CN115572981A - 金属冷镦线材表面结晶工艺生产线 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其涉及金属表面处理技术领域，其包括加工槽，加工槽包括按序顺次连接的冲洗槽、预热槽以及浸泡槽，预热槽和浸泡槽均用于盛装水性处理溶液，冲洗槽用于对原材进行初步清洗，预热槽用于对清洗后的原材进行预热，浸泡槽用于在原材形成表面结晶，预热槽和浸泡槽均设有用于对槽内液体进行加热的加热组件，预热槽和浸泡槽均设有用于对槽内液体进行混合的搅拌组件。本申请具有的效果在于可以在金属冷镦线材表面形成改质皮膜层，该改制皮膜层可以有效保护冷墩线材表面使其不在空气中氧化生锈。并且在冷墩制造过程中起到润滑作用，减少材料与模具之间的摩擦系数，有效提高模具使用寿命。

Description

金属冷镦线材表面结晶工艺生产线

技术领域

本申请涉及金属表面处理技术领域，尤其是涉及一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线。

背景技术

紧固件是作紧固连接且应用极为广泛的通用零部件。紧固件常见的一种线材为冷镦钢线材,金属冷镦线材就是利用金属的塑形，采用冷态力学对金属进行施压，达到金属固态变形的目的。金属冷镦过程中，须使用润滑材料，其主要作用是减轻对冷镦材料和模具的摩擦损坏，延长模具使用寿命，保证产品的冷镦质量。

由于冷镦加工对线材表面的润滑要求较高，因此在线材冷拔和零件冷镦成型之前必须对线材表面进行改质处理，因此亟待研发一种可以为线材表面涂覆改质皮膜层的生产线。

发明内容

为了研发一种可以为线材表面涂覆改质皮膜层的生产线，本申请提供一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线。

本申请提供的一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线采用如下的技术方案：

一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，包括加工槽，所述加工槽包括按序顺次连接的冲洗槽、预热槽以及浸泡槽，所述预热槽和所述浸泡槽均用于盛装水性处理溶液，所述冲洗槽用于对原材进行初步清洗，所述预热槽用于对清洗后的原材进行预热，所述浸泡槽用于在原材形成表面结晶，所述预热槽和浸泡槽均设有用于对槽内液体进行加热的加热组件，所述预热槽和浸泡槽均设有用于对槽内液体进行混合的搅拌组件。

通过采用上述技术方案，在进行加工金属冷镦线材时，首先将金属冷镦线材放入冲洗槽中进行初步清洗，再将清洗后的金属冷镦线材放入预热槽中进行预热，最后将预热后的金属冷镦线材放入浸泡槽中进行浸泡，在预热槽和浸泡槽中进行浸泡时，加热组件对槽中液体进行加热并保温，并利用搅拌组件对槽中液体进行搅拌混合，在浸泡槽浸泡完毕后，将金属冷镦线材取出，以此可以在金属冷镦线材表面形成改质皮膜层，有利于减轻对冷镦材料和模具的摩擦损坏。

在一个具体的可实施方案中，所述加热组件包括分别设置在所述预热槽和所述浸泡槽侧壁上的蒸汽加热管。

通过采用上述技术方案，利用蒸汽加热管对预热槽和浸泡槽进行加热，这样可以方便快速的对槽内液体进行加热。

在一个具体的可实施方案中，所述搅拌组件包括循环水泵，所述循环水泵的进水口设有进水管，所述进水管远离所述循环水泵的一端与所述预热槽或者所述浸泡槽连通设置，所述循环水泵的出水口设有出水管，所述出水管远离所述循环水泵的一端与所述预热槽或者所述浸泡槽连通设置；

所述出水管伸入所述预热槽或者所述浸泡槽的一端设有分支水管，所述分支水管上设有至少两个支水管，至少其中一个所述支水管的侧壁上设有两组出水口，所述出水口用于驱动所述预热槽或者浸泡槽中液体搅拌，其中一组所述出水口的轴线与另一组所述出水口的轴线相交设置；

至少其中另一个所述支水管的侧壁上设有两组出水孔，其中一组所述出水孔的轴线与另一组所述出水孔的轴线相交设置。

通过采用上述技术方案，当金属冷镦线材在预热槽和浸泡槽中浸泡时，启动循环水泵，循环水泵将槽内的液体沿着进水管泵入出水管中，槽内液体再依次进入分支水管和支水管中，最后从出水口排出，由于每个支水管上两组出水口的轴线相交设置，这样可以将液体从不同方向注入槽中，以此可以推动槽中液体进行搅拌，这样可以尽量避免发生液体中的溶质发生沉淀，降低对金属冷镦线材表面形成改性皮膜层的影响。

在一个具体的可实施方案中，所述预热槽和所述浸泡槽的侧壁上均设有过滤水箱，所述过滤水箱的侧壁上设有溢水口，所述溢水口最低水平高度高于所述蒸汽加热管的顶端，所述过滤水箱的侧壁上设有过滤网，所述过滤网位于所述溢水口的下方，所述进水管远离所述循环水泵的一端与所述过滤水箱连通设置。

通过采用上述技术方案，由于预热槽和浸泡槽中的液体长期对金属冷镦线材进行浸泡后，液体中容易留有杂质，所以

在一个具体的可实施方案中，所述循环水泵和所述进水管之间设有波纹减震补偿器。

通过采用上述技术方案，由于循环水泵在循环输送液体时，管路中会有较大的水压，利用波纹减震补偿器对输送液体时产生的震动进行缓震，有利于降低对循环管路的损害。

在一个具体的可实施方案中，所述加工槽的侧壁上设有鼓风机，所述鼓风机的出风口设有通风管道，所述通风管道设置在加工槽的侧壁上，所述通风管道靠近加工槽开口一侧设置，所通风管道靠近所述预热槽和所述浸泡槽的一侧设有若干个出风口；

所述加工槽的顶壁上设有迎风板，所述迎风板位于所述浸泡槽远离所述通风管道的一侧设置，所述迎风板的侧壁上设有若干个通风口，所述迎风板远离所述加工槽的一侧设有风道，所述风道上设有抽风机。

通过采用上述技术方案，在对预热槽和浸泡槽进行加热时，预热槽和浸泡槽均容易产生蒸汽，所以利用鼓风机将风吹入通风通道中，再从出风口吹出，从而可以将蒸汽吹向迎风板，抽风机吸风，从而可以将蒸汽从通风口吸入风道中，以此可以尽量避免蒸汽弥漫整个车间，影响工厂作业。

在一个具体的可实施方案中，所述加工槽和所述预热槽之间、所述加工槽和所述浸泡槽之间均设有保温层。

通过采用上述技术方案，利用保温层对预热槽和浸泡槽进行保温，有利于提高对预热槽和浸泡槽的保温性能，减少预热槽和浸泡槽发生散热的可能性。

在一个具体的可实施方案中，所述浸泡槽的内腔设有用于将槽内液体温度控制在工艺温度阈限内的温控装置，所述工艺温度阈限包括工作状态温度阈限和待机状态温度阈限，所述工作状态温度阈限为80-90℃，所述待机状态温度阈限为60-65℃。

通过采用上述技术方案，当需要进行对金属冷镦线材进行浸泡时，将浸泡槽和预热槽中的液体进行加热并保持在80-90℃，当温度低于80℃时，要及时对液体进行加热，当温度超过90℃时，停止对液体进行加热，从而可以保持液体温度在80-90℃，这样有利于在金属冷镦线材表面形成改质皮膜层。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：在对金属冷镦线材加工前，利用加热组件对预热槽和浸泡槽中的液体进行加热至所需温度并进行保温，在进行加工金属冷镦线材时，将金属冷镦线材放入冲洗槽中进行初步清洗，再将清洗后的金属冷镦线材放入预热槽中进行预热，最后将预热后的金属冷镦线材放入浸泡槽中进行浸泡，在预热槽和浸泡槽中进行浸泡时，利用搅拌组件对槽中液体进行搅拌混合，在浸泡槽浸泡完毕后，将金属冷镦线材取出，以此可以在金属冷镦线材表面形成改质皮膜层，该改制皮膜层可以有效保护冷墩线材表面使其不在空气中氧化生锈。并且在冷墩制造过程中起到润滑作用，减少材料与模具之间的摩擦系数，可以有效的提高模具使用寿命，并且减少因摩擦拉伤而造成残次品零件的产生，大幅提高了生产效率和经济效益。

附图说明

图1是本申请实施例金属冷镦线材表面结晶工艺生产线的结构示意图。

图2是体现本申请实施例中浸泡槽内部结构示意图。

图3是沿图1中A-A线的剖视图。

图4是体现图3中A部放大图。

附图标记说明：1、加工槽；10、冲洗槽；11、预热槽；12、浸泡槽；13、鼓风机；14、通风管道；15、出风口；16、迎风板；17、通风口；18、风道；19、抽风机；2、加热组件；20、蒸汽加热管；3、搅拌组件；30、循环水泵；31、进水管；32、出水管；33、分支水管；34、支水管；35、出水口；36、出水孔；37、过滤水箱；38、溢水口；39、过滤网；4、波纹减震补偿器；5、保温层。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线。

参照图1和图2，一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线包括加工槽1，加工槽1包括按序顺次连接的冲洗槽10、预热槽11以及浸泡槽12，冲洗槽10用于对金属冷镦线材进行初步清洗，预热槽11用于对清洗后的金属冷镦线材进行预热，浸泡槽12用于在金属冷镦线材形成表面结晶，预热槽11和浸泡槽12均设有用于对槽内液体进行加热的加热组件2，预热槽11和浸泡槽12均设有用于对槽内液体进行混合的搅拌组件3。

预热槽11和浸泡槽12均用于盛装水性处理溶液，在本实施例中，水性处理溶液由20wt%硅酸钠水溶液10Kg、硅酸钙2Kg、硬酯酸钠6Kg和去离子水70Kg混合而成，所形成的水性处理溶液的密度为1.3g/cm3。此处硅酸钠水溶液还可以为固体硅酸钠，水性处理溶液中选用硅酸钙但不仅限于此，水性处理溶液中选用硬酯酸钠但不仅限于此。

在加工金属冷镦线材前，首先利用加热组件2对预热槽11和浸泡槽12中的液体进行加热到并维持在80-90℃，加工时，首先将金属冷镦线材放入冲洗槽10中进行清洗，再将金属冷镦线材放入预热槽11中进行加热，预热完毕后，再将金属冷镦线材从预热槽11中取出放入浸泡槽12中进行浸泡，浸泡完毕后将金属冷镦线材取出并进行干燥，即可在金属冷镦线材表面结晶形成改质皮膜层，有利于减轻对冷镦材料和模具的摩擦损坏。

加工槽1和预热槽11之间、加工槽1和浸泡槽12之间均设有保温层5，在本实施例中保温层5为隔热棉；这样可以有利于提高预热槽11和浸泡槽12的保温性能，从而可以降低预热槽11和浸泡槽12温度发生降低的可能性。

参照图2，加热组件2包括四个蒸汽加热管20，四个蒸汽加热管20两两为一组，每组的两个蒸汽加热管20均相对设置，其中一组蒸汽加热管20设置在预热槽11的槽壁上，另一组蒸汽加热管20设置在浸泡槽12的槽壁上，蒸汽加热管20呈S型排布，在本实施例中，由锅炉向蒸汽加热管20中输送蒸汽。

浸泡槽12的内腔设有用于将槽内液体温度控制在工艺温度阈限内的温控装置，在本实施例中温控装置即为安装在浸泡槽12内侧壁上且用于检测浸泡槽12中液体温度的温度传感器，加工槽1上设有用于接受温度传感器检测到的温度数值并显示温度数值的显示屏，显示屏与温度传感器电连接。

工艺温度阈限包括工作状态温度阈限和待机状态温度阈限，工作状态温度阈限为80-90℃，待机状态温度阈限为60-65℃。

在浸泡前，首先将蒸汽输送到蒸汽加热管20中，从而可以对预热槽11和浸泡槽12中的液体进行加热，观察显示器，当温度超过90℃时，即停止对液体进行加热，当温度低于80℃时，继续输送蒸汽进行加热。

保持在60-65℃的待机状态温度，相较于常温的待机状态温度，这样可以快速升温，提高加工速度。

参照图3，预热槽11和浸泡槽12的侧壁上均设有过滤水箱37，过滤水箱37的侧壁上设有溢水口38，预热槽11上的过滤水箱37上的溢水口38与预热槽11连通设置，浸泡槽12上的过滤水箱37上的溢水口38与浸泡槽12通设置，溢水口38最低水平高度高于蒸汽加热管20的顶端，过滤水箱37的侧壁上设有过滤网39，过滤网39位于溢水口38的下方。

预热槽11上有搅拌组件3，搅拌组件3包括循环水泵30，在本实施例中循环水泵30为两个，过滤水箱37位于两个循环水泵30之间，循环水泵30的进水口设有进水管31，循环水泵30和进水管31之间还设有波纹减震补偿器4；通过波纹减震补偿器4对循环水泵30泵水产生的震动进行减震，有利于减少水压对循环水泵30的影响。

进水管31远离循环水泵30的一端与过滤水箱37连通设置，进水管31位于过滤网39的下方，循环水泵30的出水口35设有出水管32，出水管32远离循环水泵30的一端与预热槽11连通设置；

出水管32伸入预热槽11的一端设有分支水管33，两个分支水管33相对设置，每个分支水管33上均设有至少两个支水管34，在本实施例中支水管34为两个，两个支水管34上下分布设置且均位于两个蒸汽加热管20之间，其中靠近加工槽1槽口处的支水管34侧壁上设有两组出水口35，出水口35用于驱动预热槽11或者浸泡槽12中液体搅拌，其中一组出水口35轴线水平设置，另一组出水口35开口朝向加工槽1槽底壁。

另一个靠近加工槽1槽底壁一侧的支水管34侧壁上设有两组出水孔36，出水孔36用于驱动预热槽11或者浸泡槽12中液体搅拌，其中一组出水孔36轴线水平设置，另一组出水孔36开口朝向加工槽1槽口。

在本实施例中两组出水孔36和两组出水口35均为若干个通孔。

在金属冷镦线材进行预热和镀膜时，液体从溢水口38进入过滤水箱37中，通过过滤网39对液体进行过滤，再进入进水管31中，循环水泵30将进水管31中的液体泵送入出水管32中，再送入分支水管33和支水管34中，最后从出水孔36和出水口35注入预热槽11或者浸泡槽12中，由于两组出水孔36的轴线以及两组出水口35轴线均相互交叉，从而可以推动液体从不同方向运动，以此可以实现搅拌液体，从而可以尽量避免液体中的溶质发生沉淀，减少对金属冷镦线材表面镀膜的影响。

另外，浸泡槽12上也有搅拌组件3，且搅拌槽上的搅拌组件3的结构与预热槽11的搅拌组件3的结构相同，在此不做赘述。

参照图3和图4，加工槽1的侧壁上设有鼓风机13，鼓风机13的出风口15设有通风管道14，通风管道14设置在加工槽1的侧壁上，通风管道14靠近加工槽1开口一侧设置，所通风管道14靠近预热槽11和浸泡槽12的一侧设有若干个出风口15。

加工槽1的顶壁上设有迎风板16，迎风板16靠近加工槽1一侧为弧形面，迎风板16位于浸泡槽12远离通风管道14的一侧设置，迎风板16的侧壁上设有若干个通风口17，迎风板16远离加工槽1的一侧设有风道18，风道18上设有抽风机19；在对液体进行加热时，液体会产生大量的蒸汽，所以利用鼓风机13将风吹入通风管道14中，再从出风口15中吹出，将蒸汽吹向迎风板16，抽风机19将蒸汽从通风口17中抽入风道18中，多余的可以沿着迎风板16向上输送，这样可以尽量避免车间内弥漫大量的蒸汽，影响工人工作。

本申请实施例一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线的实施原理为：首先利用加热组件2对预热槽11和浸泡槽12中的液体进行加热至所需温度并进行保温，在进行加工金属冷镦线材时，将金属冷镦线材放入冲洗槽10中进行初步清洗，再将清洗后的金属冷镦线材放入预热槽11中进行预热，最后将预热后的金属冷镦线材放入浸泡槽12中进行浸泡，在预热槽11和浸泡槽12中进行浸泡时，利用搅拌组件3对槽中液体进行搅拌混合，在浸泡槽12浸泡完毕后，将金属冷镦线材取出，以此可以在金属冷镦线材表面形成改质皮膜层，有利于减轻对冷镦材料和模具的摩擦损坏。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：包括加工槽（1），所述加工槽（1）包括按序顺次连接的冲洗槽（10）、预热槽（11）以及浸泡槽（12），所述预热槽（11）和所述浸泡槽（12）均用于盛装水性处理溶液，所述冲洗槽（10）用于对原材进行初步清洗，所述预热槽（11）用于对清洗后的原材进行预热，所述浸泡槽（12）用于在原材形成表面结晶，所述预热槽（11）和浸泡槽（12）均设有用于对槽内液体进行加热的加热组件（2），所述预热槽（11）和浸泡槽（12）均设有用于对槽内液体进行混合的搅拌组件（3）。

2.根据权利要求1所述的金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：所述加热组件（2）包括分别设置在所述预热槽（11）和所述浸泡槽（12）侧壁上的蒸汽加热管（20）。

3.根据权利要求2所述的金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：所述搅拌组件（3）包括循环水泵（30）；

所述循环水泵（30）的进水口设有进水管（31），所述预热槽（11）上的循环水泵（30）的进水管（31）与预热槽（11）连通设置，所述浸泡槽（12）上的循环水泵（30）的进水管（31）与浸泡槽（12）连通设置；

所述循环水泵（30）的出水口（35）设有出水管（32），所述预热槽（11）上的循环水泵（30）的出水管（32）与预热槽（11）连通设置，所述浸泡槽（12）上的循环水泵（30）的出水管（32）与浸泡槽（12）连通设置；

所述出水管（32）伸入所述预热槽（11）的一端以及所述出水管（32）伸入所述浸泡槽（12）的一端均设有分支水管（33），所述分支水管（33）上设有至少两个支水管（34），至少其中一个所述支水管（34）的侧壁上设有两组出水口（35），所述出水口（35）用于驱动所述预热槽（11）或者浸泡槽（12）中液体搅拌，其中一组所述出水口（35）的轴线与另一组所述出水口（35）的轴线相交设置；

至少其中另一个所述支水管（34）的侧壁上设有两组出水孔（36），其中一组所述出水孔（36）的轴线与另一组所述出水孔（36）的轴线相交设置。

4.根据权利要求3所述的金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：所述预热槽（11）和所述浸泡槽（12）的侧壁上均设有过滤水箱（37），所述过滤水箱（37）的侧壁上设有溢水口（38），所述溢水口（38）最低水平高度高于所述蒸汽加热管（20）的顶端，所述过滤水箱（37）的侧壁上设有过滤网（39），所述过滤网（39）位于所述溢水口（38）的下方，所述进水管（31）远离所述循环水泵（30）的一端与所述过滤水箱（37）连通设置。

5.根据权利要求3所述的金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：所述循环水泵（30）和所述进水管（31）之间设有波纹减震补偿器（4）。

6.根据权利要求1所述的金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：所述加工槽（1）的侧壁上设有鼓风机（13），所述鼓风机（13）的出风口（15）设有通风管道（14），所述通风管道（14）设置在加工槽（1）的侧壁上，所述通风管道（14）靠近加工槽（1）开口一侧设置，所通风管道（14）靠近所述预热槽（11）和所述浸泡槽（12）的一侧设有若干个出风口（15）；

所述加工槽（1）的顶壁上设有迎风板（16），所述迎风板（16）位于所述浸泡槽（12）远离所述通风管道（14）的一侧设置，所述迎风板（16）的侧壁上设有若干个通风口（17），所述迎风板（16）远离所述加工槽（1）的一侧设有风道（18），所述风道（18）上设有抽风机（19）。

7.根据权利要求1所述的金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：所述加工槽（1）和所述预热槽（11）之间、所述加工槽（1）和所述浸泡槽（12）之间均设有保温层（5）。

8.根据权利要求1所述的金属冷镦线材表面结晶工艺生产线，其特征在于：所述浸泡槽（12）的内腔设有用于将槽内液体温度控制在工艺温度阈限内的温控装置，所述工艺温度阈限包括工作状态温度阈限和待机状态温度阈限，所述工作状态温度阈限为80-90℃，所述待机状态温度阈限为60-65℃。

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