CN110883506A - 一种球窝锻造成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种球窝锻造成型工艺，步骤为：根据球窝尺寸选择坯料；采用中频炉将坯料进行加热；将加热后的坯料置于球窝半成品锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝半成品，该球窝半成品呈T字形状，在球窝半成品的一侧具有一中心孔；将球窝半成品送至专用金加工生产线上进行车压接外圆；将球窝半成品利用专用金加工生产线进行车平面钻孔。本发明的优点在于：本发明的生产工艺，通过球窝半成品锻造模具、专用金加工生产线之间的配合，并配合锻造、车压接外圆、车平面钻孔等步骤的配合，使得球窝金加工更加的方便，而且锻造处的球窝金具致密性高，从而减少金加工时间，大大提高了金加工的设备利用率。

Description

一种球窝锻造成型工艺

技术领域

本发明涉及球窝金加工领域，特别涉及一种球窝锻造成型工艺。

背景技术

复合绝缘子是由至少两种绝缘材料及金属附件构成的一种新型绝缘子。采用抗拉强度极高的玻璃纤维增强树脂引拨棒作为绝缘子芯棒，以承受机械负荷，负荷通过端部金具传递到芯棒上。芯棒外部有护套和伞裙（用耐老化性优异的聚合物材料制作），保护芯棒免受大气侵蚀，并提供所需的爬电距离。由于芯棒的玻璃纤维增强柳旨及伞裙聚合物材料优良的性能。使复合绝缘子在机械强度、耐污闪性能等方面都优于传统的瓷绝缘子。

复合绝缘子的结构与类型从整体上看，复合绝缘子由芯棒、护套（或无护套）、伞裙和端部金属附件四部分组成，端部金属附件包括球窝、球头等。

目前，对于复合绝缘子中的球窝、球头，其大多为铸造的方法，其存在缺点是：内部组织疏松，有缩孔、裂纹等缺陷，质量达不到要求，存在较大的安全隐患，且报废较多。因此，这对这种现象，现提出了一种球窝锻造加工的设想，例如，在专利CN102989968A中就提到了一种复合绝缘子球窝金具锻造成型模具，包括上模板、凸模、活动模座、固定模座、下模板和脱模顶杆，凸模安装在上模板上；左活动模座、右活动模座上分别安装左模芯和右模芯，左、右模芯合模后构成放置球窝金具的型腔；固定模座固定在下模板上，固定模座中心开有一内腔，左、右活动模座置于固定模座的内腔中，左活动模座与右活动模座通过上端倾斜向外侧的导向结构与固定模座内腔侧壁配合。压制时，球窝金具坯料经预锻、切边后置于模芯内，凸模下行，在与模芯内将球窝一次压制成型；脱模时，脱模缸向上顶起，模芯随左右活动座上移并向两侧打开，即可实现脱模，压制效率高，制得的球窝金具废品率低。

上述的锻造成型模具，其最终锻造出的球窝如图1所示，这样的球窝只是一个坯料状态，后续还需要对这种球窝半成品进行车平面、钻压接孔、车压接外圆等后续不同的加工，尤其是在进行钻中心孔时，需要确保所钻的孔的位置位于球窝半成品的中心位置，因此，在进行钻孔时，首先，需要先对球窝的中心点的确认，然后需要对球窝半成品与钻头之间的相对位置的确认、定位，这就需要对钻头的位置进行反复的测量、调节，整个加工过程非常的麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种加工方便的球窝锻造成型工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种球窝锻造成型工艺，其创新点在于：包括下述步骤

a）选料：首先根据复合绝缘子球窝金具成品尺寸计算原料所需体积，由原料密度换算成重量，将作为原料的圆钢截断得到相应重量的坯料；

b）加热：采用中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至900-950℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮；

c）锻造：将加热后的坯料置于球窝半成品锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝半成品，该球窝半成品呈T字形状，在球窝半成品的一侧具有一中心孔，所述球窝半成品锻造模具包括一对相互配合的上模、下模，所述上模与下模共同配合实现球窝半成品的成型；

所述上模包括上模板、上冲头，上冲头安装在上模板的底端，所述上冲头包括一上外冲以及一内置于上外冲内的上内冲，在上外冲内具有一容上内冲安装的空腔，上内冲呈T字形状，在上内冲嵌入上外冲内后，上外冲与上内冲共同配合形成一U形型腔；

所述下模包括下模板、下模座、下模具、下顶杆，下模座、下模具自下而上依次安装在下模板上，下模具包括一下外模以及一内置于下外模内的下内模，在下内模的上侧的中部位置开有一圆柱形型腔，在上下模合模后，上冲头嵌入下内模中，U形型腔与圆柱形型腔共同配合形成一倒T形型腔，且该倒T形型腔的上端中部位置具有一中心孔；

d）车压接外圆：将球窝半成品送至专用金加工生产线上进行加工，所述专用金加工生产线包括车平面钻孔工位、车外圆工位，在车平面钻孔工位与车外圆工位之间设置有一周转单元，所述周转单元包括一沿着两个个加工工位的分布方向延伸的横梁，在横梁上安装有夹爪，所述夹爪由安装在横梁上的两轴驱动机构驱动在两个加工工位之间来回切换以及上下升降以实现取放工件；

所述车平面钻孔工位处设置有第一加工机床，在第一加工机床上安装有第一卡具、钻头及平面加工刀具，所述第一卡具包括一第一卡盘，在第一卡盘上安装有三个呈品字形分布的第一卡爪，钻头、平面加工刀具均与第一卡具相对设置，且钻头的中心线与第一卡具的中心线为同一直线；

所述车外圆工位处设置有第二加工机床，在第二加工机床上安装有夹具、顶针及外圆加工刀具，所述夹具与顶针相对设置，在夹具靠近顶针的一侧具有一容工件的端部嵌入的凹槽，夹具与顶针共同配合实现对工件的夹紧，所述外圆加工刀具与顶针位于同一侧；

在车平面钻孔工位与车外圆工位之间还设置有一工件坯料仓，所述工件坯料仓包括一设置于第一加工机床与第二加工机床之间的工件缓存支架，在工件缓存支架上安装有一工件缓存平台，工件缓存平台与工件缓存支架之间活动配合，所述工件缓存平台上具有若干列沿着第一加工机床至第二加工机床的分布方向并列排布的工件缓存底座，在工件缓存底座上具有若干并列分布的球窝放置凹槽，且球窝放置凹槽的分布方向与横梁的延伸方向相垂直；

通过夹具将球窝半成品夹持住，在通过顶针伸入球窝半成品侧端的孔内实现球窝半成品的定位，然后利用外圆加工刀具对球窝半成品进行车压接外圆处理；

e）车平面钻孔： 将球窝半成品利用步骤d中的专用金加工生产线进行车平面、钻孔加工，在加工时，通过第一卡具夹持住球窝半成品，然后，利用钻头沿着球窝半成品的中心孔进行继续钻孔，在钻孔的同时利用平面加工刀具对球窝半成品进行车平面处理，待车平面、钻孔加工结束后，即为球窝成品，并将球窝成品从第一机床上取下，完成球窝的加工。

进一步的，所述上内冲呈阶梯状，分别为自上而下依次分布的第一阶梯段、第二阶梯段、第三阶梯段、第四阶梯段，且第一阶梯段、第二阶梯段、第三阶梯段、第四阶梯段的尺寸依次减小，所述第二阶梯段靠近第四阶梯段的一侧的外表面呈弧形状。

进一步的，所述上外冲与上内冲之间的配合为：在上内冲的顶端具有一向外延伸的环形安装凸起，同时在上外冲的空腔的顶端具有容安装凸起嵌入的环形凹槽。

进一步的，所述下内模与下外模之间的配合为：所述下外模内容下内模安装的空腔的截面呈等腰梯形状，且该等腰梯形的上底短于下底，下内模也呈与之配合的等腰梯形状。

进一步的，所述两轴驱动机构为：在横梁上安装有移动小车，所述移动小车由一水平驱动机构驱动沿着横梁进行往复水平移动，从而带动夹爪在三个加工工位之间进行水平移动，在移动小车上安装有一竖直设置的升降板，夹爪设置于升降板上，并由安装在升降板上的竖直驱动机构驱动沿着升降板进行往复升降，从而实现取放工件。

进一步的，所述钻头与平面加工刀具安装在同一安装座上，所述安装座具有一倾斜向上延伸的斜面，在该斜面上具有至少两列并列分布的安装槽，且安装槽沿着斜面的延伸方向延伸，钻头与平面加工刀具均通过安装块安装在安装座的斜面上，安装块通过T形螺栓及螺母的配合与安装座相固定。

进一步的，所述工件缓存平台与工件缓存支架之间的连接为：在工件缓存支架上安装有一对活动导轨，该对活动导轨的延伸方向与横梁的延伸方向相垂直，在工件缓存平台的底端安装有与活动导轨相配合的活动滑块，所述工件缓存平台由安装在工件缓存支架上的驱动缸驱动沿着活动导轨的延伸方向进行往复移动。

进一步的，在第一加工机床、第二加工机床上还安装有喷液嘴。

本发明的优点在于：本发明的生产工艺，通过球窝半成品锻造模具、专用金加工生产线之间的配合，并配合锻造、车压接外圆、车平面钻孔等步骤的配合，使得球窝金加工更加的方便，而且锻造处的球窝金具致密性高，从而减少金加工时间，大大提高了金加工的设备利用率。

在选料时利用成品尺寸计算原料用量，精确控制材料余量，降低材料的消耗以及后续机加工工作量，制造成本低。

对于球窝半成品锻造模具的设置，通过对上冲头的结构进行改进，使得上冲头与下模具配合时，形成了一个具有中心孔的倒T形型腔，也就使得成型后的球窝配料自带中心孔，这样在后续继续进行钻孔时，就无需再球窝的配料的中心孔进行定位，而且在钻孔时只需沿着球窝半成品的中心孔继续钻孔即可，方便了后续的钻孔加工。

对于上内冲采用阶梯状的设置，使得最终成型的球窝半成品的中心孔的内壁也呈阶梯状，从而方便后续的钻孔加工；对于上内冲与上外冲之间的配合，采用安装凸起与环形凹槽之间的配合，从而可实现上内冲与上外冲之间相对位置的快速定位，方便安装；对于下内模与下外模之间的配合，采用等腰梯形状的空腔来配合，能够实现下内模与下外模之间的相对位置的快速定位，方便安装。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为传统的球窝锻造模具所锻造成型的球窝半成品的示意图。

图2为本发明中的球窝半成品锻造模具的示意图。

图3为本发明中上冲头的示意图。

图4为本发明中的球窝半成品锻造模具锻造的球窝半成品的示意图。

图5为本发明中专用金加工生产线的示意图。

图6为图5的A部放大的示意图。

图7为本发明中第一加工机床的局部放大示意图。

图8为本发明中卡具、钻头及平面加工刀具的示意图。

图9为本发明中夹具、顶针及外圆加工刀具的示意图。

图10为本发明中的工件坯料仓的示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明的球窝锻造成型工艺，通过下述步骤得以实现：

第一步，选料：首先根据复合绝缘子球窝金具成品尺寸计算原料所需体积，由原料密度换算成重量，将作为原料的圆钢截断得到相应重量的坯料。

第二步，加热：采用中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至900-950℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮。

第三步，锻造：将加热后的坯料置于球窝半成品锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝半成品，该球窝半成品呈T字形状，在球窝半成品的一侧具有一中心孔。

如图2、图3所示的示意图可知，球窝半成品锻造模具包括一对相互配合的上模、下模，上模与下模共同配合实现球窝半成品的成型。

上模包括上模板1、上冲头，上模板1由上主缸驱动进行上下运动，从而靠近或远离下模，实现上、下模的合模与脱模，上冲头安装在上模板1的底端，上冲头包括一上外冲2以及一内置于上外冲2内的上内冲3，上外冲2与上内冲3分别通过各自独立的螺栓固定在上模板1的底面，在上外冲2内具有一容上内冲3安装的空腔，上内冲3呈T字形状，在上内冲3嵌入上外冲2内后，上外冲2与上内冲3共同配合形成一U形型腔8。

上内冲3呈阶梯状，分别为自上而下依次分布的第一阶梯段31、第二阶梯段32、第三阶梯段33、第四阶梯段34，且第一阶梯段31、第二阶梯段32、第三阶梯段33、第四阶梯段34的尺寸依次减小，第三阶梯段33靠近第四阶梯段34的一侧的外表面呈弧形状。对于上内冲3采用阶梯状的设置，使得最终成型的球窝半成品的中心孔的内壁也呈阶梯状，从而方便后续的钻孔加工。

上外冲2与上内冲3之间的配合为：在上内冲3的顶端具有一向外延伸的环形安装凸起35，同时在上外冲2的空腔的顶端具有容安装凸起35嵌入的环形凹槽，从而使得上外冲2内的空腔整体呈T字形状。对于上内冲3与上外冲2之间的配合，采用安装凸起35与环形凹槽之间的配合，从而可实现上内冲3与上外冲2之间相对位置的快速定位，方便安装。

下模包括下模板4、下模座5、下模具、下顶杆10，下模座5、下模具自下而上依次安装在下模板4上，下模具包括一下外模6以及一内置于下外模6内的下内模7，在下内模7的上侧的中部位置开有一圆柱形型腔9，在上、下模合模后，上冲头嵌入下内模7中，U形型腔8与圆柱形型腔9共同配合形成一倒T形型腔，且该倒T形型腔的上端中部位置具有一中心孔。

下内模7与下外模6之间的配合为：在下外模6内容下内模7安装的空腔的截面呈等腰梯形状，且该等腰梯形的上底短于下底，下内模7的外壁也呈与之配合的等腰梯形状。对于下内模7与下外模6之间的配合，采用等腰梯形状的空腔来配合，能够实现下内模7与下外模6之间的相对位置的快速定位，方便安装。

在下顶杆10上还安装有一下活塞11，在下模板4上具有一容下顶杆10上下穿过并活动的通孔，在下模座5上具有一容下活塞11安装并上下活动的空腔12，在下内模7的底端具有一容下顶杆10伸入的通孔，且该通孔与下内模7内的圆柱形型腔9相连通，该下顶杆10由下顶缸驱动进行上下活动。

在进行锻造时，由上主缸驱动上模反复上下运动，利用上冲头的不停的撞击圆柱形坯料，直至圆柱形配料形成如图4所示的球窝半成品，然后，上主缸停止工作，下顶缸驱动下顶杆10上行，从而将成型的球窝半成品从下内模7中取出，完成球窝半成品的第一次锻造加工。

第四步，车压接外圆：将球窝半成品送至专用金加工生产线上进行加工。

如图5-图10所示的示意图可知，专用金加工生产线包括车平面钻孔工位201、车外圆工位202，在车平面钻孔工位201与车外圆工位202之间设置有一周转单元204，周转单元204包括一沿着两个个加工工位的分布方向延伸的横梁241，横梁241的下端通过数个沿着横梁241的长轴方向分布的立柱245进行支撑，在横梁241上安装有夹爪243，夹爪243一共有两个，在竖直方向上呈90°分布，两个夹爪243安装在同一夹爪座上，该夹爪座由一摆动油缸或摆动电机驱动进行摆动，从而实现两个夹爪243的切换使用，夹爪243由安装在横梁241上的两轴驱动机构驱动在四个加工工位之间来回切换以及上下升降以实现取放工件。本实施例中的夹爪243为市场上常规的电动夹爪或气动夹爪，其具体结构与工作原理在此就不再详述。

两轴驱动机构为：在横梁241上安装有一移动小车242，移动小车242由水平驱动机构驱动沿着横梁241进行往复水平移动，从而带动夹爪243在两个加工工位之间进行水平移动，在本实施例中，水平驱动机构为：在横梁241上安装有沿着横梁241的长轴方向延伸的水平丝杠及水平导轨，同时在移动小车242上安装有与水平丝杠配合使用的丝杠螺母、与水平导轨配合使用的水平滑块，水平丝杠由安装在横梁241上的水平驱动电机驱动进行转动，并带动移动小车242沿着水平导轨的延伸方向进行水平往复移动。在本发明中，对于水平驱动机构的具体结构不仅仅局限于本实施例中的丝杠、丝杠螺母、导轨、滑块之间的配合，还可以采用液压缸、导轨、滑块之间的配合，电动推杆、导轨、滑块之间的配合，电机、齿轮、齿条、导轨、滑块之间的配合，等等类似的驱动机构。

在移动小车242上安装有一竖直设置的升降板244，夹爪243与夹爪座均设置于升降板244上，并由安装在升降板244上的竖直驱动机构驱动沿着升降板244进行往复升降，从而实现取放工件，本实施例中，竖直驱动机构为：在升降板244上安装有沿着竖直方向衍生的升降导轨，在升降导轨上具有与之配合使用的升降滑块，在升降滑块上安装有一升降活动板，该升降活动板由安装在升降板244上的升降油缸驱动沿着升降导轨的延伸方向进行上下升降，摆动油缸或摆动电机安装在升降活动板上。在本发明中，对于竖直驱动机构的设置，也不仅仅局限于升降导轨、升降滑块的配合，也可以利用丝杠与丝杠螺母的配合，导轨、电动推杆、滑块的配合，等等类似的直线驱动机构。

在横梁241的外侧还安装有覆盖整个横梁241及移动小车242的护栏245，护栏245包括一长方体框架式结构，该框架式结构的尺寸大于横梁241的尺寸，在框架式结构上安装有网格状护网。在横梁241外侧设置的护栏245则是对横梁241以及安装在横梁241上的移动小车242等部件进行保护，避免外界的硬物对其造成撞伤、磕伤等。

车平面钻孔工位处设置有第一加工机床，第一加工机床211，在第一加工机床211上具有一加工空腔，在第一加工机床211的外侧还具有与该加工空腔相连通的开口212，同时在第一加工机床211上还设置有一覆盖整个开口的机门，在第一加工机床211上具有一对活动导轨，同时在机门上安装有与活动导轨相配合使用的活动滑块，机门由安装在第一加工机床211上的启闭油缸或气缸213推动沿着活动导轨进行往复移动，从而实现机门的启闭，启闭油缸或气缸213安装在开口212的一侧，在第一加工机床211上位于开口的另一侧还设置有一接近开关214，同时在启闭油缸或气缸213的活塞杆的顶端还安装有与接近开关214相配合的接近块215。

如图8所示的示意图可知，在第一加工机床211的加工空腔内安装有第一卡具、钻头及平面加工刀具，第一卡具包括一与第一加工机床211的主轴相连的第一卡盘216，且该第一卡盘216由主轴带动进行转动，在第一卡盘216上安装有三个呈品字形分布的第一卡爪217，在本发明中，第一卡盘216与主轴也可为一个整体，即将第一卡爪217直接安装在主轴上，本实施例中的第一卡爪217为市场上使用中的常规的气动卡爪，其具体结构及工作原理在此就不再详述。

钻头218、平面加工刀具219均与卡具相对设置，且钻头218的中心线与卡具的中心线为同一直线。通过将第一加工机床211上的钻头的中心线与第一卡具的中心线设计为同一直线，从而为后续在进行钻孔的同时实现球窝或是球头的车平面的同步加工提供的基础，这样只需三个时间段即可实现球窝或球头的钻孔、车平面、车外圆、车球头的四步加工，减少了整个球窝加工所需的时间，提高了工作效率。

钻头218与平面加工刀具219安装在同一安装座上，安装座由安装在第一加工机床211上的液压缸或其他类似的驱动执行机构驱动进行水平移动，从而带动钻头218与平面加工刀具219靠近或远离卡具，同时在第一加工机床211上具有一沿着卡具、钻头218的分布方向延伸的导轨，安装座活动安装在导轨上，安装座具有一倾斜向上延伸的斜面2101，在该斜面2101上具有至少两列并列分布的安装槽2102，且安装槽2102沿着斜面2101的延伸方向延伸，钻头218与平面加工刀具219均通过安装块2103安装在安装座的斜面2101上，钻头218由对应的电机驱动进行转动，安装块2103通过T形螺栓及螺母的配合与安装座的斜面2101相固定，在安装时，将T形螺栓倒置于安装槽2102内，将螺栓的螺杆段伸出安装槽2102外，在安装块103上就有容螺栓的螺杆端穿过的通孔，螺栓从安装块2103上的通孔中穿过后，利用螺母进行锁紧，从而实现了安装块2103与斜面2101之间的固定，采用这样的一种安装方式，使得钻头218、平面加工刀具219与安装座之间的相对位置可以进行上下调节，从而可根据需要加工的球窝的尺寸、位置等参数的不同，来调节钻头218、平面加工刀具219的位置，确保可以实现球窝的钻孔、车平面的加工的同时进行。

车外圆工位处202设置有第二加工机床231，第二加工机床231的机门结构与第一加 工机床211的机门机构相同，在此就不再详述，第二加工机床231内具有一加工空腔，在第 二加工机床231的加工空腔内安装有夹具232、顶针233及外圆加工刀具234，如图10所示， 夹具232安装在第二加工机床231的主轴上，在夹具232靠近顶针233的一侧具有一容工件 的端部嵌入且与球窝端部的形状相仿形的凹槽，顶针233与夹具232相对设置，顶针233由 安装在第二加工机床231上的液压缸或电动推杆或其他类似直线执行机构驱动靠近或远离夹 具232，从而使得顶针233与夹具232共同配合实现对工件的夹紧，外圆加工刀具234与顶 针233位于同一侧，在第二加工机床231内也具有一容外圆加工刀具234安装的8工位刀架， 8工位刀架为现有市场上常用的刀架形式，利用8工位刀架从而可安装不同类型的刀具进行 车加工，外圆加工刀具234与8工位刀架之间的安装与现有市场上的安装结构相同，在此就 不再详述。

在车平面钻孔工位201与车外圆工位202之间还设置有一工件坯料仓，工件坯料仓包括一设置于第一加工机床211与第二加工机床221之间的工件缓存支架251，工件缓存支架251为一长方体框架式结构，工件缓存支架251的底端通过四个撑脚252支撑，在工件缓存支架251上安装有一工件缓存平台253，工件缓存平台253与工件缓存支架251之间活动配合，工件缓存平台253与工件缓存支架251之间的连接具体为：在工件缓存支架251上安装有一对水平设置的活动导轨254，且该对活动导轨254的延伸方向与横梁241的延伸方向相垂直，在工件缓存平台253的底端安装有与活动导轨254相配合的活动滑块255，工件缓存平台253由安装在工件缓存支架251上的液压缸驱动沿着活动导轨254的延伸方向进行往复移动。

在工件缓存平台253上具有若干列沿着第一加工机床211至第二加工机床221的分布方向并列排布的工件缓存底座256，在工件缓存底座256上具有若干并列分布的球窝放置凹槽，且球窝放置凹槽的分布方向与横梁41的延伸方向相垂直。

工件坯料仓的设置，通过工件缓存支架、工件缓存平台、工件缓存底座之间的配合，从而方便了车平面钻孔工位201所加工完成的球窝半成品的暂时存放，避免出现车平面钻孔工位201与车外圆工位的加工时间的不一致，导致出现夹爪一直夹持着球窝半成品等待的现象，进而导致车平面钻孔工位201出现停机等待的现象，确保整个生产的连续化进行。

在第一加工机床211、第二加工机床221上还安装有喷液嘴，喷液嘴分别对着卡具、钻头218、夹具232，各个喷液嘴均接入切削液存储容器，从而在进行加工的工程中，喷出切削液来配合工件的切削加工。

在进行车压接外圆加工时，首先，由移动小车242抓取锻造好的球窝半成品送至加工机床221处，利用夹具232夹持住球窝半成品的端部，再通过顶针233伸入球窝半成品侧端的中心孔内实现球窝半成品的定位，然后利用外圆加工刀具234对球窝半成品的外表面进行车外圆处理，并在加工完成后，利用移动小车242将工件取走并送至第一加工机床211处或放置在工件坯料仓处进行暂存。

第五步，车平面钻孔：将球窝半成品利用第四步中的专用金加工生产线进行车压接外圆，首先，由移动小车242移动至第二加工机床221或工件坯料仓的上方，然后，驱动夹爪243下行，从而将车好压接外圆的球窝半成品抓取，然后，夹爪243再上行，移动小车242进行水平移动，移动至第一加工机床211的上方，然后夹爪243再次下行，将球窝半成品下移至夹具的中心位置，移动小车242再次水平移动，使得球窝半成品移动至三个卡爪217的中心，并由三个卡爪217的配合夹持住球窝半成品的压接外圆的外壁，然后夹爪243上行，第一加工机床211上的安装座向球窝半成品方向移动，利用钻头218沿着球窝半成品的中心孔进行继续钻孔，并随着钻头218的前进，当平面加工刀具219抵住球窝半成品的端面时，第一加工机床211的主轴开始转动，从而带动球窝半成品旋转，此时，利用平面加工刀具219对球窝半成品进行车平面的加工，在钻孔及车平面加工完成后，由移动小车242上的夹爪来将该球窝半成品取走，完成球窝的加工。

在上述加工步骤中，对于球窝半成品先进行车压接外圆，后进行车平面钻孔的操作，则是由于锻造好的球窝半成品的外表面未经过精加工处理，因此球窝半成品表面并不是光滑的平面，而如果先进行钻孔处理，则不论是夹持球窝半成品的球窝处还是压接外圆处都不能保证球窝半成品的中心的对准，这样就会导致所钻出的孔与设定的孔的位置出现一定的偏差，而先进行车压接外圆的加工，从而先确保了球窝半成品的压接外圆处的表面的光滑，这样在进行钻孔时，直接夹持住球窝半成品的压接外圆的外壁，则能确保钻孔的位置的精准。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种球窝锻造成型工艺，其特征在于：包括下述步骤

a）选料：首先根据复合绝缘子球窝金具成品尺寸计算原料所需体积，由原料密度换算成重量，将作为原料的圆钢截断得到相应重量的坯料；

b）加热：采用中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至900-950℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮；

c）锻造：将加热后的坯料置于球窝半成品锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝半成品，该球窝半成品呈T字形状，在球窝半成品的一侧具有一中心孔，所述球窝半成品锻造模具包括一对相互配合的上模、下模，所述上模与下模共同配合实现球窝半成品的成型；

所述上模包括上模板、上冲头，上冲头安装在上模板的底端，所述上冲头包括一上外冲以及一内置于上外冲内的上内冲，在上外冲内具有一容上内冲安装的空腔，上内冲呈T字形状，在上内冲嵌入上外冲内后，上外冲与上内冲共同配合形成一U形型腔；

所述下模包括下模板、下模座、下模具、下顶杆，下模座、下模具自下而上依次安装在下模板上，下模具包括一下外模以及一内置于下外模内的下内模，在下内模的上侧的中部位置开有一圆柱形型腔，在上下模合模后，上冲头嵌入下内模中，U形型腔与圆柱形型腔共同配合形成一倒T形型腔，且该倒T形型腔的上端中部位置具有一中心孔；

d）车压接外圆：将球窝半成品送至专用金加工生产线上进行加工，所述专用金加工生产线包括车平面钻孔工位、车外圆工位，在车平面钻孔工位与车外圆工位之间设置有一周转单元，所述周转单元包括一沿着两个个加工工位的分布方向延伸的横梁，在横梁上安装有夹爪，所述夹爪由安装在横梁上的两轴驱动机构驱动在两个加工工位之间来回切换以及上下升降以实现取放工件；

所述车平面钻孔工位处设置有第一加工机床，在第一加工机床上安装有第一卡具、钻头及平面加工刀具，所述第一卡具包括一第一卡盘，在第一卡盘上安装有三个呈品字形分布的第一卡爪，钻头、平面加工刀具均与第一卡具相对设置，且钻头的中心线与第一卡具的中心线为同一直线；

所述车外圆工位处设置有第二加工机床，在第二加工机床上安装有夹具、顶针及外圆加工刀具，所述夹具与顶针相对设置，在夹具靠近顶针的一侧具有一容工件的端部嵌入的凹槽，夹具与顶针共同配合实现对工件的夹紧，所述外圆加工刀具与顶针位于同一侧；

在车平面钻孔工位与车外圆工位之间还设置有一工件坯料仓，所述工件坯料仓包括一设置于第一加工机床与第二加工机床之间的工件缓存支架，在工件缓存支架上安装有一工件缓存平台，工件缓存平台与工件缓存支架之间活动配合，所述工件缓存平台上具有若干列沿着第一加工机床至第二加工机床的分布方向并列排布的工件缓存底座，在工件缓存底座上具有若干并列分布的球窝放置凹槽，且球窝放置凹槽的分布方向与横梁的延伸方向相垂直；

通过夹具将球窝半成品夹持住，在通过顶针伸入球窝半成品侧端的孔内实现球窝半成品的定位，然后利用外圆加工刀具对球窝半成品进行车压接外圆处理；

e）车平面钻孔： 将球窝半成品利用步骤d中的专用金加工生产线进行车平面、钻孔加工，在加工时，通过第一卡具夹持住球窝半成品，然后，利用钻头沿着球窝半成品的中心孔进行继续钻孔，在钻孔的同时利用平面加工刀具对球窝半成品进行车平面处理，待车平面、钻孔加工结束后，即为球窝成品，并将球窝成品从第一机床上取下，完成球窝的加工。

2.根据权利要求1所述的球窝锻造成型工艺，其特征在于：所述上内冲呈阶梯状，分别为自上而下依次分布的第一阶梯段、第二阶梯段、第三阶梯段、第四阶梯段，且第一阶梯段、第二阶梯段、第三阶梯段、第四阶梯段的尺寸依次减小，所述第二阶梯段靠近第四阶梯段的一侧的外表面呈弧形状。

3.根据权利要求1所述的球窝锻造成型工艺，其特征在于：所述上外冲与上内冲之间的配合为：在上内冲的顶端具有一向外延伸的环形安装凸起，同时在上外冲的空腔的顶端具有容安装凸起嵌入的环形凹槽。

4.根据权利要求1所述的球窝锻造成型工艺，其特征在于：所述下内模与下外模之间的配合为：所述下外模内容下内模安装的空腔的截面呈等腰梯形状，且该等腰梯形的上底短于下底，下内模也呈与之配合的等腰梯形状。

5.根据权利要求1所述的球窝锻造成型工艺，其特征在于：所述两轴驱动机构为：在横梁上安装有移动小车，所述移动小车由一水平驱动机构驱动沿着横梁进行往复水平移动，从而带动夹爪在三个加工工位之间进行水平移动，在移动小车上安装有一竖直设置的升降板，夹爪设置于升降板上，并由安装在升降板上的竖直驱动机构驱动沿着升降板进行往复升降，从而实现取放工件。

6.根据权利要求1所述的球窝锻造成型工艺，其特征在于：所述钻头与平面加工刀具安装在同一安装座上，所述安装座具有一倾斜向上延伸的斜面，在该斜面上具有至少两列并列分布的安装槽，且安装槽沿着斜面的延伸方向延伸，钻头与平面加工刀具均通过安装块安装在安装座的斜面上，安装块通过T形螺栓及螺母的配合与安装座相固定。

7.根据权利要求1所述的球窝锻造成型工艺，其特征在于：所述工件缓存平台与工件缓存支架之间的连接为：在工件缓存支架上安装有一对活动导轨，该对活动导轨的延伸方向与横梁的延伸方向相垂直，在工件缓存平台的底端安装有与活动导轨相配合的活动滑块，所述工件缓存平台由安装在工件缓存支架上的驱动缸驱动沿着活动导轨的延伸方向进行往复移动。

8.根据权利要求1所述的球窝锻造成型工艺，其特征在于：在第一加工机床、第二加工机床上还安装有喷液嘴。

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