不锈钢护套端部旋压成形工艺研究

第１期　机　电　元　件　ＶｏＬ　２７　Ｎｍ　１　２００７年３月　ｃ０　Ｂ，ｃＩＮＥ　ｎ　ＭａＬ２００７　不锈钢护套端部旋压成形工艺研究　孙广成。党喜龙　（郑州航天电子技术有限公司，河南驻马店４６３００３）　摘要：介绍了旋压成形工艺的原理与特点，论述了旋压工装的设计结构和工装材料的选择原则，描述了旋　压成形工艺及零件后处理工艺过程。通过在生产中的应用，有效避免了不锈钢护套在收口过程中的裂纹缺陷，　显著提高了不锈钢护套端部收口的生产效率和加工质量。　关键词：不锈钢护套；旋压成形；材料选择　中图分类号：＂１＂Ｇ５０６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１０００—６１３３（２００７）０１—００３７—０３　１　引　言　挤压效率虽然较高，但弯曲处经常产生粗糙和裂纹　现象。随着电连接器生产批量的增大，护套的加工　随着科学技术的快速发展，武器装备和电子设　质量和加工效率就成为急待解决的问题。　备越来越复杂，越来越小型化，可靠性要求越来越　高。由此对电连接器的可靠性提出了新的、更高的　２旋压成形机理与分析　要求。作为电连接器的零件之一，插孔对电连接器　旋压成形工艺是通过高速旋转的护套与不转动　的性能和可靠性具有关键性的作用。国内外许多类　的模具模腔剧烈摩擦而在短时间内产生上千摄氏度　型的电连接器接触件都采用了护套结构。护套的作　的高温，使护套端部材料达到塑性状态、沿模腔缓慢　用一是对插孔簧片起到保护作用，防止液体胶等多　流动而产生热塑性变形的一种无屑加工方法，是金　余物从插孔的侧面进人插孔；二是插针插人插孔时　属材料在力和热的共同作用下发生的较为复杂的热　起到导向作用，防止插针因定位误差插在插孔簧片　塑性变形过程。整个过程分为护套端部的预热、软　的外部或顶在插孔的端面上。因此，护套的采用可　化、成形三个阶段。在高速旋转的情况下，工件与模　进一步提高电连接器的可靠性。在过去的生产中，　腔接触区域内的摩擦热在ｌｍｉｎ左右迅速升至上千　由于工艺方法落后，曾经采用不锈钢丝机械加工或　摄氏度，护套管口在高温及模具进给压力的作用下，　不锈钢套冷挤压成形的方法加工护套。机械加工既　软化的护套管壁沿着模腔缓慢弯曲内收，达到护套　不能保证零件的加工质量，也不能保证加工效率；冷　端部圆滑过渡的目的。图ｌ所示为我公司某电连接　收稿日期：２００６一ｌＯ一２３　成本，经济效益显著。　［２］＜航空工艺装备设计手册＞编写组．航空工艺装备设计　参考文献：　手册冷冲模设计［Ｍ］．北京：国防工业出版社，１９７７．　［３］冯炳尧，韩泰荣，殷振海，等．模具设计与制造简明手册　［１］王孝培．冲压设计资料［Ｍ］．北京：机械工业出版社，　１９８３．　［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，１９８５．　维普资讯 http://www.cqvip.com

３８　机电元件　２００７正　器插孔用不锈钢护套零件图。　图１不锈钢护套零件图　３　旋压工装的设计、加工及材料的选择　３．１旋压工装的设计、加工　护套端部旋压成形工艺虽然简单，但旋压工装　的设计与加工是该工艺能否实现的关键，工装模腔　的结构设计与表面质量是制约护套成形质量的重要　因素。护套尺寸较小，护套端部的弯曲变形处也很　小，这就给工装的制造带来了很大难度。因此，工装　采用了整体式结构，主要尺寸参数见图２所示。　图２旋压工装图　旋压工装的加工用普通的车、铣等机械加工方　法已很难实现，可采用电火花蚀刻的方法加工，然后　再利用车床精密抛光，达到所要求的表面粗糙度。　３．２旋压工装材料的选择　合金块与工件摩擦产生高温，合金块表面温度　可达到７００℃一８００℃，这就要求合金材料具有较高　的热硬性、耐磨性和抗氧化性，模具材料选择硬质合　金才能满足这一工艺要求。在硬质合金材料中，　Ｙｗ１硬质合金比较合适，它的热硬性好，８５０℃时高　温硬度可达ＨＶ８００，导热系数低［１８．７Ｗ／（ｍ　・℃）］，系统热量损失少，工件升温快，有较高的抗　氧化能力，材料使用寿命长，能承受机械振动和热冲　击（高温周期性变化）。另一种比较好的材料是ＴｉＣ　基硬质合金，如ＹＮ０５，它有很高的耐磨性和较高的　热硬性，８５０￣Ｃ时高温硬度可达ＨＶ８６５，导热系数低　［１５．８Ｗ／（ｍ・℃）］，有较高的抗氧化能力，化学稳　定性好，与工件材料的亲和力小，摩擦系数较小，抗　黏结能力较强…。这些优良性能都是模具材料所　需要的。如果管壁厚度较薄或需要的软化温度较　低，为降低生产成本，也可采用热硬性稍低的ＹＧ类　硬质合金。　模具材料的热硬性是影响工件成形质量最重要　的因素之一。若材料的热硬性好，可适当加大进给　力，以增大摩擦力而使温升加快，这样可缩短成形时　间。模具材料中的ＴｉＣ含量越高就越脆，在加工过　程中应注意不要用力过大，也不要骤然冷却。在成　形含钛的不锈钢护套（如１　Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ）时，最好选用　Ｙｗ１类硬质合金模具材料。如果选用ＴｉＣ基硬质　合金，由于这类合金中钛元素和不锈钢管中的钛元　素之间的亲和力，会产生严重的黏结现象。如果黏　结在模具上则不易清除，强行清除往往会损坏模具　的工作面；如黏结在工件上则影响工件的表面质量。　对于可能发生黏结的材料可在车床启动之前在模具　的模腔内涂上一层用硫化机油调好的铅粉糊，这不　但能有效地防止黏结，还能使工件表面呈现光亮的　表面质量。　４旋压成形工艺过程　不锈钢护套外径尺寸较小，壁厚较薄，不适用于　在大车床上用三爪卡盘装夹加工，因此，本工艺选择　了在仪表车床上进行不锈钢护套的端部成形。图３　所示为零件成形工艺系统图。为了防止护套被夹变　形，采用弹性夹管装夹护套，将护套端部需要成形的　部位伸出夹管，利用仪表车床主轴箱中的拉杆使夹　管的弹性夹头收缩，从圆周方向抱紧工件的外圆，以　避免零件的变形。旋压成形工装固定于尾座上，利　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　２ＯＯ７年３月　机　电　元　件　ＶｏＬ　２７　Ｎｎ　１　ＭａＬ２０ｏ７　ＥＬＥＣＴＲｏＭ匮ＣＨＡＮＩＩ　ＡＬ　ＣＯ　Ⅱ．０ＮＥＮ’ＩＳ　一种简单实用的铣工夹具的运用　党喜龙　（郑州航天电子技术有限公司，河南驻马店４６３００３）　摘要：主要介绍了电连接器矩形壳体在批生产中铣工夹具的利用，并对该铣工夹具的结构进行了剖析。通　过批生产验证，证明了该铣工夹具的可行性，不仅保证了零件的加工精度，而且大大提高了生产效率。　关键词：矩形壳体；铣工夹具；生产效率　中图分类号：ＴＧ７５１．３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１０００—６１３３（２ｏｏ７）ｏｉ一００３９—０２　１引言　生产的瓶颈，原加工方法不能满足日益增长的需求，　且加工精度不易保证，因此有必要改进加工流程。　矩形电连接器应用比较广泛，许多重点航天型　号普遍采用这种电连接器。矩形电连接器是我公司　收稿日期：２００６一ＩＩ一２３　主轴箱央管不锈钢护套　—］　＼　／厂　　求后，再将尾座定位，使工装移动到合适的位置后受　到阻挡而不能继续向前移动，这样即可进行批量生　产了。　＼　堡动／　一　一　不锈钢护套端部成形后相当于经过了局部固溶　处理，在自然冷却过程中会产生一定的内应力，使零　／件发生轻微变形或使弯曲处产生裂纹。因此，应及　时对零件进行去应力退火处理。　５　结束语　图３轴向进给成形工艺系统　用车床导轨保证工件与工装同轴。当零件与工装都　固定好后即可进行“对刀”，启动车床，主轴转速选　择Ｉ　３００ｒ／ｍｉｎ，搬动推杆轴向进给成形模使工装与　护套端部接触，产生摩擦发热，剧烈的摩擦使护套端　部温度在约１ｒａｉｎ的时间内达到１　０００℃左右，护套　不锈钢护套端部旋压成形工艺具有操作简单、　成形快捷、尺寸公差小、无毛刺、表面光洁度高、应用　范围广等优点，该成形工艺实用、简便，已成功应用　于我公司不锈钢套管的批量生产中，成形质量稳定、　可靠。同时该工艺方法还可推广应用于其它无缝钢　管、铜管等薄壁管的端部成形，并可实现多种形状的　成形。　参考文献：　［１］王存海．在车床上进行的金属管端摩擦热成型工艺　［Ｊ］．新技术新工艺，２０Ｏ６，（１）：１０４—１ｏ５．　端部发生软化沿着模腔内收变形；继续向前移动工　装，此时护套端部金属已具有很好的热塑性，在工装　向前的推力作用下，逐步使护套端部形状变成与模　腔的形状一致。当试加工的零件经检测符合图纸要