專利名稱：一種無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝，具體涉及一種組合
式球接欄桿用的球接點制備制備工藝，屬于金屬冷沖壓加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
凡是有墜落危險的地方就必須設(shè)置欄桿，欄桿有多種形式，組合式球接欄桿因其 美觀，安裝方便，適于在工廠標準化成批生產(chǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)平臺，市政園林行業(yè)，組合 式球接欄桿的球接點是由金屬球接點和金屬管焊接而成，球接點是欄桿立柱、扶手、橫桿的 節(jié)點和連接點，球接點的制備成了生產(chǎn)組合式球接欄桿的關(guān)鍵技術(shù)。 球接點的傳統(tǒng)制備方法是拉深法，脹形法，也有采用兩片半球焊接而成的方法。
拉深法是片狀板材在壓力機上拉伸成半球底的杯狀工件，經(jīng)過切邊縮口等工序制 成球接點，這一制備制備工藝對板材要求高，工序多，成品率低，因而生產(chǎn)成本高，效率低。
脹形法是將空心件或管狀毛坯沿徑向往外擴張，在管狀毛坯的內(nèi)部利用芯件，如 分塊式活動凸模、橡皮(聚胺脂)或者液體，使壓力機的軸向壓力轉(zhuǎn)化為對工件的徑向擴張 力，而達到脹形的目的。傳統(tǒng)的脹形制備工藝，縮口工序是在脹形工序之后，目的是便于芯 模的退出。該制備工藝工序多，耗材多，效率低。 兩片半球焊接成為球接點的制備工藝最為簡單，但是對半球的焊接要求不能留下 安全隱患，為了降低安全風險，應(yīng)增加驗焊工序，從而增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡便的無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝，
該制備工藝能大幅度降低生產(chǎn)成本，提高效率。 為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 本發(fā)明的制備工藝流程為管狀毛坯一縮口一脹形一整形一修孔一消應(yīng)力熱處理 —檢驗一入庫； 具體的制備工藝步驟及參數(shù)如下
(l)毛坯的準備 所用毛坯是管狀毛坯，可以是鍛造管狀毛坯，車削加工成的管狀毛坯，也可以是由 無縫管裁切而成的管狀毛坯；毛坯的尺寸L = 1. 57D-dk
D 球接點外直徑
dk預(yù)留孔直徑；
(2)縮口 縮口工序是放在脹形工序之前，縮口在模具上進行，縮口是多次縮口 ，首次縮口 ， 縮口系數(shù)控制在0. 8 0. 9，縮口系數(shù)的控制通過調(diào)整閉合高度來實現(xiàn)，以確保材料不失穩(wěn) 起皺，此后的多次縮口是與脹形同時進行；總的縮口系數(shù)KS = dn/d。
dn多次縮口后的內(nèi)徑
d。管狀毛坯的內(nèi)徑 縮口工序總的縮口系數(shù)KS = 0. 40 0. 50 ;
(3)脹形 利用工件的自身強度在壓力機的軸向壓力在模具中產(chǎn)生的徑向分力作用下脹形 而成為球接點；首次縮口后的工件進入脹形工序，脹形工序與多次縮口工序同時進行，同樣 使用模具； 脹形系數(shù)KZ = dmax/d。
cU脹形后的內(nèi)徑
d。管狀毛坯的內(nèi)徑 本發(fā)明的脹形工序的脹形系數(shù)KZ = 1. 05 1. 10 ;
(4)整形 在壓力機的沖壓作用下進行整形，進行校圓和精整；
(5)修孔 通過滾口或車削工序進行修孔，將球接點南北兩極縮口留下的孔，加工為扶手管 孔或橫桿管孔或鋼欄桿熱浸鋅處理的制備工藝漏鋅孔用，并使其孔徑符合使用要求；
(6)消應(yīng)力熱處理 由于冷沖壓變形造成的組織變形和應(yīng)力積聚，會使工件開裂或變形，因此消應(yīng)力 熱處理視為安全消除隱患的有效措施； 對于碳鋼或低合金鋼材料，消應(yīng)力熱處理制度為560 60(TC加熱，保溫20分鐘， 空冷； (7)上述工序之后，通過檢驗、入庫，成為生產(chǎn)組合式球接欄桿用的球接點，進入下
一工序。 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是l.在管狀毛坯經(jīng)縮口，脹形，整形直至成 球接點的沖壓過程不采用分塊式活動凸模、橡膠、聚胺脂或液體等作為芯件使壓力機的軸 向壓力轉(zhuǎn)化為對工件脹形的徑向壓力的傳統(tǒng)方法，而是直接通過特殊的沖模設(shè)計，利用工 件的自身強度在壓力機的軸向壓力作用下產(chǎn)生徑向脹形而成為球接點，制備工藝簡單，效 率高，成品率高；2.采用本制備工藝加工的球接點成型之后，在南北兩極縮口留下的孔，可 用于加工扶手管孔或橫桿管孔或鋼欄桿熱浸鋅處理的制備工藝漏鋅孔用；3.用本發(fā)明制 造的球接點是無縫的，加上消應(yīng)力熱處理，提高了產(chǎn)品的安全性能。


圖1為工序圖； 圖2為加工所采用的模具； 圖3為球接點在球接欄桿立柱中的位置。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發(fā)明，并
不限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
—種組合式球接欄桿用的球接點及其制備制備工藝，其制備工藝流程如下
管狀毛坯一縮口一脹形一整形一修孔一消應(yīng)力熱處理一檢驗一入庫；
具體的制備工藝步驟及參數(shù)如下
(1)毛坯的準備 該制備工藝所用毛坯是管狀毛坯，可以是鍛造管狀毛坯，車削加工成的管狀毛坯， 也可以是由無縫管裁切而成的管狀毛坯；毛坯的尺寸L = 1. 57D-dk
D球接點外直徑
dk預(yù)留孔直徑；
(2)縮口 該制備工藝，縮口工序是放在脹形工序之前，縮口在模具上進行，縮口是多次縮 口 ，首次縮口 ，縮口系數(shù)控制在0. 8 0. 9，縮口系數(shù)的控制通過調(diào)整閉合高度來實現(xiàn)，以確 保材料不失穩(wěn)起皺，此后的多次縮口是與脹形同時進行；總的縮口系數(shù)KS = dn/d。
dn多次縮口后的內(nèi)徑
d。管狀毛坯的內(nèi)徑 該制備工藝縮口工序總的縮口系數(shù)KS = 0. 40 ; [OO52] (3)脹形 該制備工藝是利用工件的自身強度在壓力機的軸向壓力在模具中產(chǎn)生的徑向分
力作用下脹形而成為球接點；首次縮口后的工件進入脹形工序，脹形工序與多次縮口工序
同時進行，同樣使用模具；脹形系數(shù)KZ = dmax/d。 cU脹形后的內(nèi)徑 d。管狀毛坯的內(nèi)徑 該脹形工序的脹形系數(shù)KZ = 1. 05 ; (4)整形 在壓力機的沖壓作用下進行整形，進行校圓和精整； [OO59] (5)修孔 通過滾口或車削工序進行修孔，將球接點南北兩極縮口留下的孔，加工為扶手管 孔或橫桿管孔或鋼欄桿熱浸鋅處理的制備工藝漏鋅孔用，并使其孔徑符合使用要求；
(6)消應(yīng)力熱處理 由于冷沖壓變形造成的組織變形和應(yīng)力積聚，會使工件開裂或變形，因此消應(yīng)力 熱處理視為安全消除隱患的有效措施； 對于碳鋼或低合金鋼材料，消應(yīng)力熱處理制度為56(TC加熱，保溫20分鐘，空冷；
(7)上述工序之后，便可通過檢驗入庫，成為生產(chǎn)組合式球接欄桿用的球接點，進 入下一工序。
實施例2 —種組合式球接欄桿用的球接點及其制備制備工藝，其制備工藝流程如下
管狀毛坯一縮口一脹形一整形一修孔一消應(yīng)力熱處理一檢驗一入庫；
具體的制備工藝步驟及參數(shù)如下
(1)毛坯的準備 該制備工藝所用毛坯是管狀毛坯，可以是鍛造管狀毛坯，車削加工成的管狀毛坯，57D-dk
D球接點外直徑
dk預(yù)留孔直徑；
(2)縮口 該制備工藝，縮口工序是放在脹形工序之前，縮口在模具上進行，縮口是多次縮 口 ，首次縮口 ，縮口系數(shù)控制在0. 8 0. 9，縮口系數(shù)的控制通過調(diào)整閉合高度來實現(xiàn)，以確 保材料不失穩(wěn)起皺，此后的多次縮口是與脹形同時進行；總的縮口系數(shù)KS = dn/d。
dn多次縮口后的內(nèi)徑
d。管狀毛坯的內(nèi)徑 該制備工藝縮口工序總的縮口系數(shù)KS = 0. 50 ;
(3)脹形 該制備工藝是利用工件的自身強度在壓力機的軸向壓力在模具中產(chǎn)生的徑向分
力作用下脹形而成為球接點；首次縮口后的工件進入脹形工序，脹形工序與多次縮口工序
同時進行，同樣使用模具；脹形系數(shù)KZ = dmax/d。 cU脹形后的內(nèi)徑 d。管狀毛坯的內(nèi)徑 該脹形工序的脹形系數(shù)KZ = 1. 10 ; (4)整形 在壓力機的沖壓作用下進行整形，進行校圓和精整；
(5)修孔 通過滾口或車削工序進行修孔，將球接點南北兩極縮口留下的孔，加工為扶手管 孔或橫桿管孔或鋼欄桿熱浸鋅處理的制備工藝漏鋅孔用，并使其孔徑符合使用要求；
(6)消應(yīng)力熱處理 由于冷沖壓變形造成的組織變形和應(yīng)力積聚，會使工件開裂或變形，因此消應(yīng)力 熱處理視為安全消除隱患的有效措施； 對于碳鋼或低合金鋼材料，消應(yīng)力熱處理制度為60(TC加熱，保溫20分鐘，空冷；
(7)上述工序之后，便可通過檢驗入庫，成為生產(chǎn)組合式球接欄桿用的球接點，進 入下一工序。
權(quán)利要求
一種無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝，其特征在于制備工藝流程如下管狀毛坯→縮口→脹形→整形→修孔→消應(yīng)力熱處理→檢驗→入庫；具體的制備工藝步驟及參數(shù)如下(1)毛坯的準備工藝所用毛坯是管狀毛坯；毛坯的尺寸L＝1.57D-dkD球接點外直徑dk預(yù)留孔直徑；(2)縮口縮口工序是放在脹形工序之前，縮口在模具上進行多次縮口，首次縮口，縮口系數(shù)控制在0.8～0.9，縮口系數(shù)通過調(diào)整閉合高度控制，確保材料不失穩(wěn)起皺，此后的多次縮口與脹形同時進行；總的縮口系數(shù)Ks＝dn/d0dn多次縮口后的內(nèi)徑d0管狀毛坯的內(nèi)徑縮口工序總的縮口系數(shù)Ks＝0.40～0.50；(3)脹形利用工件的自身強度在壓力機的軸向壓力在模具中產(chǎn)生的徑向分力作用下脹形而成為球接點；首次縮口后的工件進入脹形工序，脹形工序與多次縮口工序同時進行，同樣使用模具；脹形系數(shù)Kz＝dmax/d0dmax脹形后的內(nèi)徑d0管狀毛坯的內(nèi)徑脹形工序的脹形系數(shù)Kz＝1.05～1.10；(4)整形在壓力機的沖壓作用下進行整形，進行校圓和精整；(5)修孔通過滾口或車削工序進行修孔，將球接點南北兩極縮口留下的孔，加工為扶手管孔或橫桿管孔或鋼欄桿熱浸鋅處理的制備工藝漏鋅孔用，并使其孔徑符合使用要求；(6)消應(yīng)力熱處理冷沖壓變形造成的組織變形和應(yīng)力積聚，用消應(yīng)力熱處理消除應(yīng)力，防止工件開裂或變形。消應(yīng)力熱處理制備工藝為將工件置于加熱爐中加熱到指定溫度，保溫一定時間，然后出爐冷卻。對于碳鋼或低合金鋼材料，消應(yīng)力熱處理制度為560～600℃加熱，保溫20分鐘，空冷；(7)上述工序之后，便可通過檢驗入庫，成為生產(chǎn)組合式球接欄桿用的球接點，進入下一工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝，其特征在 于所述的管狀毛坯為鍛造管狀毛坯、車削加工成的管狀毛坯或由無縫管裁切而成的管狀毛坯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝，其特征在 于所述的球接點材料為普通鋼、不銹鋼、鋁合金或銅合金材料。
4. 權(quán)利要求1所述的無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝，其特征在于采用該 工藝制備的球接點，用于安全圍護結(jié)構(gòu)用的組合式球接欄桿。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無芯縮口脹形沖壓法生產(chǎn)球接點的制備工藝，該種球接點適用于安全圍護用的組合式球接欄桿，制備工藝流程為管狀毛坯→縮口→脹形→整形→消應(yīng)力熱處理→孔加工→檢驗→入庫，采用該工藝的優(yōu)點是在管狀毛坯經(jīng)縮口、脹形、整形直至成球接點的沖壓過程不采用分塊式活動凸模、橡膠、聚胺脂或液體等作為芯件使壓力機的軸向壓力轉(zhuǎn)化為對工件脹形的徑向壓力的方法，而是直接通過特殊的沖模設(shè)計，利用工件自身強度在壓力機的軸向壓力作用下產(chǎn)生徑向脹形而成為球接點，成球之后，在南北兩極縮口留下的孔，被用于加工為扶手管孔或橫桿管孔或鋼欄桿熱浸鋅處理的工藝漏鋅孔用，本發(fā)明的球接點是無縫的，加上消應(yīng)力熱處理，提高了產(chǎn)品的安全性能。
文檔編號B21D53/00GK101700553SQ20091019406
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者林建中, 陳掌文 申請人:佛山市南海大和鋼結(jié)構(gòu)有限公司