一种车床快速夹头的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车床快速夹头的制造方法。
【背景技术】
[0002]目前在各种仪表车床、数控车床中经常会采用快速夹头，快速夹头现有加工方法主要有三种:切削加工、热锻造和冷挤压。切削加工的主要缺陷是材料的利用率在20-50%之间，要切削的原材料浪费量大、加工速度慢，一台车床一天只加工20个快速夹头左右。热锻压工序多，工件精度低，表面不光洁，锻件容易产生氧化、脱碳和烧损。热锻造由于原材料经过加热、锻造、冲压等工序，大大提高了材料的利用率，利用率约50-70%之间。可是原材料的加热大大消耗能源，而且产品的规格被锻造的模具所限制。不同规格产品需要不同锻造模具，生产种类繁多的车床夹头，大大的增加了模具的开发成本。另外冷挤压虽然与热锻造相比，节约加热的能源，制造强度有所提高，而产品的规格也被模具所限制，不同规格产品需要不同锻造模具，生产种类繁多的车床夹头，大大的增加了模具的开发成本。挤压件的尺寸越大，所需设备吨位随之增大，采用冷挤压加工的困难性增加。挤压件的形状越复杂、变形程度越大，所需的冷挤压工序数目就越多。冷挤压的材料利用率在50% -70%之间。设备投资相当昂贵，耗电量大，生产效率低，使用热锻造和冷挤压对生产高性能的夹头有很大的困难，因为高性能夹头使用的原材料是弹簧钢、65Mn钢等高性能合金材料。由于材料本身具有的力学性能、抗拉强度、弹性极限、疲劳性能，大大增加热锻造和冷挤压的难度。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供一种车床快速夹头的制造方法。
[0004]本发明的车床快速夹头的制造方法，包括以下步骤:
[0005]1)车床快速夹头主要由实心圆钢头部和无缝钢管尾部构成，将实心圆钢头部固定在摩擦焊机的旋转夹头上，将无缝钢管尾部固定在摩擦焊机的夹具上，启动摩擦焊机，使实心圆钢头部高速旋转；
[0006]2)然后夹具在液压油缸的作用下，使得无缝钢管尾部向实心圆钢头部接触；
[0007]3)实心圆钢头部和无缝钢管尾部互相摩擦产生热量，待实心圆钢头部和无缝钢管尾部的接触面摩擦到接近1000°C的固溶温度时，立即停止摩擦焊机旋转、停止摩擦；
[0008]4)实心圆钢头部停止旋转后，固定无缝钢管尾部的夹具在液压油缸的作用下快速向前顶锻，无缝钢管尾部与实心圆钢头部紧密结合成一体结构；
[0009]5)顶锻力完成后稍微延迟一段时间，关闭液压油缸的液压系统；本发明的车床快速夹头的雏形基本完成，强度基本等于母材；然后通过车床进行细加工。
[0010]本发明的车床快速夹头的制造方法，在步骤2)中:所述无缝钢管尾部向实心圆钢头部接触的压力控制在50-500公斤。
[0011]本发明的车床快速夹头的制造方法，在步骤4)中:所述顶锻的压力为20000公斤。
[0012]与现有技术相比本发明的有益效果为:本发明的车床快速夹头的制造方法步骤简单，采用实心圆钢头部和无缝钢管尾部进行摩擦焊接，摩擦焊接后的材料性能不受影响，焊接面的强度与目前市面上产品一致；因不受模具的限制，能够满足产品规格的多样性、产品原材料材质的多样性；提高了材料的利用率；利用率达到90%以上；减少了产品的生产成本，提闻生广效率。
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施例所述的一种车床快速夹头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0015]如图1所示，一种车床快速夹头的制造方法，包括以下步骤:
[0016]1)车床快速夹头主要由实心圆钢头部1和无缝钢管尾部2构成，将实心圆钢头部1固定在摩擦焊机的旋转夹头上，将无缝钢管尾部2固定在摩擦焊机的夹具上，启动摩擦焊机，使实心圆钢头部1高速旋转；
[0017]2)然后夹具在液压油缸的作用下，使得无缝钢管尾部2向实心圆钢头部1接触；
[0018]3)实心圆钢头部1和无缝钢管尾部2互相摩擦产生热量，待实心圆钢头部1和无缝钢管尾部2的接触面摩擦到接近1000°C的固溶温度时，立即停止摩擦焊机旋转、停止摩擦；
[0019]4)实心圆钢头部1停止旋转后，固定无缝钢管尾部2的夹具在液压油缸的作用下快速向前顶锻，无缝钢管尾部2与实心圆钢头部1紧密结合成一体结构；
[0020]5)顶锻力完成后稍微延迟一段时间，关闭液压油缸的液压系统；本发明的车床快速夹头的雏形基本完成，强度基本等于母材；然后通过车床进行细加工。
[0021]本发明的车床快速夹头的制造方法，在步骤2)中:所述无缝钢管尾部向实心圆钢头部接触的压力控制在50-500公斤。
[0022]本发明的车床快速夹头的制造方法，在步骤4)中:所述顶锻的压力为20000公斤。
[0023]本发明的车床快速夹头的制造方法步骤简单，采用实心圆钢头部和无缝钢管尾部进行摩擦焊接，摩擦焊接后的材料性能不受影响；焊接按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类；焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。其中摩擦焊就是压焊中的一种。在压力作用下，通过待焊界面的摩擦使界面及其附近温度升高，材料断面达到热塑性状态，伴随着材料产生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法；摩擦焊通常由如下四个步骤构成:1、机械能转化为热能；2、材料塑性变形；3、热塑性下的锻压力；4、分子间扩散再结晶。摩擦焊相较传统熔焊最大的不同点在于整个焊接过程中，待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点，即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。相对传统熔焊，摩擦焊具有焊接接头质量高，能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好，可实现异种材料焊接等。多年来，摩擦焊接以其优质、高效、节能、无污染的技术特色，深受制造业的重视；本发明的车床快速夹头的焊接面的强度与目前市面上产品一致；因不受模具的限制，能够满足产品规格的多样性、产品原材料材质的多样性；提高了材料的利用率；利用率达到90%以上；减少了产品的生产成本，提高生产效率。
[0024]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种车床快速夹头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)车床快速夹头主要由实心圆钢头部和无缝钢管尾部构成，将实心圆钢头部固定在摩擦焊机的旋转夹头上，将无缝钢管尾部固定在摩擦焊机的夹具上，启动摩擦焊机，使实心圆钢头部高速旋转； 2)然后夹具在液压油缸的作用下，使得无缝钢管尾部向实心圆钢头部接触； 3)实心圆钢头部和无缝钢管尾部互相摩擦产生热量，待实心圆钢头部和无缝钢管尾部的接触面摩擦到接近1000°C的固溶温度时，立即停止摩擦焊机旋转、停止摩擦； 4)实心圆钢头部停止旋转后，固定无缝钢管尾部的夹具在液压油缸的作用下快速向前顶锻，无缝钢管尾部与实心圆钢头部紧密结合成一体结构； 5)顶锻力完成后稍微延迟一段时间，关闭液压油缸的液压系统；本发明的车床快速夹头的雏形基本完成，强度基本等于母材；然后通过车床进行细加工。2.根据权利要求1所述的车床快速夹头的制造方法，其特征在于，在步骤2)中:所述无缝钢管尾部向实心圆钢头部接触的压力控制在50-500公斤。3.根据权利要求1所述的车床快速夹头的制造方法，其特征在于，在步骤4)中:所述顶锻的压力为20000公斤。
【专利摘要】本发明涉及一种车床快速夹头的制造方法，包括以下步骤：1)将实心圆钢头部固定在摩擦焊机的旋转夹头上，将无缝钢管尾部固定在摩擦焊机的夹具上，使实心圆钢头部高速旋转；2)然后夹具在液压油缸的作用下，使得无缝钢管尾部向实心圆钢头部接触；3)实心圆钢头部和无缝钢管尾部互相摩擦产生热量，待实心圆钢头部和无缝钢管尾部的接触面摩擦到接近1000℃时，立即停止摩擦焊机旋转；4)实心圆钢头部停止旋转后，固定无缝钢管尾部的夹具在液压油缸的作用下快速向前顶锻；5)顶锻力完成后稍微延迟一段时间，关闭液压油缸的液压系统；然后通过车床进行细加工。本发明的车床快速夹头的制造方法提高了材料的利用率；提高生产效率，焊接强度高。
【IPC分类】B23K20/12
【公开号】CN105290605
【申请号】CN201410339631
【发明人】王华裕
【申请人】王华裕
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年7月17日