一种微型钢球的制造方法

摘要

本发明涉及钢球加工领域，具体的说是一种微型钢球制造方法，它依次包括以下步骤：原料检验；冷镦；光球；热处理；硬磨；强化；选别；初研；精研；光电选；包装；其中，用于冷镦的球坯包括相互连成一体的两个具有偏心差的半球，半球的纵向两端分别设有极，两个半球相连处设有环带；所述的冷镦操作如下：操作前准备、操作调整、机床运转、机床停机。本发明可节约原材料，提高材料利用率35％，显著降低生产成本、提高劳动生产率；经冷塑性变形，改变钢球组织纤维结构，有利于提高钢球使用寿命；由于冷镦成型，可减少后工序加工周期，大幅度降低电耗和设备磨损，减少辅料消耗；在提高生产率的同时，减少钢球在磨削加工废渣排放数量，节能减排。

主权项

一种微型钢球制造方法，它包括以下步骤：(1)原料检验；(2)冷镦；(3)光球；(4)热处理；(5)硬磨；(6)强化；(7)选别；(8)初研；(9)精研；(10)光电选；(11)包装；其特征在于：用于冷镦的球坯包括相互连成一体的两个具有偏心差的半球，半球的纵向两端分别设有极，两个半球相连处设有环带；其中，用于生产钢球公称直径为1.5mm的球坯，其料径为1.4mm、切料长为2.54mm、球坯直径为1.80±0.05mm、留量0.30mm、偏心差0.04mm、环带厚0.25mm、环带宽0.20mm、极直径0.7mm、极高度0.105mm；用于生产钢球公称直径为2.0mm的球坯，其料径为1.7mm、切料长为3.35mm、球坯直径为2.30±0.06mm、留量0.30mm、偏心差0.04mm、环带厚0.25、环带宽0.20、极直径0.8mm、极高度0.12mm；其中，所述的冷镦操作如下：(1)操作前准备：①准备好原材料，按工艺检查料径规格尺寸、公差、表面质量，确保符合要求；②准备好工装、模具：检查切料刀、切料模内孔尺寸大于料径尺寸0.1mm；检查切料刀、切料模刀刃，确认刀刃锋利不钝、没有蹦牙；检查镦模球窝尺寸与样板符合，检查镦模合金不得有下沉、破碎现象，检查镦模极孔不能有偏斜，镦模球窝的表面粗糙度Ra高于0.08mm，极孔尺寸比撞针直径大0.02‑0.08mm；检查进料轮沟槽半径和料径吻合，不得小于料径；检查沟槽脚边不得有毛刺，沟槽内部不得起结巴现象，否则，立即更换；检查挡料铁镶装合金没有破损，确认挡料铁固定，挡料铁合金端面与料径轴线垂直方可结束；检查夹持指镶装合金完整无损，切一料段应和夹持指合金端面垂直并柔性紧固的夹紧，不能有倾斜松动现象；检查进料管内孔直径不能大于料径的1.5倍，其长度控制在刚好与进料轮和胎模座接触之间；③机床准备：确认油箱中机油加满，油路畅通，油滤无堵塞；油泵开机至少5分钟，冬季应5‑10分钟；其中，夏季加68号抗磨液压油，冬季加32号抗磨液压油；开油泵后和机床运作前，确保进料轮带油盒中的机油加满，油污分离装置正常；手动加少许机油至夹持指、切料刀板、冲头等处；(2)操作调整：①进料调整：先将切料刀板退至进料位置，并调整切料刀与切料模的同心度；将原材料进料端平直，头部去除10cm；松开进料轮、矫直轮，将原材料依次通过矫直轮、进料轮、进料管，直至材料头部顶到挡料铁端面；将进料轮、矫直轮适度夹紧，固定进料管；②切料调整：调整切料刀和切料模间隙在0.05‑0.10mm；手动切一料段进行检查，料段两端平齐，端面高度差小于0.1mm，且无毛刺、凹心；进料量调整：调整棘轮棘爪机构，使进料量大于切料长度10％，以减少冷镦毛刺的产生和堆积；③送料调整：切一料段，由夹持指和切料刀将料段夹紧；手动扳动机床飞轮，将切料刀板并夹持指、料段一起送至上下镦模中间，查看料段中心与上下镦模中心重合，否则，调整刀板进退螺栓；④镦压调整：试镦压2至3粒球坯，进行检查调试；确定环带大小，根据工艺尺寸，调整挡料铁长度，确定切料段长短，使环带符合要求；确定环带厚度，调整冲头锲铁螺套，使上下镦模镦压时的间隙发生变化，直至环带厚度符合要求；调整球坯的偏差，调整冲头座上的上下、左右调节螺栓，使冲头中心与静模中心一致，直至球坯偏差符合工艺要求；⑤出球退刀调整：镦模撞针，静模撞针在退出时，低于球窝底部极孔处1mm，顶出时，应不高于于静模平面，防止撞针被顶弯；冲模撞针长度，能以料段定位于静模之中，并能退出刀板的最小距离为尺寸，这样能保证冲模撞针的刚度；冲头的镦压距离，调整刀板滑板进退快慢螺栓，在保证冲头不碰刀板和夹持指的前提下，尽量缩短冲头的镦压距离，保证微球镦压的稳定性；(3)机床运转中：①首件检查：机床、工装、模具等调试完毕后，开始试车，先镦压几粒球坯，按工艺尺寸检查球坯直径、偏差、两极、环带等，并进行相应调整，直至符合工艺要求；检查球坯表面不得有夹皮、裂纹、平面、垫伤、偏环带等缺陷，否则，立即进行相应调整；②机床运转中，每20分钟应进行自检一次，发现尺寸和质量变化超出工艺范围时，立即停机调整；③运转时，所有工具、量具等物件一律不得放在机床上，以免发生意外；检查所有安全防护装置应牢固可靠；(4)机床停机：停机时，应先停止进料，再停止机床运转，以免造成设备事故；停机应避免停在死点处，以防闷车；应将机床出球通道里的所有球坯清理干净。