專利名稱：成型一種紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)的方法以及按此方法成型的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按權(quán)利要求1前序所述的一種紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)的成型方法以及一種無切削制造具有T形剖面的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)。
下面，與T形剖面相關(guān)地使用了概念法蘭環(huán)，其組成部分則稱為法蘭和腹板。在紡紗或捻線工序時，那些在法蘭上的平面與鋼絲圈共同作用，并且其形狀精度及表面質(zhì)量是重要的，在下面稱為功能平面或功能剖面。
制造一種法蘭環(huán)的已知方法一般由切削加工工序完成。在這方面，采用滾珠軸承鋼或表面硬化鋼制管材。在多主軸自動機(jī)床或計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床上由一個車削坯件加工出一個相應(yīng)的環(huán)形件，在這種情況下，車削坯件必須經(jīng)過切斷。
除了這種從管材開始的加工操作的勞動強(qiáng)度比較大之外，加工成的法蘭環(huán)的材料占所需原材料的比例較小，或者說被切削掉的體積大。因此，已知的方法是昂貴的，而且費(fèi)材料，這就直接影響到法蘭環(huán)的成本。
本發(fā)明的任務(wù)是，制造一種優(yōu)質(zhì)法蘭環(huán)的成型方法，在涉及有關(guān)操作方法及涉及與此相關(guān)的材料消耗方面，它都是經(jīng)濟(jì)的。
本發(fā)明的主要思路是，僅僅通過鋼帶成型，即通過拉伸和沖壓操作就可制成一種法蘭環(huán)，它具有構(gòu)成法蘭所足夠的材料的轉(zhuǎn)移。
按本發(fā)明的任務(wù)從權(quán)利要求1項(xiàng)所述特征得以解決。
因?yàn)榘幢痉椒ǖ牟僮鞯玫揭粋€成形的法蘭環(huán)，因此在相應(yīng)的件數(shù)時，生產(chǎn)成本是極其有利的。切削加工至少在這方面是多余的，即涉及一個按IS096-11992(那里稱為T形環(huán))法蘭環(huán)的主要尺寸時。成型工序本身，如同沖壓操作，進(jìn)行時都無需切削加工。
在屬于成型法的操作上可補(bǔ)加已知的生產(chǎn)工序，如表面淬火及拋光。只要涉及法蘭上的成型，則它可通過車削或研磨完成，在后者情況下，也可在表面淬火后進(jìn)行。與通過切削加工法蘭環(huán)相比，可大大節(jié)約材料。
因?yàn)槎諌翰僮饕约盀榉ㄌm上成型的操作是與材料壓縮有關(guān)的，因此按此方法成型的法蘭環(huán)在磨損性能方面證明是有利的。
按一個優(yōu)選的實(shí)施形式，要進(jìn)行沖壓工序以便將圓片從腹板側(cè)分開。為此，向內(nèi)凸出的法蘭接頭上的剪切邊需位于法蘭上側(cè)，即位于一個材料區(qū)域，它在沖壓后也不處于法蘭的重要部分，并且在生產(chǎn)中不會通過鋼絲圈帶來負(fù)荷。
按一個其它優(yōu)選的實(shí)施形式，采用流動沖壓操作，使法蘭的邊緣范圍獲得規(guī)定的功能外形。因此，通過車削或研磨的后加工就可完全省掉了。已表明，用這種操作可達(dá)到精確的成型以及功能面的平滑表面。避免通過車削或研磨的與此有關(guān)的后加工工序，可再一次大大地節(jié)省材料。最后，流動沖壓可直接改進(jìn)磨損性能。
本發(fā)明同樣包括一個通過冷成型完全無切削生產(chǎn)的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)，該鋼領(lǐng)按本發(fā)明是實(shí)壁的，其特點(diǎn)是晶粒尺寸特殊地分布于環(huán)的橫斷面上。
根據(jù)附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例作詳細(xì)地說明。附圖表明

圖1一段帶鋼，帶有預(yù)沖壓的用網(wǎng)狀支座在其中支承的坯件圓片；圖2通過第一個深沖工序在坯件圓片的中心形成一個凸起，圖3第二個深沖工序，以形成至少近似環(huán)形鋼坯的圓柱形部件，圖4一個變薄拉伸工序，包括可控制的材料流動和通過朝邊緣范圍冷流動使凸起壓平以預(yù)成型環(huán)狀法蘭，圖5按附圖4邊緣范圍內(nèi)的一個放大的截面，圖6一個連續(xù)沖壓工序，作為環(huán)內(nèi)徑的粗成型并用于環(huán)狀坯件與帶鋼分離，圖7與法蘭范圍反向的邊緣范圍，按附圖6，帶有沖壓邊，放大的圖示，圖8一個不起作用的沖裁邊的模壓工序，外徑通過拉伸縮小，可控制材料流動進(jìn)入法蘭范圍，以及減少腹板長度以提高法蘭范圍內(nèi)的材料可用性。
圖9通過拉伸模具內(nèi)棱邊倒圓使得外徑縮小，用3個相互緊接著的前視圖表示，圖10一個流動沖壓工序，用于法蘭范圍功能面的最后成型以及圖11一個按本發(fā)明的法蘭環(huán)的實(shí)施例。
在附圖1中以斷裂件表面的帶鋼10中是一個部分地沖壓的圓片作為坯件圓片12，用一個通過網(wǎng)狀沖壓得到的網(wǎng)狀支承件14a，14b支承的。在坯件圓片12的中心形成一個凸起16，該坯件圓片構(gòu)成用于生產(chǎn)一個紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)的一個坯件的基礎(chǔ)。
在附圖2表示的具有一個陰模18和一個陽模20的第一個深沖模具22，用于形成凸起16。
在附圖3表示的具有一個陰模24和一個環(huán)形陽模26的第二個深沖模具28，將使附圖2中表示的坯件圓片12形成一個杯狀坯件12a，在這種情況下，構(gòu)成了一個至少近似圓柱形壁作為腹板范圍30。在此工序中，坯件12a還借助于在附圖1中表示的網(wǎng)狀支座14a，14b與帶鋼10相連接，然而，同時使網(wǎng)狀支座14a，14b的連接條相對于附圖1所示相互拉開，因?yàn)樵谂骷?2a上邊緣的外徑由于第二道深沖工序而變小了。
在附圖4中表示的具有一個陰模32和一個陽模34的模具36，用于坯件12b的變薄拉伸和用于附圖2中表示的凸起16的壓平。用這個模具36，一方面拉長了腹板范圍30a，使其壁厚38，例如，減少至0.8mm。另一方面，當(dāng)通過冷流動壓平?jīng)_壓凸起16時，產(chǎn)生一個可控制的材料流動，即按附圖5的箭頭方向40由中心流入邊緣范圍42。為此，在陰模32中設(shè)計(jì)了一個環(huán)狀凹陷處。雖未顯示，但坯件12b在此工序也還利用網(wǎng)狀支座14a，14b與附圖1的帶鋼10連接。材料轉(zhuǎn)移到邊緣范圍42用作構(gòu)成一個環(huán)狀法蘭的初級階段。
在附圖6中表示的具有一個陰模48和一個雙陽模50，52的沖壓模具54。按順序首先用于沖去邊緣58，其次從構(gòu)成法蘭側(cè)的坯件12c底部范圍57沖出一個圓形片56。在沖壓圓形片56后，在底部范圍57上留下一個徑向向內(nèi)凸出的法蘭凸緣59。
雙陽模50，52可作為連續(xù)模具，或者，可以是相互分開的可操作的陽模。
通過沖壓掉邊緣58，使坯件12c與帶鋼分開。從腹板側(cè)進(jìn)行的圓形片56的沖壓用于環(huán)內(nèi)徑的粗成型。
直至此工序，坯件12c是與附圖1中表示的帶鋼10借助于網(wǎng)狀支座14a，14b相連接的。在帶鋼10上的每道工序中，坯件圓片12的支承，用于推進(jìn)至相應(yīng)的下一個工作。
附圖7以放大的截面表示在沖壓掉邊緣58之后的切斷邊60。
在附圖8中表示的具有一個陰模62，一個核心陽模64及一個環(huán)形陽模66的模壓和深沖模具68在坯件12d上用于不起作用的切削刃60(附圖7，9)的模壓或展平，用于按30b(附圖8)通過深沖來縮小30a(附圖6)腹板范圍的外徑以及用于法蘭范圍70的預(yù)成型。此外，腹板范圍30b也在此工序中被墩壓。
陰模62為接受和預(yù)成型法蘭范圍70而具有一個環(huán)狀凹陷處71。坯件12d的法蘭范圍70系由徑向向內(nèi)凸出的法蘭凸緣59和一個徑向向外凸出的法蘭凸緣73構(gòu)成。
核心陽模64基本上用于支承坯件12d于陰模62上，并用于確定其內(nèi)徑。一個按附圖9安排在環(huán)狀陽模66內(nèi)邊緣上的環(huán)狀模壓和拉伸邊66a，既用于坯件12d的切削刃60的模壓或展開，也用于其外徑的縮小。
通過模壓和深沖工序進(jìn)行一個可控制的材料流動，即從腹板范圍30b流入法蘭范圍70。在此，腹板范圍30b的長度減小。尤其有利的是，與材料流動相關(guān)的在法蘭范圍70內(nèi)的材料壓縮，因此，該法蘭范圍被加固。由于腹板范圍30b直徑的減小，腹板范圍內(nèi)的材料同樣被壓縮。
附圖9以3幅相互接著的圖片闡明連續(xù)模壓深沖工序，此時環(huán)形陽模66按箭頭方向74進(jìn)行移動。
在附圖10中以截面表示的模具76具有一個陰模78，一個核心陽模80及一個環(huán)形陽模82。它主要用于法蘭環(huán)84功能面的最后成型。
法蘭環(huán)84的T形剖面是通過一塊腹板86及一個法蘭88構(gòu)成的。法蘭88在此通過流動沖壓由法蘭范圍7成型。并在其內(nèi)側(cè)及其外側(cè)倒圓。
法蘭88的壓平的上側(cè)是在圖紙中向下方的一側(cè)，因?yàn)榉ㄌm環(huán)在成型過程中與法蘭88是向下的，這與其安裝位置相反。
在附圖10的成型過程中，法蘭凸緣72，73a介于腹板范圍30b與法蘭上側(cè)之間，具有凸出成型的功能剖面。
緊接著成型后，法蘭環(huán)被淬火或表面淬火。
按本發(fā)明的成型法適宜于不同大小的法蘭環(huán)，并且使大量材料和成本節(jié)約成為可能。按此制造的法蘭環(huán)可以代替由實(shí)心材料車削的法蘭環(huán)。
同樣按本發(fā)明無切削和完全通過冷成型制造的具有T剖面的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)，包括一個腹板和一個法蘭，比如按附圖11，區(qū)別于通過切削加工制造的鋼領(lǐng)，原因在于，腹板的材料實(shí)際上經(jīng)其全橫斷面過渡到法蘭內(nèi)。這至少在熱處理前，例如在淬火時進(jìn)行的，其纖維走向是可確證的。因此，這樣一種實(shí)壁的鋼領(lǐng)不僅區(qū)別于例如通過車削制造的鋼領(lǐng)，那種鋼領(lǐng)上的纖維被切斷了，而且也區(qū)別于同樣無切削制造的鋼領(lǐng)，其法蘭是通過彎曲步驟成型的。這里可參閱英國專利權(quán)說明GB-PS 692 399。
為了生產(chǎn)一種按本發(fā)明的實(shí)壁的法蘭環(huán)，一般從具有可深沖質(zhì)量的帶鋼開始，接著深沖成型進(jìn)行墩壓和模壓步驟，利用這些步驟使法蘭成型。成型后，這樣一種環(huán)通過表面淬火及拋而最終完成。
一個實(shí)壁的法蘭環(huán)，所謂實(shí)心材料環(huán)，是完全通過冷成型制成的(附圖11)，即使不從帶鋼或板材開始，總是具有一個在淬火狀態(tài)可確定的明顯的組織構(gòu)造?？梢岳斫?，這種構(gòu)造的產(chǎn)生是由于晶粒尺寸的分布有利，但晶粒尺寸很不相同，尤其是在法蘭橫斷面內(nèi)。橫斷面接近表面的區(qū)域與完全是粗晶粒的法蘭芯相比，具有比較細(xì)的晶粒。這也使得在法蘭表面上可以達(dá)到有利于環(huán)的使用壽命的較高的布氏硬度。一般可以說，在法蘭(88)內(nèi)由內(nèi)部(90)至表面(92)及至腹板(86)的晶粒尺寸至少減少約20％。一般平均晶粒尺寸差約為系數(shù)2或更大。
以上對按本發(fā)明方法的產(chǎn)品所闡明的優(yōu)點(diǎn)同樣適用于按附圖11的環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)的成型方法，具有一個T形剖面，它由一塊腹板(86)和一個法蘭(88)構(gòu)成，其特征在于由帶鋼(10)沖壓的一個坯件圓片(12)，經(jīng)過杯狀深沖壓構(gòu)成一個環(huán)狀腹板范圍(30，30a)及一個底部范圍(57)，在底部范圍(57)上通過在中心沖擊一個圓形片(56)，形成一個具有徑向向內(nèi)凸出的法蘭凸緣(59)的環(huán)，并通過在腹板范圍(30，30a)上留下的底部范圍(57)進(jìn)行下壓形成一個平的法蘭上側(cè)，同時構(gòu)成一個徑向向外凸出的法蘭凸緣(73)，在這種情況下，既由底部范圍(57)在圓形片(56)沖壓前，又由腹板范圍(30，30a)，將材料擠進(jìn)法蘭范圍(70)。
2.按權(quán)利要求1項(xiàng)所述的方法，其特征在于圓形片(56)的沖壓是從腹板側(cè)進(jìn)行的。
3.按權(quán)利要求1或2項(xiàng)所述的方法，其特征在于在坯件圓片(12)上通過深沖構(gòu)成一個中心的凸起(16)并在杯狀深沖后，通過冷沖壓至少將底部范圍(57)內(nèi)的凸起材料徑向向外地被擠進(jìn)法蘭范圍(70，73)。
4.按權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于經(jīng)過腹板范圍(30b)的墩壓，在軸向方向上將腹板材料輸送到法蘭范圍(70，73)。
5.按上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過沖壓使位于腹板范圍(30b)與法蘭上側(cè)之間的法蘭凸緣(72，73)具有凸出成型的功能剖面。
6.按上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于腹板范圍(30b)在法蘭凸緣(70，73)下通過拉伸進(jìn)行縮徑。
7.按上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過網(wǎng)狀沖壓(14a，14b)與帶鋼(10)連接的坯件(12，12a，12b)經(jīng)多道操作通過帶鋼(10)的進(jìn)給而繼續(xù)輸送。
8.按上述權(quán)利要求之一成型一種紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)的生產(chǎn)方法，其特征在于所成型的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)需進(jìn)行淬火。
9.按權(quán)利要求1至7中的一項(xiàng)所述的方法成型的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)。
10.按權(quán)利要求8所述的方法生產(chǎn)的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)。
11.可按權(quán)利要求1-9所述的一種方法得到的帶T形剖面的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)，包括一個腹板(86)及一個法蘭(88)，其特征在于腹板的材料實(shí)際上經(jīng)其全橫斷面相關(guān)地過渡到法蘭內(nèi)。
12.帶T形剖面的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)，包括一個腹板(86)及一個法蘭(88)，其特征在于平均晶粒尺寸在法蘭內(nèi)由內(nèi)部至表面，至少減少約20％。
13.帶T形剖面的紡紗鋼領(lǐng)或捻線鋼領(lǐng)，具有一個腹板及一個與其相連的法蘭，在此。法蘭是實(shí)壁的，腹板的材料實(shí)際上經(jīng)其全橫斷面相關(guān)地過渡到法蘭內(nèi)，并且在此情況下，平均晶粒尺寸在法蘭內(nèi)，從其內(nèi)部至表面至少減少約20％。
全文摘要
由帶鋼(10)沖壓一個圓片作為坯件(12),在其中心產(chǎn)生一個凸起(16)并深沖形成一個杯狀坯件。接著,凸起被壓平并且使材料擠到構(gòu)成法蘭范圍的邊緣區(qū)域。在壓平的底部沖壓后,用一個模壓和深沖模具(68)在坯件(12d)上形成一個法蘭范圍(70)并用一個模壓模具將其最后形成一個法蘭環(huán)。通過此方法可省去切削加工工序并因而降低了制造成本。
文檔編號D01H7/52GK1202938SQ96198587
公開日1998年12月23日 申請日期1996年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月28日
發(fā)明者J·科吉, D·謝雷爾 申請人:布拉克公開股份有限公司