谢尹 谭颖欣
中国航发南方工业有限公司 湖南省株洲市 412000
摘要:钻孔、绞孔以及扩孔等工作是钳工非常重要的工作之一,特别是扩孔和绞孔,一旦孔钻的尺寸无法达到要求,则会直接影响到下一道工序的开展,因此为了能够进一步提高钻孔尺寸的精确度,本文特对用冲孔代替钳工钻孔法进行分析,内容如下。
关键词 :冲孔;钳工;代替;钻孔;
前言:在大多数无线电电子产品设备中,其内部存在产品复杂且体积较小的结构零件。在条件允许的情况下,零件形状也会经常受到改变,不利于设计成磨具进行落料冲孔,即使可以设计成为成套模具,但是因为模具设计和制作周期比较长,与产品的实际制作成本不符,不利于经济效果的提升,而且这也是不合理的,所以如果将时间浪费在做成套模具中,不如花时间制作零件。在如今的小型结构零件钻孔加工中,经过了深入的研究与实验,对工艺工序也进行了创新。
一、模具结构设计
对于小型结构零件孔径尺寸的加工,在传统的加工中,通常在单臂钻床车完成,先由钳工进行单件滑线,完成打样冲眼后进行钻孔加工或者是将其部分零件完成划线[1],而后再将几件重叠,夹持在一起后分批进行钻孔加工。比如,如图1所示,在加工时可以先作出圆孔冲模,其具体模具结构如下。
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1.通用冲头把 2、凹模 3、定位板 4、校准工作 5、卸料板 6、胆项目 7、 凸模 8、底座
在该模具结构零件中凸模与凹模可以快速更换,而底座和冲头把二者可以互相通用,根据本系列最大直径尺寸进行设计[2],这也就说明,可以使用更换凸模替代本系列各种直径的钻头。在实际进行操作时,操作者可以使用手将小型零件和卸料夹板放在一起,而后利用这种通用圆孔冲模系列,组合冲压出不同零件的各种直径不同大小的圆孔[3],根据零件的大小,确定充压力的大小,一般情况下是用于吨数在5吨以下的冲床中[4]。
二、冲压工艺方法
为了能够加工出更多样化的钻孔,如果需要采用冲孔代替钳工钻孔,那么就必须要寻找出一个更加简单且可靠的定位方法,确保定位的准确性,在实际进行加工时可以先使用一块,厚度在3~5毫米、宽度在30毫米、长度在100毫米的薄钢板,经过简单自制加工后,便可以将其用作于该零件冲压时的冲孔与卸料工作中[5]。
然后再使用一块薄钢板或铝板、铜板,使其比产品零件的厚度低0.5~1毫米,将其作为一个角尺定位板,使用铆钉或螺钉,将卸料板与定位板连接在一处,而后根据零件的外形放入定位板内的划线位置中,进行打样冲眼[6],直接使用钻头钻出个位置要求孔的大小,其中最为简单的方法就是将以产品零件根据图形进行划线,钻出各种孔径,将零件放入到定位板内的相对位,而后将其作为样板,夹紧后直接钻出各种符合要求的状况。卸料板钻孔后,去掉表面的毛刺,只有这样才可以提高充分质量,在必要的情况下可以使用锉刀或刮刀将上面毛刺剔除即可。而对于下平面来说,可以使用钻头倒角去掉毛刺,这样也有利于冲压时可以将凸模准确放在加料板的预孔内。
在进行组装时,应该仔细检查各个孔的外形与位置,确保其与产品零件要求相符,保证无任何差错后,则可以开始进行孔的冲压,冲压的过程中需要将结构零件毛坯放入到定位板内,相邻直角边相互紧靠,操作人员需要将铜工件和卸料板共同使用,手夹持在一起,放入冲压床上后,安装好凸模,这样就可以进行状况。完成同一批孔的冲孔后,可以直接更换另一套直径凹凸模,方法与上相符,这样一来就可以一次完成各种直径圆孔的冲压[7]。
三、经济效果分析
在实际的加工中,对于13毫米以下的各种直径小圆孔,大多均在单壁钻床中使用钻头钻孔的方法完成加工,如果零件的加工数量在100至数千件以上,采用这种方法则生产效率比较低,钻孔法会产生大量的毛刺,从而增加毛刺工作量,将几件重叠一同进行钻孔,则每件孔距的精度无法得到保证,故此没有相互性,张建华先打样冲眼,每次钻孔的数量在上百件以上,不仅重复劳动量比较大,而且过于浪费工时,所以在实际的加工过程中可以采用圆孔冲模系列,因为该系列具有一定的通用性,利用冲孔方法替代钳工钻法,这种操作方法不仅非常简单,而且效果也有明显的提升。
比如,10个零件钢板,其厚度为一毫米,数量为200件,在钻孔定额工时时为100小时,在这种条件背景下,卸料板和定位板工序只需要一小时左右,一般情况下,在无需对外形进行操作与加工时,每次冲压时更换凸模和凹模只需要10分钟。将200件全部冲完,所有直径的孔,仅仅只需要几个小时就可以完成,相比原定的额定工时至少可以节省90小时以上。
再比如,制作导轨零件时,其外形由落料模成型,厚度为0.8毫米,钢带65Mn,数量为2000件,额工时为120小时,在实际的加工过程中做定位胎具往往只需要一小时左右,因为只需要做一种孔径冲压时,不需要更换凸模和凹模,这样一来就能够在十几小时内完成全部的冲压。
结束语:总而言之,使用冲孔法代替原有的钳工钻孔法,可以有效提高生产效率,最多可提高十几倍乃至上百倍,而且也能够进一步提升每一个孔距的精准度,具有非常明显的互换性的边缘,毛刺也非常小,这样就能够有效提高零件的质量。通过相关的实验结果表明,采用这种冲孔法,作为小型结构零件的小孔直径的钻加工法,可以说是技术方面的改革与创新,有利于提高工艺水平,促进行业发展,具有明显的推广与应用价值,可有效提升经济效果。
参考文献:
[1]Tie Yan,Jingyu Qu,Xiaofeng Sun,Ye Chen,Qiaobo Hu,Wei Li,Huixian Zhang. Numerical investigation on horizontal wellbore hole cleaning with a four-lobed drill pipe using CFD-DEM method[J]. Powder Technology,2020,375.
[2]张澜涛.穿层树状钻孔煤层增透技术在深部矿井的应用试验[J].煤炭工程,2020,52(08):88-92.
[3]佐江宏.五阳煤矿水力造穴周边钻孔应力变化试验研究[J].采矿技术,2020,20(03):71-74.
[4]陈继福.底抽巷穿层钻孔液态CO_2相变致裂增透技术研究[J].煤炭工程,2020,52(03):62-65.
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[6]赵承方,王金宝.基于现场试验的水力冲孔在低透性突出煤层的卸压增透效果研究[J].煤炭与化工,2019,42(07):108-111.
[7]孙启文.抽采钻孔水力修复及二次增透技术在郑煤集团的试验应用[J].能源与环保,2019,41(06):28-32.