔，完成擠光成型。
[0022]本發(fā)明的一種擠光成型推刀的制造方法，包括以下步驟:
[0023]al:將加工材料進(jìn)行鍛打并在鍛打后進(jìn)行球化退火；
[0024]a2:對(duì)加工材料進(jìn)行粗加工，為導(dǎo)入段表面以及擠光齒、成型齒和校正齒的齒面預(yù)留0.8mm-1mm厚的加工余量；
[0025]a3:淬火、回火，使表面硬度到58?62HRC ；
[0026]a4:按照上述的擠光成型推刀的形狀，依照導(dǎo)入段、擠光齒、成型齒和校正齒的順序逐個(gè)進(jìn)行磨削加工，將各部位的公稱(chēng)直徑、形位公差和表面粗糙度加工至所需要求，得到上述的擠光成型推刀。
[0027]需要指出的是，本發(fā)明中的橫截面是指垂直于軸線(xiàn)的面。
[0028]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029](I)本發(fā)明的擠光成型推刀通過(guò)待加工通孔時(shí)，齒面帶有倒圓的擠光齒、成型齒和校正齒對(duì)待加工通孔的內(nèi)壁產(chǎn)生與板面方向平行的擠壓力σ R和與倒圓切線(xiàn)方向垂直的推力，在0#和0#的作用下，使待加工通孔的內(nèi)壁的表層向著待加工通孔的徑向和軸向產(chǎn)生塑性變形，待加工通孔的內(nèi)壁表層發(fā)生晶格扭曲、位錯(cuò)與孿晶，出現(xiàn)冷作硬化現(xiàn)象，強(qiáng)度及硬度提高，從而形成了塑性形變光亮面。擠光齒和至少一個(gè)成型齒的橫截面直徑逐漸增大，因而當(dāng)擠光齒和成型齒通過(guò)待加工通孔時(shí)，待加工通孔的孔徑逐漸擠壓增大(而非通過(guò)切削的方式進(jìn)行擴(kuò)孔)，孔徑逐漸擴(kuò)張到成型齒的直徑，擠光齒使待加工通孔內(nèi)壁的表面粗糙度逐漸降低，成型齒、校正齒直徑相同，并且等于被加工通孔公稱(chēng)尺寸，由成型齒使待加工通孔的孔徑與表面粗糙度Ra達(dá)到設(shè)計(jì)值，校正齒可進(jìn)一步校正和穩(wěn)定待加工通孔的孔徑和表面粗糙度Ra，加工完成后通孔的表面粗糙度能達(dá)到Ral.6um以下。本發(fā)明的擠光成型推刀在使用時(shí)，只需使用壓板將擠光成型推刀壓入并通過(guò)待加工通孔即實(shí)現(xiàn)了擠光成型加工，通過(guò)待加工通孔與擠光成型推刀的配合即可起到固定定位作用，不需要使用其它設(shè)備和方式來(lái)固定安裝擠光成型推刀，因?yàn)楸景l(fā)明的擠光成型推刀使用方便，生產(chǎn)效率高，對(duì)于機(jī)床、夾具等設(shè)備及工人的要求低。
[0030](2)本發(fā)明的擠光成型裝置，通過(guò)將擠光齒和成型齒的遞增量設(shè)置成0.1±0.02mm，使得待加工通孔的孔徑受到擠光齒和成型齒的作用而逐漸增大，在提高加工效率的同時(shí)獲得預(yù)期的表面擠光成型效果。
[0031](3)本發(fā)明的擠光成型裝置