專利名稱：金屬繩輪的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷擠壓加工機(jī)械產(chǎn)品的方法，特別是采用冷擠壓加工金屬繩輪的 方法。
技術(shù)背景繩輪是吊裝設(shè)備中普遍使用的部件，金屬繩輪是電梯行業(yè)中重要的牽引部 件，金屬繩輪普遍采用鑄鐵澆鑄，澆鑄品質(zhì)地疏松，抗拉強(qiáng)度、屈服應(yīng)力性差， 再是鑄造品需經(jīng)車(chē)床切削，工序多、成本高，此外鑄造工序還存在能耗高、二次 環(huán)境污染等問(wèn)題。CN1853853A公開(kāi)一種用鋼板制造繩輪的工藝方法，它雖然革 除鑄鐵模鑄的方法，但卻采用火焰槍向圓鋼板邊緣加熱，加熱溫度在1000 1100 °C，將擠壓成機(jī)的切刀對(duì)準(zhǔn)圓鋼板緩慢進(jìn)刀形成切槽，再用成型刀成型。其缺陷 在于需將圓鋼板加熱至1000 1100'C時(shí)用切刀切槽，用成型刀成型，它除了能 耗仍然高之外，其困難之處還在于如何檢測(cè)和控制1000 110(TC的溫度，在這 種溫度下工作的刀具是如何選擇以及如何保證圓鋼板和刀具在高溫度內(nèi)不變形， 從而確保加工產(chǎn)品的精度和性能指標(biāo)。這種熱擠壓成型工藝存在技術(shù)難題，必須 解決否則難以實(shí)施應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)上述熱擠壓制造金屬繩輪所存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種冷擠壓制 造金屬繩輪的方法，達(dá)到制造簡(jiǎn)便、成本低，節(jié)約能源，革除二次環(huán)境污染目的。 本發(fā)明采用以下方法步驟實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。 金屬繩輪的加工方法，其特征在于包括以下步驟a、 將鋼板按設(shè)計(jì)尺寸剪裁沖壓成輪板，同時(shí)同軸沖壓中心軸承孔并拉伸至 輪板的一面形成軸承套的一邊；b、 在上述已沖壓拉伸輪板軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同軸 心的軸承套；C、對(duì)經(jīng)過(guò)拉伸和焊好軸承套的輪板外圓面和軸承套內(nèi)孔表面車(chē)削至設(shè)計(jì)尺 寸，且平整光潔；d、將已經(jīng)過(guò)車(chē)削平整的輪板置于夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)內(nèi)，在可編程控制器控制下用開(kāi)槽刀在外圓周面中心線上開(kāi)圓周槽；e、 在可編程控制器控制下，將已開(kāi)過(guò)圓周槽的圓周面上用擠壓成型刀擠壓 圓周槽成35至90度張角；f、 裝配軸承并將軸承套固緊。上述6個(gè)步驟基本上制成符合要求的鐵或鋼繩輪，根據(jù)需要在裝配軸承前可 對(duì)輪板作表面電鍍、噴塑等防銹、防腐處理。采用上述冷擠壓工藝方法加工的金屬繩輪，首先是革除加熱至1000 1100 'C這個(gè)既耗能又難以操作的工序，既節(jié)省能源，又能保持鐵板或鋼原有的抗拉強(qiáng) 度和屈服應(yīng)力，以及良好硬度和韌性，同時(shí)還提高了刀具的使用壽命，不僅在常 溫下進(jìn)行開(kāi)槽和擠壓擴(kuò)槽，還可用冷卻液冷卻工件，使被加工圓板和切刀形狀保 持穩(wěn)定，產(chǎn)品加工尺寸精度也穩(wěn)定，在提高金屬繩輪質(zhì)量同時(shí)，降低省耗，提高 生產(chǎn)率，無(wú)二次環(huán)境污染。


圖l一a為金屬繩輪主視圖，圖l一b為圖1—a的縱剖面圖。 圖2—a為沖壓拉伸軸承孔一邊示意圖，圖2—b為圖2—a的縱剖面圖。 圖3為焊接軸承孔另一邊示意圖。 圖4為車(chē)削軸承內(nèi)孔表面示意圖。 圖5為輪板外圓周面開(kāi)槽過(guò)程示意圖。 圖6為輪板外圓周面繩槽定型示意圖。
具體實(shí)施方式
繩輪按使用要求，其外徑一般為50 250mm，輪板厚度為3 6mm鋼板， 輪槽的張角度一般按鋼絲繩的配合要求一般為35 卯度。現(xiàn)以鋼板厚度為3mm，外徑為ct)90mm的鋼板繩輪為例說(shuō)明加工過(guò)程1、 將3mm厚的鋼板用剪板機(jī)剪裁成寬度為100mm的條料，用63 110噸 沖床和模具將條料沖壓成直徑》91. 5mm的輪板，伺時(shí)同軸沖壓中心軸承孔并拉 伸至輪板的一面形成軸承套的一邊，如圖2所示。2、 在上述已沖壓拉伸輪板的軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同 軸心軸承套，如圖3所示。3、 對(duì)經(jīng)過(guò)拉伸和焊接好軸承套的輪板車(chē)削外圓直徑至4)90. 3mm和車(chē)削軸 承套內(nèi)孔至4)30mm，且表面平整光潔。4、 將己經(jīng)車(chē)削平整的輪板置于由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)8之上，啟動(dòng)機(jī)器，在可編程控制器21控制下，從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)9下降壓緊輪板，夾緊壓 力在6MPa 12MPa，冷卻液噴淋，主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)8開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在200 400轉(zhuǎn)/分，開(kāi)槽切刀10自動(dòng)進(jìn)刀在輪板1的直徑處徑向切入開(kāi)槽，開(kāi)槽刀徑向 進(jìn)刀擠壓力在6MPa 10MPa。5、 在可編程控制器21控制下，開(kāi)槽深度達(dá)到要求時(shí)開(kāi)槽刀10自動(dòng)退回原 位，成型刀ll自動(dòng)深入已開(kāi)的圓環(huán)槽4內(nèi)，成型刀被動(dòng)旋轉(zhuǎn)邊進(jìn)刀擠壓邊伸入 槽底，將槽的兩面擠壓至上下夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的斜面形成的張角時(shí)，槽定型完成，成 型刀11自動(dòng)退回原位，主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)停止旋轉(zhuǎn)，冷卻液停止噴淋，從動(dòng)夾緊 轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上升，取下繩輪，成型刀的徑向進(jìn)刀擠壓力在6MPa 10MPa。6、 表面處理按設(shè)計(jì)或用戶要求對(duì)金屬繩輪表面進(jìn)行電鍍、噴塑等防銹、防 腐處理。7、 把軸承裝入輪板的軸承孔內(nèi)，并將軸承與軸承套沖鉚固緊。 采用冷擠壓工藝對(duì)輪板外圓周面開(kāi)圓周槽，是本發(fā)明的基本特征，輪板外圓周面的繩槽是在有模具造型的夾緊盤(pán)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，先用開(kāi)槽刀徑向冷擠壓切入輪 緣開(kāi)槽，然后用成型刀徑向冷擠壓擴(kuò)張定型。在特定壓緊模具和特定旋轉(zhuǎn)速度狀 態(tài)下，開(kāi)槽刀具以一定的擠壓力徑向擠壓切入開(kāi)槽，然后徑向擠壓成型刀具擴(kuò)張 定型。開(kāi)槽刀具為圓盤(pán)刀，圓盤(pán)開(kāi)槽刀刃兩面間的夾角為15 45度。成型刀具 也為圓盤(pán)刀，圓盤(pán)成型刀兩面間的夾角為35 90度，開(kāi)槽刀和成型刀選用 Crl2MoV和Crl2工具鋼，熱處理硬度HRC56 60度。在冷擠壓開(kāi)槽和擴(kuò)張過(guò)程 中噴淋的冷卻液為普通皂化液沖稀2 3倍水溶液。在可編程控制器21的控制下，主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)8既是自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，也是作 為冷擠壓的下?；蛲鼓?，在下模的中心凸模15與軸承套2內(nèi)孔相互套合，軸承 套2的拉伸邊5與主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)8上的圓環(huán)槽16相互套合。主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán) 8依次由中心凸圓柱15、圓環(huán)槽16、圓環(huán)凸起14和外圓周面向下的斜面17組 成。從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)9為冷擠壓上?；虬寄?，依次由中間的內(nèi)凹圓20、圓環(huán)凸 起19和外圓周面向上的斜面18組成。從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)9中間的內(nèi)凹圓孔20與 軸承套2的另一焊接邊7相對(duì)應(yīng)，從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)9與主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)8合緊時(shí)， 主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)9的凸柱15與從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)9中間的內(nèi)凹圓孔20相互套合并 將輪板的軸套孔套合壓緊，主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的圓環(huán)凸起14與從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的 圓環(huán)凸起19相對(duì)應(yīng)將輪板1壓緊，主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)8的外圓周向下的斜面17也 與從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)9外圓周向上的斜面18相對(duì)應(yīng)，形成擴(kuò)張角模型以確保被擠壓的繩輪圓周面上的張角大小均勻準(zhǔn)確。其他外徑不同的金屬繩輪加工方法與上述基本相同，所不同的是需要重新設(shè) 計(jì)不同尺寸的開(kāi)槽刀、成型刀，以及不同尺寸規(guī)格的主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)和從動(dòng)夾緊 轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，對(duì)于可編程控制器的控制程序和控制參數(shù)也應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整，以適應(yīng)加工 不同規(guī)格繩輪的需要。
權(quán)利要求
1、金屬繩輪的加工方法，其特征在于包括以下步驟a、將鋼板按設(shè)計(jì)尺寸剪裁沖壓成輪板，同時(shí)同軸沖壓中心軸承孔并拉伸至輪板的一面形成軸承套的一邊；b、在上述已沖壓拉伸輪板軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同軸心的軸承套；c、對(duì)經(jīng)過(guò)拉伸和焊好軸承套的輪板外圓面和軸承套內(nèi)孔表面車(chē)削至設(shè)計(jì)尺寸，且平整光潔；d、將已經(jīng)過(guò)車(chē)削平整的輪板置于夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)內(nèi)，在可編程控制器控制下用開(kāi)槽刀在外圓周面中心線上開(kāi)圓周槽；e、在可編程控制器控制下，將已開(kāi)過(guò)圓周槽的圓周面上用擠壓成型刀擠壓圓周槽成35至90度張角；f、裝配軸承并將軸承套固緊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特征是輪板的外圓周槽 是在造型模具夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，先用開(kāi)槽刀徑向冷擠壓切入輪緣開(kāi)槽，然 后用成型刀徑向冷擠壓擴(kuò)張定型。
3、 金屬繩輪的加工方法的冷擠壓模具，其特征是夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)包括作冷擠壓 下模的主動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)(8)和作冷擠壓上模的從動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)(9)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬繩輪的加工方法的冷擠壓模具，其特征是主 動(dòng)夾緊盤(pán)(8)為冷擠壓下模，依次由中心凸圓柱(15)、圓環(huán)凹槽(16)、圓環(huán) 凸起(14)和外圓周面向下的斜面(17)組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬繩輪的加工方法的冷擠壓模具，其特征是從 動(dòng)夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)(9)為冷擠壓上模，依次由中間的內(nèi)凹圓(20)、圓環(huán)凸起(19) 和外圓周面向下的斜面(18)組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特征是所述開(kāi)槽刀為圓 盤(pán)刀，圓盤(pán)刀刃兩面間的夾角為15 45度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特征是所述成型刀為圓 盤(pán)刀，圓盤(pán)成型刀刃兩面間的夾角為35 90度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬繩輪的加工方法，其特征是所述夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán) 轉(zhuǎn)速在200 400轉(zhuǎn)/分。
全文摘要
一種金屬繩輪的加工方法，將鋼板剪裁沖壓成輪板同軸沖壓中心軸承孔并拉伸至輪板的一面形成軸承套的一邊；在已沖壓拉伸輪板軸承孔的另一面焊接軸承套的另一邊，形成同軸心的軸承套；在輪板外圓面和軸承套內(nèi)孔表面車(chē)削至設(shè)計(jì)尺寸；將車(chē)削平整的輪板置于夾緊轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)內(nèi)，用開(kāi)槽刀在外圓周面中心線上開(kāi)圓周槽；將已開(kāi)過(guò)圓周槽的圓周面上用擠壓成型刀擠壓圓周槽成35至90度張角；裝配軸承并將軸承套固緊。采用冷擠壓加工的金屬繩輪，既節(jié)省能源，又能保持鐵板或鋼原有的抗拉強(qiáng)度和屈服應(yīng)力，以及良好硬度和韌性，還提高了刀具的使用壽命，產(chǎn)品加工尺寸精度也穩(wěn)定，提高金屬繩輪質(zhì)量同時(shí)，降低省耗，提高生產(chǎn)率，無(wú)二次環(huán)境污染。
文檔編號(hào)B21D17/04GK101327562SQ20081012013
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月23日
發(fā)明者史維國(guó), 潘倫康 申請(qǐng)人:寧波市鄞州歐菱電梯配件有限公司