專利名稱：無縫橫孔加工裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域， 具體涉及一種無縫橫孔加工裝置及其方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于孔的加工，目前存在多種方法，其中通常應(yīng)用的有兩種，一種是線切割，一種是水槍或激光切割，但這兩種方法均存在一定缺陷，具體的是
線切割的加工方式，其效率較低，且裝置運(yùn)行成本較高，不能夠適應(yīng)大批量生產(chǎn)加工， 同時(shí)，其僅僅能夠加工通常，該種方式不能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)盲孔的加工。水槍或激光切割的加工方式，同樣存在效率低下、裝置運(yùn)行成本較高的缺陷，盲孔的深度不容易控制，同時(shí)，孔的形狀不夠精密，誤差較大，與匹配零件安裝較為困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種無縫橫孔加工裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行成本較低，且具有較高的生產(chǎn)效率，同時(shí)能夠保證孔的精度。本發(fā)明的目的之二在于，提供一種無縫橫孔的加工方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的一，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
無縫橫孔加工裝置，包括一個(gè)熱擠壓組件以及位于所述熱擠壓組件輸出端的冷抽芯組件。所述熱擠壓組件包括一夾具，以及與所述夾具匹配并可沿所述夾具夾裝縫隙的垂直方向活動(dòng)的擠壓元件。所述冷抽芯組件包括一定模、與所述固定模匹配的動(dòng)模以及一可沿所述定模和動(dòng)模之合?？p隙的垂直方向活動(dòng)的抽芯元件。所述熱擠壓組件還包括有一加熱元件。為實(shí)現(xiàn)上述目的二，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 利用上述無縫橫孔加工裝置加工孔的方法，其包括如下步驟
A、將預(yù)打孔工件加熱，至溫度為380-1150°C；
B、將加熱后的預(yù)打孔工件固定在于夾具上；
C、利用擠壓元件對(duì)預(yù)打孔工件進(jìn)行擠壓，使預(yù)打孔工件上成型有一雛形孔；
D、將抽芯元件插入工件的雛形孔中；
E、將預(yù)打孔工件裝入定模內(nèi)，將動(dòng)模向定模一側(cè)靠近，并夾緊預(yù)打孔工件帶有雛形孔的部位；
F、將抽芯元件從雛形孔中抽出。
在進(jìn)行完上述步驟F之后 ，還可以多次重復(fù)上述步驟D- F。在步驟C中，還需要對(duì)擠壓元件進(jìn)行預(yù)熱，其預(yù)熱溫度為200-300°C，擠壓行進(jìn)速度為 lm/s-2. 5m/s。在步驟A中，針對(duì)黃銅材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為650_750°C、針對(duì)鋼材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為950-1150°C、針對(duì)鋁材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為380-450°C、針對(duì)不銹鋼材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為1050-1150°C。本發(fā)明的有益效果在于
1、能夠保證所加工的孔具有較高的精度；
2、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)大批量生產(chǎn)，相比線切割、水刀和激光加工等工藝，效率高出近20倍，成本為線切割、水刀和激光加工等工藝成本的5-10% ；
3、可以同時(shí)適用于通孔、盲孔、異型孔以及一些沿曲線延伸的孔的加工；
4、可加工尺寸較小的孔，孔的徑向尺寸最小可達(dá)到0.3mm，甚至更小，孔的軸向尺寸可達(dá)到50謹(jǐn)以上。


圖1為本發(fā)明一種無縫橫孔加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述
如圖1所示，為本發(fā)明一種無縫橫孔加工裝置，其包括熱擠壓組件1以及位于所述熱擠壓組件1輸出端的冷抽芯組件2。其中熱擠壓組件1包括一個(gè)夾具11、一個(gè)可以橫向的在所述夾具11的夾持縫隙內(nèi)活動(dòng)的擠壓刀12以及一個(gè)可加熱工件3的加熱裝置(圖未示)， 冷抽芯組件2包括一個(gè)位于其上部的定模21，位于定模21下部且可活動(dòng)的動(dòng)模22以及一個(gè)可以橫向的在定模21和動(dòng)模22的合?？p隙內(nèi)活動(dòng)的抽芯刀23，其中定模21和動(dòng)模22 的合模面上形成有與工件3的外形匹配的模腔。利用上述裝置加工通孔或者盲孔的方法如下
1、啟動(dòng)加熱裝置，將工件3加熱，至溫度為380-1150°C ；具體的根據(jù)不同材料的工件， 需加熱的溫度不同，其中針對(duì)黃銅材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為650-750°C、針對(duì)鋼材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為950-1150°C、針對(duì)鋁材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為380-450°C、針對(duì)不銹鋼材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為1050-1150°C。2、將加熱后的工件3固定在夾具11上，在這里應(yīng)該要注意的是，需要根據(jù)材料的硬度情況，選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，保證工件3不會(huì)在預(yù)緊力的作用下產(chǎn)生形變。3、利用擠壓刀12橫向的對(duì)工件3的預(yù)打孔位置進(jìn)行擠壓，其中擠壓刀12的外形尺寸與預(yù)成型孔的尺寸一致；在此步驟中，還需要對(duì)擠壓刀12進(jìn)行預(yù)熱，其預(yù)熱溫度為 200-300°C，同時(shí)，擠壓刀12的行進(jìn)速度控制在lm/s-2. 5m/s范圍內(nèi)，此步驟完成后，可在工件3上形成一個(gè)雛形孔；
4、將抽芯刀23插入上述步驟中在工件3上形成的雛形孔中，其中，所選用的抽芯刀23的尺寸與預(yù)成型孔的尺寸一致；
5、將工件3裝入定模21的模腔內(nèi)，并且使抽心刀23橫向的位于定模21和動(dòng)模22的合?？p隙中，之后，將動(dòng)模22向定模21 —側(cè)靠近，使動(dòng)模22的模腔與工件3的外形匹配， 合模之后，定模21和動(dòng)模22位于工件3外部，并夾緊工件3帶有雛形孔的外部；
6、將抽芯刀23橫向的從工件3的雛形孔中抽出。在這里，需要注意的是，抽心刀23抽出時(shí)對(duì)工件3產(chǎn)生的摩擦力，要小于定模21 和動(dòng)模22對(duì)工件3的預(yù)緊力，以防止抽芯過程中工件3發(fā)生松動(dòng)，最終確?？壮尚秃蟮木?。為了使得最終成型的孔具有較高的精確度，還可以多次的重復(fù)上述步驟4-6。上述擠壓刀截面強(qiáng)大需要大于被穿(擠)內(nèi)孔(總面積)剪切強(qiáng)度的3倍；擠壓刀的寬度與所加工孔的寬度匹配，其厚度可依據(jù)剪切強(qiáng)度計(jì)算得出。對(duì)于不同形狀孔的加工，可以更換不同形狀的擠壓刀，當(dāng)然，也就 需要更換與之匹配的抽芯刀的形狀。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.無縫橫孔加工裝置，其特征在于，包括一個(gè)熱擠壓組件以及位于所述熱擠壓組件輸出端的冷抽芯組件。
2.如權(quán)利要求1所述的無縫橫孔加工裝置，其特征在于，所述熱擠壓組件包括一夾具，以及與所述夾具匹配并可沿所述夾具夾裝縫隙的垂直方向活動(dòng)的擠壓元件。
3.如權(quán)利要求1所述的無縫橫孔加工裝置，其特征在于，所述冷抽芯組件包括一定模、與所述固定模匹配的動(dòng)模以及一可沿所述定模和動(dòng)模之合?？p隙的垂直方向活動(dòng)的抽芯元件。
4.如權(quán)利要求1所述的無縫橫孔加工裝置，其特征在于，所述熱擠壓組件還包括有一加熱元件。
5.如權(quán)利要求1所述無縫橫孔加工裝置所采用的方法，其特征在于，包括如下步驟A、將預(yù)打孔工件加熱，至溫度為380-1150°C；B、將加熱后的預(yù)打孔工件固定在于夾具上；C、利用擠壓元件對(duì)預(yù)打孔工件進(jìn)行擠壓，使預(yù)打孔工件上成型有一雛形孔；D、將抽芯元件插入工件的雛形孔中；E、將預(yù)打孔工件裝入定模內(nèi)，將動(dòng)模向定模一側(cè)靠近，并夾緊預(yù)打孔工件帶有雛形孔的部位；F、將抽芯元件從雛形孔中抽出。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行完上述步驟F之后，還可以多次重復(fù)上述步驟D-F。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟C中，還需要對(duì)擠壓元件進(jìn)行預(yù)熱， 其預(yù)熱溫度為200-300°C，擠壓行進(jìn)速度為lm/s-2. 5m/s。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟A中，針對(duì)黃銅材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為650-750°C、針對(duì)鋼材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為950-1150°C、針對(duì)鋁材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為380-450°C、針對(duì)不銹鋼材質(zhì)預(yù)打孔工件的加熱溫度為1050-1150°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無縫橫孔加工裝置，包括一個(gè)熱擠壓組件以及位于所述熱擠壓組件輸出端的冷抽芯組件；同時(shí)，本發(fā)明還公開了利用上述裝置加工孔的方法，其采用熱擠壓冷抽芯等步驟，本發(fā)明能夠保證所加工的孔具有較高的精度；可實(shí)現(xiàn)連續(xù)大批量生產(chǎn)，相比線切割、水刀和激光加工等工藝，效率高出近20倍，成本為線切割、水刀和激光加工等工藝成本的5-10%；可以同時(shí)適用于通孔、盲孔、異型孔以及一些沿曲線延伸的孔的加工；可加工尺寸較小的孔，孔的徑向尺寸最小可達(dá)到0.3mm，甚至更小，孔的軸向尺寸可達(dá)到50mm以上。
文檔編號(hào)B21C23/02GK102179419SQ201110066488
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者鄧平洲 申請(qǐng)人:鄧平洲