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摘要：本文通过制作一个简易实用的冲孔工具，使六方孔手工冲制工序简化，进一步提高了产品的质量和生产效率，降低了操作者的劳动强度。 铝合金材料具有质轻、强度高、抗蚀性和可塑性好等优点，广泛应用于城市轨道机车行业。在铝合金产品生产中，经常遇到产品焊接后需要进行六方孔加工的情况。由于产品已焊接完成，无法使用二维切割方式或者冲床进行六方孔的加工，因此只能使用手工冲制或者三维切割技术。在以往手工冲制六方孔时，直接使用冲头进行锤击冲制，操作难度比较大，并且冲头不易退出，严重影响加工质量和工作效率。为降低手工六方孔冲孔操作的难度、提高六方孔冲孔质量和工作效率，特设计制作一种简单、高效、实用、可靠、灵活、经济的手动六方孔冲孔工具。 1. 问题提出 目前，很多铝合金结构件产品中都使用拉铆螺母。为提高抗扭性能，一般产品设计人员都选用六方头的拉铆螺母，因此就需要在产品上加工相应的六方孔来进行安装（见图1）。为保证安装孔的精度，越来越多的六方底孔需要在整体焊接完成后再进行加工。由于是六方孔，不能采用钻的工艺，只能制作相应的冲头进行手工冲加工，因此效率不高、质量不好，给后续的加工带来了困难。
图1 六方铆螺母及底孔示意图 2. 结构设计 本冲孔工具设计思路是将冲头、手锤等集于一体，这样不管是在工具准备还是操作上都可以得到简化。另外，针对手工冲制中的惯性问题，如孔倾斜不垂直、冲头不易退出等，该工具也可以得到改进和提高。 本冲孔工具由手柄、冲锤、连接头和六方冲头四部分组成（见图2、图3）。手柄由45圆钢加工而成（见图3）。主要起到导引冲锤上下滑动的作用。前端加工M20外螺纹，与连接头进行联接；冲锤由45圆钢加工而成，主要起到上下滑动锤击的作用。连接头由45圆钢加工而成（见图3），主要是联接手柄和六方冲头。六方冲头由高速钢加工而成，通过它可直接在工件上冲孔，亦可根据需求进行更换。
图2 冲孔工具结构 1.六方冲头 2.手柄 3.冲锤 4.安装头
图3 冲孔工具零件爆炸图 1.六方冲头 2.手柄 3.冲锤 4.安装头 3. 工作原理 本冲孔工具六方冲头通过端部的螺纹与连接头进行联接安装；冲锤通过中心孔穿插于手柄上；手柄通过端头的螺纹与连接头进行联接安装。本冲孔工具的六方冲头根据需求进行定制。在冲孔前，工件相应位置需要预加工圆形底孔。 冲孔时，先将六方冲头前端插入工件预加工孔中，通过手柄保持六方冲头与工件表面垂直。然后快速向下滑动冲锤，并且使冲锤撞击连接头，连接头将撞击产生的力传递到六方冲头，使六方冲头对工件进行冲孔（见图4）。 图4 冲孔工作原理 冲孔完成时，快速向上滑动冲锤，使冲锤快速撞击手柄顶端。由于撞击产生一个向上的力，通过该撞击力将六方冲头缓慢地从工件中退出。 4. 结语
通过现场使用和验证，冲制加工一个六方孔，总共需要10s左右，大大缩短了工作时间，提高了工作效率；并且冲出的孔质量比之前明显提高。 因此，使用上述冲孔工具冲制六方孔有以下优点：①提高了冲孔工作效率，降低劳动强度。②降低了六方孔加工的成本，给企业增加利润。③提高了手工加工六方孔的质量，保证了产品质量，让客户满意。④冲孔工具操作简单，操作者容易掌握实操要点。⑤冲孔工具结构简单，加工成本低，易于推广使用。 本文发表于《金属加工（冷加工）》2016年第19期48-49页 作者：株洲联诚集团有限责任公司李香情等 |
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