亿迅智能制造网
工业4.0先进制造技术信息网站!
首页 | 制造技术 | 制造设备 | 工业物联网 | 工业材料 | 设备保养维修 | 工业编程 |
home  MfgRobots >> 亿迅智能制造网 >  >> Manufacturing Technology >> 制造工艺

锤子


背景

锤子是一种用来敲击另一个物体的手持工具。它由一个手柄组成,手柄上装有一个沉重的头部,通常由金属制成,带有一个或多个醒目的表面。有几十种不同类型的锤子。最常见的是羊角锤,用于驱动和拉钉子。其他常见类型包括球头锤和大锤。

使用重物撞击另一个物体的概念早于书面历史。我们人类祖先对简单工具的使用可以追溯到大约公元前 2,400,000 年 当各种形状的石头被用来撞击木头、骨头或其他石头以将它们分开并塑造它们时。公元前 30,000 年左右,附在带有皮革或动物筋条的木棍上的石头被用作斧头或锤子。 在旧石器时代中期。

青铜时代的到来使工具制造商的艺术从石头转向金属。大约 3,000 B.C. ,青铜或铜头的斧头在美索不达米亚制造,也就是现在的伊拉克。头部有一个孔,可以插入和固定手柄。同一时期,铜或青铜制成的钉子也在同一地区使用,这表明金属头锤子也可能存在。大约在公元前 200 年 ,罗马工匠使用几种类型的铁头锤进行木材加工和石材切割。可追溯到大约公元 75 年 的罗马羊角锤 头部的一侧有一个醒目的表面,另一侧有一个裂开的弯曲爪,用于拔钉子。它的外观非常像一把现代羊角锤,您可能希望在五金店而不是博物馆中找到它。

随着商业的发展和贸易的专业化,出现了许多不同的锤子设计。车身制造商、车轮制造商、铁匠、凿岩工人、石匠、细木工、制桶工(制桶工)、制鞋工(补鞋匠)、造船工和许多其他工匠设计并使用了他们自己独特的锤子。 1840 年,美国一位名叫大卫·梅多尔 (David Maydole) 的铁匠推出了一种羊角锤,其头部围绕手柄开口向下逐渐变细。这为手柄提供了额外的支撑表面,并防止在使用锤子拉钉子时手柄被拧松。他的锤子变得如此受欢迎,以至于他的铁匠铺变成了工厂以满足需求。今天制造的大多数羊角锤都使用相同的设计。

现代锤子有多种形状、材料和重量。尽管一些特种锤不再使用,但随着针对新应用的新设计的开发,仍有多种锤配置。

锤子的类型

一般来说,锤子有金属头,用来敲击金属物体。用于将钉子钉入木头的弯曲羊角锤就是一个例子。其他锤子包括带有直爪的框架锤,可以在钉板之间驱动以将它们撬开。它通常用于必须拆除临时模板或支撑的重型建筑。球头锤有一个半球形的末端,用于塑造金属。大头锤是最小的锤子之一。室内装潢师使用它来将小钉钉入木制家具框架。大锤是最大的锤子之一。它通常有一个长手柄,用于驱动长钉和其他繁重的工作。其他现代锤子包括砖锤、铆钉锤、焊工锤、手钻锤、工程师锤等等。

一类相关的类似锤子的工具称为槌。它们的头很大,由橡胶、塑料、木材或皮革制成。木槌用于敲击会因金属锤的打击而损坏的物体。橡胶槌用于组装家具或敲打金属上的凹痕。木槌和皮革槌用于敲击木柄凿子。塑料槌头较小,用于将小销钉打入机器中。一个非常大的木槌有时被称为maul。

设计

锤子的两个主要部件是头部和手柄。这两个部件的设计取决于具体的应用,但所有的锤子都有许多共同的特点。

头部的撞击面称为面部。它可能是扁平的,称为素面,或略微凸出的,称为钟形面。如果以一定角度敲击钉子,则钟面锤不太可能弯曲钉子。另一种脸型设计称为方格脸。它具有切入表面的交叉影线凹槽,以防止锤子从钉头上掠过。因为它会在木材上留下方格的印象,所以它通常只出现在用于粗糙结构的框架锤上。

面部周围的头部表面称为投票。人头通过略呈锥形的颈部连接到头部的主要部分。手柄插入头部的孔称为adze(adz)眼。头靠近锝眼的一侧称为脸颊。

在锤头的另一端,根据锤子的类型,可能有爪形、镐形、半球形球形锤头或锥形十字形锤头。也可能有第二张脸,如双面大锤。

锤子按头部的重量和手柄的长度来分类。常见的弯曲爪锤有一个 7-20 盎司(0.2-0.6 公斤)的头部和一个 12-13 英寸(30.5-33.0 厘米)的手柄。框架锤通常可以钉更大的钉子,它的头重 16-28 盎司(0.5-0.8 千克),手柄长 12-18 英寸(30.5-45.5 厘米)。

原材料

锤头由高碳热处理钢制成,具有强度和耐用性。热处理有助于防止因反复撞击其他金属物体而导致碎裂或破裂。某些特殊锤子的头部可能由铜、黄铜、巴贝特金属和其他材料制成。死锤有一个空心的头部,里面装满了小钢丸,可以在几乎没有或没有反弹的情况下产生最大的冲击力。

手柄可以由木材、钢或复合材料制成。木柄通常由直纹白蜡木或山核桃木制成。这两种木材具有良好的横截面强度、优良的耐用性,并具有一定的回弹能力,可以吸收反复打击的冲击。钢柄比木柄更坚固、更坚硬,但它们也会向用户传递更多的震动并且容易生锈。复合手柄可由玻璃纤维或石墨纤维增强环氧树脂制成。这些手柄兼具刚性、重量轻和耐用性。

钢和复合手柄通常具有由合成橡胶或其他弹性体制成的轮廓手柄。木柄没有单独的把手。钢制和复合材料手柄也可以包裹在高抗冲聚碳酸酯树脂中。在手柄周围添加这种材料可增加减震效果,提高耐化学性,并提供防止意外过度撞击的保护。过度击打是指锤头没有击中钉子,而手柄代替了冲击力。这是句柄失败的常见原因。

有多种材料和方法可用于将头部连接到手柄上。木柄锤使用单个薄木楔子斜推入上端 头部采用热锻工艺制成。一段钢筋被加热到大约 2,200-2,350° F (1,200-1,300° C),然后冲切成锤头的形状。切割后,锤头经过热处理以硬化钢材。手柄,两个钢楔子以直角穿过木楔子以将其固定到位。

制造
过程

制造过程因公司而异,取决于公司的生产能力和专有方法。一些公司自己生产把手,而另一些公司则从外部供应商处购买把手。

以下是制作羊角锤的典型操作顺序。

形成头部

  • 1 头部通过称为热锻的工艺制成。一段钢筋被加热到大约 2,200-2,350° F (1,200-1,300° C)。这可以使用明火炬或通过将棒穿过高功率电感应线圈来完成。
  • 2 然后可以将热轧棒材切成较短的长度,称为坯料,或者将其连续送入热锻机。棒材或坯料位于锻造内的两个成型腔之间,称为模具。一个模具固定在一个固定位置,另一个安装在一个可移动的压头上。冲头在巨大的压力下将两个模具压在一起,将热钢挤压成两个型腔的形状。使用不同形状的模具重复此过程数次以逐渐形成锤头。锻造工艺使钢的内部晶粒结构对齐,并提供更坚固、更耐用的部件。
  • 3 在此过程中,一些热钢会从模腔边缘挤出,形成飞边,必须将其清除。作为最后一步,头部被放置在两个修边模具之间,这两个模具被压在一起以切断任何突出的毛边。然后冷却头部,任何粗糙的地方都被磨平。
  • 4 为防止使用中的锤头碎裂和开裂,对面、杆和爪进行热处理以使其硬化。这是通过加热那些 为了制作木柄,将木头切成所需的长度,然后在车床。使用火焰或感应线圈的区域,然后快速冷却它们。这导致靠近表面的钢形成不同的晶粒结构,比杆头的其余部分更硬。
  • 5 使用含有小钢颗粒的气流清洁磁头。这个过程称为抛​​丸。然后可以对头部进行涂漆。
  • 6 面部、头骨、爪子和脸颊擦得光滑。这会去除这些区域的油漆。作为此操作的一部分,爪中的 V 形槽会使用研磨盘进行平滑处理。

形成手柄

  • 7 如果锤子有木柄,它是在车床上成型的。一块木头被切割成所需的长度,并固定在车床的每一端。当木材围绕手柄的长轴旋转时,切割工具快速进出以切割手柄轮廓。刀具的位置由与成品手柄形状相同的凸轮驱动。当切割工具沿着手柄的长度向下移动时,它会跟随凸轮的形状并切割手柄以匹配它。完成的手柄被夹在一个夹持装置中,并在手柄顶部对角切割一个槽。然后将手柄打磨成光滑的表面。
  • 8 如果锤子有钢芯手柄,则通过加热一根钢棒,直到它变成塑料,然后迫使它穿过具有所需横截面形状的开口来形成核心。这个过程称为挤压。如果锤子具有石墨纤维增强芯,则芯是通过将一束石墨纤维聚集在一起并将它们拉过具有所需横截面形状的开口而形成的,同时迫使环氧树脂通过开口。这个过程称为拉挤成型。在任何一种情况下,核心都可以有一个塑料保护套围绕它成型。

组装锤子

  • 9 如果锤子有木柄,则柄通过头部的锛孔向上插入。将木楔向下敲入手柄顶部的斜槽中,以迫使两半向外压在头部上。这提供了足够的摩擦力以将头部保持在手柄上。木楔固定到位,两个较小的钢楔横穿它。然后可以在手柄上涂上墨水或贴上不干胶标签,以显示制造商、品牌名称或其他信息。
  • 10 如果锤子具有钢或石墨纤维增强芯,则手柄通过头部的锛孔向上插入。然后通过孔的顶部倒入液态环氧树脂以将手柄粘合到位。把手放置在一个空心模具中,并在其下部模制橡胶把手。然后可以在手柄上贴上标签以显示制造商、品牌名称或其他信息。

质量控制

除了正常的目视检查和尺寸测量外,制造过程中的各个步骤都受到监控。可能最重要的步骤是用于硬化头部部分的热处理。加热和冷却的温度和速率对于形成适当的硬度至关重要,并且整个操作受到严密控制。

未来

锤子已经存活了数千年,不太可能很快从文明的工具箱中消失。不过,它确实有一些严重的竞争。最强大的竞争对手是气体驱动的射钉枪。该装置使用压缩气体(通常是空气),一次性将钉子钉入木头。尽管钉枪比锤子更重且更昂贵,但它们的速度也明显更快。在重复的钉钉操作中尤其如此,例如为新房建造安装地板或屋顶护板。钉枪在需要注意噪音的地区也很受欢迎。因为射钉枪可以一次射出一个钉子,所以它产生的整体噪音比敲击钉子所需的五六次锤子要小得多。


制造工艺

  1. Spork
  2. 钛合金
  3. 生物陶瓷
  4. 响板
  5. 起重机
  6. 胶水
  7. 线程
  8. 乙炔
  9. 石棉
  10. Tin
  11. 锤子的类型
  12. 不同领域使用的不同类型的锤子