胶木手柄结构改进与工艺研究

        1.胶木手柄问题的提出
        传统焊接结构的胶木手柄，由把手和垫片焊接而成，制作流程长，工序多，物流要跨车间，并且表面焊缝外观差，成本较高，结构设计比较复杂，工艺性差。
        因此，有必要在保证使用要求的同时，重新对该零件进行简化设计，达到方便制造、提高外观质量的目的。
        2.原胶木手柄的功能分析和制造弊端
        胶木手柄的锥孔与锥套配合后，在端面用螺栓压紧，使得两者连接成一体。使用时扳动胶木手柄，靠锥面的摩擦力使锥套转动。为了保证锥面结合的足够面积，原结构上采用了加焊一块厚垫片的设计方式。实际使用效果是达到了，但胶木手柄的制造很麻烦。其制作工序如下：把手毛坯切断下料、垫圈制造、焊接、钻孔、车锥孔、折弯等多道工序；须经下料工部、铆焊工部、金加工工部等多个车间，工艺路线长。另外，因垫圈较小，在与把手组焊时相当不便，致使焊接后表面质量差、外观难看。
        3. 胶木手柄的简化设计及工艺性试验
        若将胶木手柄焊体设计成把手本体翻边结构，理论上是可以得到与原设计相近的形状。但要解决两个问题，一是翻边后的锥孔直接成形不用再加工了，尺寸能否达到图样要求；二是翻孔的锥面接触面积小了，能否满足使用要求。这两个问题，都需做工艺性试验，以得到正确的答案后，才能具体实施。
        为此，我们首先制作了一个简单的翻边试验模，通过板材翻边的有关计算，大致得出了预冲孔的直径。然后在试件上钻出与该直径相近的一列孔，用压力机翻边试验。由于翻边孔是锥形孔，实际与计算有一定的出入，经多次对模具修正后再试验，得到了符合尺寸要求的零件。
        接着，进行第二步试验，即在胶木手柄本体上用简易模翻出锥孔，磨平翻边孔的端面保证8mm 高度，进行后处理完成胶木手柄的制造。经到装配现场进行实物模拟验证，达到了使用的要求，从而确定了此种方法的可行性。
        4. 胶木手柄翻边模的设计
        该胶木手柄模具设计要点有：
        （1）为了保证得到足够的锥面，凹模口部圆角不能取得太大，资料要求R=(2-3)t。经分析，因我们翻的边是斜边，毛坯的环形变形区在凸模的作用下，分解成沿工作方向的拉应力和垂直于斜面的压应力，发生弯曲变形的程度不是太大，故我们取了最小的值，即R=0.5mm。
        （2）采用下模弹性定位销结构，方便零件的定位。上模在前部增加导引段，工作初始阶段找准工件，引导凸模与凹模的准确压形。
        （3）考虑到翻边高度较小，将上模的翻边和压边功能设计成一体，简化了模具的结构，增加了翻边后工件表面需要的校平压力。
        现在该胶木手柄已按新结构、新工艺制作。其工艺流程为：把手毛坯切断下料、冲孔、翻边、车端面、折弯，取消了垫圈这一零件，减少了焊接、车锥孔等工序。工艺流程基本上可封闭在一个车间完成，经测算，每件可节省费用5元多，取得了很好的经济效益。