一种台阶式扩口冲头结构及其扩孔工艺

文档序号:178847 发布日期:2021-11-02 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 一种台阶式扩口冲头结构及其扩孔工艺 (Stepped flaring punch structure and reaming process thereof ) 是由 刘硕 王庆友 王耀 杨继宽 于 2021-08-01 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种台阶式扩口冲头结构及其扩孔工艺,包括冲头,所述冲头活动插设在冲杆内,所述冲杆内贯穿式开设有供冲头伸缩的伸缩道,所述伸缩道内固定安装有弹簧座,所述弹簧座靠近冲头一侧固定安装有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧远离弹簧座一侧固定连接在冲头上,所述冲头包括顶端、杆端和活塞端,所述杆端和活塞端内开设有液流道,所述出油孔所处的杆端外侧包裹设置有存油海绵,本发明采用分体式冲头和冲杆,通过线性冲压方式进行前段扩孔,防止冲头与工件之间发生刚性碰撞,同时在扩孔前段将润滑油均匀涂抹在工件通孔内壁和冲头上,达到降低摩擦、降低冲孔温度、清洁扩孔部位、防止工件锈蚀等作用,大大提高了扩孔质量。(The invention provides a step type flaring punch structure and a hole expanding process thereof, wherein the step type flaring punch structure comprises a punch, the punch is movably inserted in a punch rod, a telescopic passage for the punch to stretch is arranged in the punch rod in a penetrating manner, a spring seat is fixedly arranged in the telescopic passage, a buffer spring is fixedly arranged on one side of the spring seat close to the punch, one side of the buffer spring far away from the spring seat is fixedly connected to the punch head, the punch head comprises a top end, a rod end and a piston end, liquid flow passages are arranged in the rod end and the piston end, and an oil storage sponge is wrapped outside the rod end where an oil outlet is arranged Cleaning the reaming part, preventing the workpiece from being rusted and the like, and greatly improving the reaming quality.)

一种台阶式扩口冲头结构及其扩孔工艺

技术领域

本发明涉及扩口冲头技术领域,具体为一种台阶式扩口冲头结构及其扩孔工艺。

背景技术

现有技术中申请号为“CN201621046744.8”的一种锻件深孔冲孔扩孔组合冲头,它自下而上由冲孔冲头,扩孔工作带,以及冲杆三部分组成,冲头部分前端为半球形,半径为R,冲头部分直壁长度为2R~3R,扩孔工作带下部呈现出锥形,其母线与中心轴线呈15°~20°夹角。扩孔工作带直壁部分半径为1.1~1.2R,直壁长度为0.6~0.8R,扩孔工作带直径稍大于冲杆直径,二者连接处有角度为60°的倒角,便于最后冲头的脱出,上述组合冲头将冲孔与扩孔结合到一起,简化了生产工艺,提高了生产效率。

但是上述该锻件深孔冲孔扩孔组合冲头在使用过程中仍然存在较为明显的缺陷:1、上述冲头采用一体式设置,因此在冲孔过程中,通过与通孔的刚性碰撞从而强制进行扩孔,此种扩孔方式容易导致冲头寿命降低,同时冲孔过程对扩孔件的损伤较大;2、传统的冲孔冲头在冲孔的间隙,需要向冲孔上涂抹润滑液,利用润滑液降低冲头的温度,同时促进冲头与待扩孔件间隙的润滑,提高冲孔效率,而通过人工涂抹的方式存在一定的安全隐患,因此上述冲头功能较为单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种台阶式扩口冲头结构及其扩孔工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种台阶式扩口冲头结构,包括冲头,所述冲头活动插设在冲杆内,所述冲杆内贯穿式开设有供冲头伸缩的伸缩道,所述伸缩道内固定安装有弹簧座,所述弹簧座靠近冲头一侧固定安装有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧远离弹簧座一侧固定连接在冲头上,所述冲杆远离冲头一侧通过供油管与外接密封供油装置连通;

所述冲头包括顶端、杆端和活塞端,所述杆端和活塞端内开设有液流道,所述杆端靠近活塞端一侧环形阵列式开设有若干出油孔,若干所述出油孔均与液流道连通,所述出油孔所处的杆端外侧包裹设置有存油海绵。

优选的,所述活塞端一侧设置有环形密封槽,所述环形密封槽内安装有密封胶圈。

优选的,所述弹簧座与冲头之间的伸缩道内固定安装有限位挡环,所述限位挡环中部开设有供缓冲弹簧穿设的弹簧孔。

优选的,所述冲杆靠近冲头一侧通过内螺纹与限位螺套螺纹连接,所述限位螺套与活塞端活动抵靠。

优选的,所述限位螺套与活塞端抵靠一侧固定安装有缓冲胶圈。

一种扩孔工艺,采用上述的台阶式扩口冲头结构,包括以下步骤:

步骤一:当需要进行扩孔时,将冲头的顶端对准需要扩孔的通孔;

步骤二:利用冲床将冲杆连同冲头向通孔进行移动,使得冲头的顶端一侧进入通孔内部,此时控制冲杆行程,防止冲头的活塞端与限位挡环接触,并重复该步骤若干次,使得通孔内壁被润滑油充分浸润;

步骤三:在经过若干次缓冲冲孔后,最后一次采用长行程冲孔方式,利用限位挡环将冲头强制挤压进入通孔内部,从而完成扩孔。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明采用分体式冲头和冲杆,在扩孔的前段采用弹性冲孔方式作用与通孔内部,该种冲孔方式使得作用与通孔内部的压力呈线性式增长,而克服了传统冲头的阶梯式压力扩孔方式,此种线性压力扩孔方式使得冲头与通孔之间减少了刚性碰撞,从而在延长冲头使用寿命的同时降低了对工件扩孔部位周边的损伤;

2、本发明的冲头和冲杆内部设置有供润滑油进入的通道,在冲孔的前段,由于冲头向冲杆一侧进行挤压,从而导致伸缩道内部压力增大,进而导致内部的润滑油通过出油孔进入存油海绵,随着存油海绵与通孔内壁接触从而涂抹在内壁,并通过冲头与内壁的接触,间接作用于冲头上,使得在每个扩孔操作过程中,均能通过冲头向扩孔出涂抹润滑油,该润滑油的作用包括:降低冲头与通孔之间的摩擦系数,从而使得冲孔过程更加连贯,对工件损伤更小;降低冲头的扩孔温度,延长冲头的使用寿命;在冲孔的前后段为扩孔的工件进行清洁,降低颗粒状物质在扩孔过程中对通孔内壁的损伤;在冲孔完成后,对于扩孔部位产生的微裂纹等损伤进行油封,通过润滑油将损伤部位与外接环境隔离,从而防止扩孔部位后期锈蚀。

本发明采用分体式冲头和冲杆,通过线性冲压方式进行前段扩孔,防止冲头与工件之间发生刚性碰撞,同时在扩孔前段将润滑油均匀涂抹在工件通孔内壁和冲头上,达到降低摩擦、降低冲孔温度、清洁扩孔部位、防止工件锈蚀等作用,大大提高了扩孔质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视示意图;

图2为本发明的冲头结构立体示意图;

图3为本发明的A区域放大结构示意图;

图4为本发明的整体结构示意图。

图中:1冲头、2冲杆、3伸缩道、4弹簧座、5缓冲弹簧、6顶端、7杆端、8活塞端、9液流道、10出油孔、11存油海绵、12密封胶圈、13限位挡环、14弹簧孔、15限位螺套、16缓冲胶圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例:

请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:

一种台阶式扩口冲头结构,包括冲头1,冲头1活动插设在冲杆2内,冲杆2内贯穿式开设有供冲头1伸缩的伸缩道3,伸缩道3内固定安装有弹簧座4,弹簧座4靠近冲头1一侧固定安装有缓冲弹簧5,缓冲弹簧5远离弹簧座4一侧固定连接在冲头1上,冲杆2远离冲头1一侧通过供油管与外接密封供油装置连通;

冲头1包括顶端6、杆端7和活塞端8,杆端7和活塞端8内开设有液流道9,杆端7靠近活塞端8一侧环形阵列式开设有若干出油孔10,若干出油孔10均与液流道9连通,出油孔10所处的杆端7外侧包裹设置有存油海绵11。

本发明的冲头1和冲杆2采用钨针YG11及以上牌号的材料,石墨杂质含量低,晶粒分布均匀,经过热等静压烧结而成,材料致密性好,密度为14.0~14.4g/cm3,无孔隙、无砂眼、耐磨损性能优异,并通过在冲头1和冲杆2表层涂镀一层聚晶金刚石材料,该扩孔冲头1和冲杆2采用分段式外径,冲头的顶端6采用圆弧式过渡,通过冲头1的一次扩孔和冲杆2二次冲孔的方式实现分段扩孔,在扩孔过程中,冲头1在于扩孔工件接触的前段,通过缓冲弹簧5释放接触的冲击力,防止冲头1与冲孔工件之间产生刚性碰撞,随着冲杆2不断向前推进,缓冲弹簧5进一步压缩,进而作用与冲头1的压力逐渐增大,从而通过缓冲弹簧5的弹力进行前段扩孔,在此过程中,冲头1向冲杆2一侧进行移动,从而使得伸缩道3内部压力增大,内部存储的润滑油得以通过出油孔10向存油海绵11内释放,利用存油海绵11的吸附性防止润滑油滴落,并随着存油海绵11向通孔内部进给,从而涂覆在冲孔通孔内壁,并通过冲头1与内壁的接触,间接作用在冲头1上,此时,通过润滑油涂抹,降低后段冲孔的摩擦系数,同时在冲头前段对通孔内壁进行清洁,并在冲孔过程中及时带走冲头1表面的热量,在后段扩孔过程中,随着缓冲弹簧5压缩至极限,冲头1在冲杆2作用下同步向前移动,进而实现冲杆2的二段扩孔,此过程冲头1与冲杆2移动同步,随着扩孔完成,冲杆2后退离开,此时冲头1仍然存在与扩孔工件内部,随着冲杆2达到最大行程,在缓冲弹簧5的牵引下,冲头1被牵引离开扩孔工件,在此过程中,存油海绵11最后一次对扩孔后的工件进行清洁,并通过油封方式将扩孔产生的微裂纹与外部环境隔离,防止后期锈蚀损伤。

作为一个优选,活塞端8一侧设置有环形密封槽,环形密封槽内安装有密封胶圈12,通过密封胶圈12的设置,防止润滑油通过活塞端8与伸缩道3的间隙溢出。

作为一个优选,弹簧座4与冲头1之间的伸缩道3内固定安装有限位挡环13,限位挡环13中部开设有供缓冲弹簧5穿设的弹簧孔14,通过限位挡环13的设置,能够在缓冲弹簧5不被压缩至最大行程之前进行刚性冲孔,延长了缓冲弹簧5的使用寿命。

作为一个优选,冲杆2靠近冲头1一侧通过内螺纹与限位螺套15螺纹连接,限位螺套15与活塞端8活动抵靠,通过限位螺套15的设置,防止在扩孔结束后冲头1从伸缩道3内拔出。

作为一个优选,限位螺套15与活塞端8抵靠一侧固定安装有缓冲胶圈16,通过缓冲胶圈16的设置,降低限位螺套15与活塞端8的冲击力度。

一种扩孔工艺,采用上述的台阶式扩口冲头结构,包括以下步骤:

步骤一:当需要进行扩孔时,将冲头1的顶端对准需要扩孔的通孔;

步骤二:利用冲床将冲杆2连同冲头1向通孔进行移动,使得冲头1的顶端6一侧进入通孔内部,此时控制冲杆2行程,防止冲头1的活塞端8与限位挡环13接触,并重复该步骤若干次,使得通孔内壁被润滑油充分浸润;

步骤三:在经过若干次缓冲冲孔后,最后一次采用长行程冲孔方式,利用限位挡环13将冲头1强制挤压进入通孔内部,此时冲杆2进入通孔内部,在冲头1进行小半径扩孔的基础上进行二次大半径扩孔,利用二次台阶式扩孔方式,降低了对扩孔工件的损伤。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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