[发明专利]一种微细孔冲压成形工艺

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机械加工领域的技术，具体是一种微细孔冲压成形工艺。

背景技术

随着科学技术和工业生产的发展,微小孔的应用日趋广泛,出现了越来越多带有微小孔的零件,如燃料喷油嘴、空气静力轴承、喷丝板、打印机喷头等,这类孔一般具有直径较小、深径比较大及难加工等特点,因此微细深孔加工技术己经成为此类产品制造的关键技术。目前可应用于微细孔加工方法中计有超音波加工、钻孔加工、研磨加工、激光加工、放电加工及电子束加工等六种方法，考量被切削材料性质(硬度、强度、导电性)、孔穴尺寸(直径、深度)、部面形状(图形、奇异形状)、加工效率及成本，并且配合加工目的从其中选择合适的加工方法。

传统孔冲压技术，往往不能满足细孔冲压的尺寸要求，而且冲头容易折断，不仅造成严重浪费，而工作效率低下。微细电火花加工是微细深孔加工的一种重要方法，放电加工法利用相互独立的脉冲放电一点一点将材料微量地除去，因此具有和研磨加工等相似的意味，十分适合精密加工。但是在微细电火花加工中，工具电极损耗较大,并且工具电极的制作能微细加工，加工面粗糙度以及尺寸精度的等级等都必须较加工尺寸小很多，因此工具电极加工十分困难，以至于加工成本高居不下。另外，在加工大深径比微细孔时,工具电极和工件之间的狭窄间隙内的流体阻力较大,气泡不易排出,容易产生频繁的短路及拉弧等非正常放电现象,导致电极损耗进一步增大,使得微细深孔的加工变得更加困难。

中国发明专利(申请号201410479357.2)提供了一种软基合金光洁度内孔的精整强化方法，先在软基合金板材上预冲制直径小于制件孔直径的预冲孔，再用成形冲头过盈挤压，使孔壁材料压缩发生塑性变形，在塑性区内形成具有一定深度的应变强化层。当制件孔用于机械连接时，强化层内宏观残余压应力有助于降低承载部位周围的拉应力，减小孔侧壁等效应力幅值，产生抗疲劳增益作用，提高孔连接的可靠性和寿命。但是，该方法是先预制小孔，再过盈挤压孔，实际上使得孔径进一步扩大，不适合制造微细孔。此外，该方法仅适用于盲孔，如果是通孔，再过盈挤压时，多余金属可能会被挤压到孔的另一端，影响零件精度。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种微细孔冲压成形工艺，能够有效提高模具寿命，提高工作效率，降低成本，同时也解决了上述技术问题。

本发明是通过以下步骤实现的：

第一步，将待冲孔工件放置于冲床上，在冲床的冲头安装一反挤压凸模，该反挤压凸模的直径为所需细孔直径的4～6倍，将所述反挤压凸模的轴线与待冲孔的轴线重合，所述待冲孔的外侧用一压边圈固定，冲头带动所述反挤压凸模下压，在所述工件上冲出盲孔，下压量为该工件厚度的3/4；

第二步，将所述工件翻转180°，将所述反挤压凸模的轴线与待冲孔的轴线重合，冲头带动所述反挤压凸模下压，将所述盲孔冲成通孔，并将多余金属挤压到所述通孔的另一侧形成一圈环状凸起；

第三步，将所述工件放置于镦粗机上，在所述通孔中心垂直放置一根与所需细孔直径相等的芯轴，所述通孔外侧用一镦粗压边圈固定，用镦粗凸模将上一道工序形成的环状凸起镦平，即得到所需细孔。

发明原理：本方法利用冲压工艺，先将多余金属挤压到通孔的一侧，再用镦粗机使通孔孔壁内侧发生塑性变形，让多余金属填补进芯轴与通孔孔壁之间的空隙中，最终形成所需要的细孔，同时使得细孔发生应变强化。

有益效果：本发明具有如下优点：①该工艺可以获得直径较小的微细孔。②所有工序均在模具内完成，生产效率高，节约成本。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是反挤压工序的状态示意图；

图2是冲孔工序的完成状态示意图；

图3是镦粗工序完成后的状态示意图；

图4是成型件的最终效果图。

图中：1反挤压凸模、2压边圈、3反挤压凹模、4芯轴、5镦粗凸模、6镦粗压边圈、7镦粗凹模。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。