一種車床快速夾頭的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車床快速夾頭的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在各種儀表車床、數(shù)控車床中經(jīng)常會采用快速夾頭，快速夾頭現(xiàn)有加工方法主要有三種:切削加工、熱鍛造和冷擠壓。切削加工的主要缺陷是材料的利用率在20-50%之間，要切削的原材料浪費(fèi)量大、加工速度慢，一臺車床一天只加工20個快速夾頭左右。熱鍛壓工序多，工件精度低，表面不光潔，鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。熱鍛造由于原材料經(jīng)過加熱、鍛造、沖壓等工序，大大提高了材料的利用率，利用率約50-70%之間。可是原材料的加熱大大消耗能源，而且產(chǎn)品的規(guī)格被鍛造的模具所限制。不同規(guī)格產(chǎn)品需要不同鍛造模具，生產(chǎn)種類繁多的車床夾頭，大大的增加了模具的開發(fā)成本。另外冷擠壓雖然與熱鍛造相比，節(jié)約加熱的能源，制造強(qiáng)度有所提高，而產(chǎn)品的規(guī)格也被模具所限制，不同規(guī)格產(chǎn)品需要不同鍛造模具，生產(chǎn)種類繁多的車床夾頭，大大的增加了模具的開發(fā)成本。擠壓件的尺寸越大，所需設(shè)備噸位隨之增大，采用冷擠壓加工的困難性增加。擠壓件的形狀越復(fù)雜、變形程度越大，所需的冷擠壓工序數(shù)目就越多。冷擠壓的材料利用率在50% -70%之間。設(shè)備投資相當(dāng)昂貴，耗電量大，生產(chǎn)效率低，使用熱鍛造和冷擠壓對生產(chǎn)高性能的夾頭有很大的困難，因為高性能夾頭使用的原材料是彈簧鋼、65Mn鋼等高性能合金材料。由于材料本身具有的力學(xué)性能、抗拉強(qiáng)度、彈性極限、疲勞性能，大大增加熱鍛造和冷擠壓的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種車床快速夾頭的制造方法。
[0004]本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法，包括以下步驟:
[0005]1)車床快速夾頭主要由實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部構(gòu)成，將實心圓鋼頭部固定在摩擦焊機(jī)的旋轉(zhuǎn)夾頭上，將無縫鋼管尾部固定在摩擦焊機(jī)的夾具上，啟動摩擦焊機(jī)，使實心圓鋼頭部高速旋轉(zhuǎn)；
[0006]2)然后夾具在液壓油缸的作用下，使得無縫鋼管尾部向?qū)嵭膱A鋼頭部接觸；
[0007]3)實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部互相摩擦產(chǎn)生熱量，待實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部的接觸面摩擦到接近1000°C的固溶溫度時，立即停止摩擦焊機(jī)旋轉(zhuǎn)、停止摩擦；
[0008]4)實心圓鋼頭部停止旋轉(zhuǎn)后，固定無縫鋼管尾部的夾具在液壓油缸的作用下快速向前頂鍛，無縫鋼管尾部與實心圓鋼頭部緊密結(jié)合成一體結(jié)構(gòu)；
[0009]5)頂鍛力完成后稍微延遲一段時間，關(guān)閉液壓油缸的液壓系統(tǒng)；本發(fā)明的車床快速夾頭的雛形基本完成，強(qiáng)度基本等于母材；然后通過車床進(jìn)行細(xì)加工。
[0010]本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法，在步驟2)中:所述無縫鋼管尾部向?qū)嵭膱A鋼頭部接觸的壓力控制在50-500公斤。
[0011]本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法，在步驟4)中:所述頂鍛的壓力為20000公斤。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法步驟簡單，采用實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部進(jìn)行摩擦焊接，摩擦焊接后的材料性能不受影響，焊接面的強(qiáng)度與目前市面上產(chǎn)品一致；因不受模具的限制，能夠滿足產(chǎn)品規(guī)格的多樣性、產(chǎn)品原材料材質(zhì)的多樣性；提高了材料的利用率；利用率達(dá)到90%以上；減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提聞生廣效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明實施例所述的一種車床快速夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0015]如圖1所示，一種車床快速夾頭的制造方法，包括以下步驟:
[0016]1)車床快速夾頭主要由實心圓鋼頭部1和無縫鋼管尾部2構(gòu)成，將實心圓鋼頭部1固定在摩擦焊機(jī)的旋轉(zhuǎn)夾頭上，將無縫鋼管尾部2固定在摩擦焊機(jī)的夾具上，啟動摩擦焊機(jī)，使實心圓鋼頭部1高速旋轉(zhuǎn)；
[0017]2)然后夾具在液壓油缸的作用下，使得無縫鋼管尾部2向?qū)嵭膱A鋼頭部1接觸；
[0018]3)實心圓鋼頭部1和無縫鋼管尾部2互相摩擦產(chǎn)生熱量，待實心圓鋼頭部1和無縫鋼管尾部2的接觸面摩擦到接近1000°C的固溶溫度時，立即停止摩擦焊機(jī)旋轉(zhuǎn)、停止摩擦；
[0019]4)實心圓鋼頭部1停止旋轉(zhuǎn)后，固定無縫鋼管尾部2的夾具在液壓油缸的作用下快速向前頂鍛，無縫鋼管尾部2與實心圓鋼頭部1緊密結(jié)合成一體結(jié)構(gòu)；
[0020]5)頂鍛力完成后稍微延遲一段時間，關(guān)閉液壓油缸的液壓系統(tǒng)；本發(fā)明的車床快速夾頭的雛形基本完成，強(qiáng)度基本等于母材；然后通過車床進(jìn)行細(xì)加工。
[0021]本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法，在步驟2)中:所述無縫鋼管尾部向?qū)嵭膱A鋼頭部接觸的壓力控制在50-500公斤。
[0022]本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法，在步驟4)中:所述頂鍛的壓力為20000公斤。
[0023]本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法步驟簡單，采用實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部進(jìn)行摩擦焊接，摩擦焊接后的材料性能不受影響；焊接按其工藝過程的特點分有熔焊、壓焊和釬焊三大類；焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。其中摩擦焊就是壓焊中的一種。在壓力作用下，通過待焊界面的摩擦使界面及其附近溫度升高，材料斷面達(dá)到熱塑性狀態(tài)，伴隨著材料產(chǎn)生塑性流變，通過界面的分子擴(kuò)散和再結(jié)晶而實現(xiàn)焊接的固態(tài)焊接方法；摩擦焊通常由如下四個步驟構(gòu)成:1、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能；2、材料塑性變形；3、熱塑性下的鍛壓力；4、分子間擴(kuò)散再結(jié)晶。摩擦焊相較傳統(tǒng)熔焊最大的不同點在于整個焊接過程中，待焊金屬獲得能量升高達(dá)到的溫度并沒有達(dá)到其熔點，即金屬是在熱塑性狀態(tài)下實現(xiàn)的類鍛態(tài)固相連接。相對傳統(tǒng)熔焊，摩擦焊具有焊接接頭質(zhì)量高，能達(dá)到焊縫強(qiáng)度與基體材料等強(qiáng)度，焊接效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好，可實現(xiàn)異種材料焊接等。多年來，摩擦焊接以其優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、無污染的技術(shù)特色，深受制造業(yè)的重視；本發(fā)明的車床快速夾頭的焊接面的強(qiáng)度與目前市面上產(chǎn)品一致；因不受模具的限制，能夠滿足產(chǎn)品規(guī)格的多樣性、產(chǎn)品原材料材質(zhì)的多樣性；提高了材料的利用率；利用率達(dá)到90%以上；減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種車床快速夾頭的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)車床快速夾頭主要由實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部構(gòu)成，將實心圓鋼頭部固定在摩擦焊機(jī)的旋轉(zhuǎn)夾頭上，將無縫鋼管尾部固定在摩擦焊機(jī)的夾具上，啟動摩擦焊機(jī)，使實心圓鋼頭部高速旋轉(zhuǎn)； 2)然后夾具在液壓油缸的作用下，使得無縫鋼管尾部向?qū)嵭膱A鋼頭部接觸； 3)實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部互相摩擦產(chǎn)生熱量，待實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部的接觸面摩擦到接近1000°C的固溶溫度時，立即停止摩擦焊機(jī)旋轉(zhuǎn)、停止摩擦； 4)實心圓鋼頭部停止旋轉(zhuǎn)后，固定無縫鋼管尾部的夾具在液壓油缸的作用下快速向前頂鍛，無縫鋼管尾部與實心圓鋼頭部緊密結(jié)合成一體結(jié)構(gòu)； 5)頂鍛力完成后稍微延遲一段時間，關(guān)閉液壓油缸的液壓系統(tǒng)；本發(fā)明的車床快速夾頭的雛形基本完成，強(qiáng)度基本等于母材；然后通過車床進(jìn)行細(xì)加工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車床快速夾頭的制造方法，其特征在于，在步驟2)中:所述無縫鋼管尾部向?qū)嵭膱A鋼頭部接觸的壓力控制在50-500公斤。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車床快速夾頭的制造方法，其特征在于，在步驟4)中:所述頂鍛的壓力為20000公斤。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車床快速夾頭的制造方法，包括以下步驟：1)將實心圓鋼頭部固定在摩擦焊機(jī)的旋轉(zhuǎn)夾頭上，將無縫鋼管尾部固定在摩擦焊機(jī)的夾具上，使實心圓鋼頭部高速旋轉(zhuǎn)；2)然后夾具在液壓油缸的作用下，使得無縫鋼管尾部向?qū)嵭膱A鋼頭部接觸；3)實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部互相摩擦產(chǎn)生熱量，待實心圓鋼頭部和無縫鋼管尾部的接觸面摩擦到接近1000℃時，立即停止摩擦焊機(jī)旋轉(zhuǎn)；4)實心圓鋼頭部停止旋轉(zhuǎn)后，固定無縫鋼管尾部的夾具在液壓油缸的作用下快速向前頂鍛；5)頂鍛力完成后稍微延遲一段時間，關(guān)閉液壓油缸的液壓系統(tǒng)；然后通過車床進(jìn)行細(xì)加工。本發(fā)明的車床快速夾頭的制造方法提高了材料的利用率；提高生產(chǎn)效率，焊接強(qiáng)度高。
【IPC分類】B23K20/12
【公開號】CN105290605
【申請?zhí)枴緾N201410339631
【發(fā)明人】王華裕
【申請人】王華裕
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2014年7月17日