CN103008452B - 一种螺纹板成形工艺及模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺纹板成形工艺,其包括如下步骤:首先通过拉深工序将板料充分拉入凹模形成凸台,然后通过整型工序逐步缩小螺纹板凸台直径和凸台根部圆角半径,最后通过镦型工序将材料挤向圆孔内部,成形凸台螺纹底孔。本发明同时公开了这种螺纹板成形工艺的模具。通过采用本发明可以大幅提高螺母抗扭强度、保证螺母位置精度、提升生产效率,适合大批量生产。

Description

一种螺纹板成形工艺及模具
技术领域
[0001] 本发明涉及材料加工工程技术领域,尤其涉及一种螺纹板成形工艺及模具。
背景技术
[0002] 在汽车或其它机械设备中,许多零件是通过螺母或者螺栓来进行连接的,其中一些零件带凸缘和内螺纹,简称螺纹板,起到较强的连接作用。目前常采用凸焊的方法制造螺纹板,即将螺母焊接在板件上。参见附图1,螺母I通过焊缝2焊接到板件3上。这种方法简单易行,但是螺母抗扭强度不高,而且凸焊的工艺参数会影响到焊缝质量,凸焊螺母也可能会焊歪,所以经常需要检测焊缝质量和螺母位置精度,生产效率较低。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可以大幅提高螺母抗扭强度、保证螺母位置精度、提升生产效率,适合大批量生产的螺纹板成形工艺,以克服现有技术存在的上述缺陷。
[0004] 本发明解决技术问题的技术方案如下:
[0005] 一种螺纹板成形工艺,其特征在于,其包括如下步骤:首先通过拉深工序将板料充分拉入凹模形成凸台,然后通过整型工序逐步缩小螺纹板凸台直径和凸台根部圆角半径,最后通过镦型工序将材料挤向圆孔内部,成形凸台螺纹底孔。
[0006] 本发明同时公布了一种用于螺纹板成形工艺的模具,其特征在于:包括拉深模具、整型模具和镦型模具;所述拉深模具包括拉深凸模、拉深凹模和拉深压边圈,所述拉深凸模与拉深凹模上下相互对应配合,拉深压边圈包括上拉深压边圈和下拉深压边圈,所述上拉深压边圈固定在拉深凸模上跟随拉深凸模一起运动,所述下拉深压边圈固定在拉深凹模上;所述整型模具包括整型凹模和整型压边圈,所述整型压边圈包括上整型压边圈和下整型压边圈,所述上整型压边圈设置在待整型工件上,所述下整型压边圈固定在整型凹模上;所述镦型模具包括镦型凸模、镦型凹模、镦型压边圈和镦型顶杆,所述镦型凸模与镦型凹模上下相互对应配合,所述镦型压边圈包括上镦型压边圈和下镦型压边圈,所述上镦型压边圈固定在镦型凸模上跟随镦型凸模一起运动,所述下镦型压边圈固定在镦型凹模上,镦型顶杆从镦型凹模下方的圆孔中顶入。
[0007] 本发明的有益效果是:
[0008] 1、通过拉深工序将板料充分拉入凹模内,在尽量减少板料减薄的前提下,尽可能多的让材料流入凹模内,有利于后续工序成形;
[0009] 2、通过整型工序逐渐缩小工件外径,将材料挤向内孔,有利于成形螺纹底孔;
[0010] 3、通过镦型成形凸台螺纹底孔,顶杆和凸模的合理形状非常有利于材料充型。
[0011] 本发明可以大幅提高螺母抗扭强度、保证螺母位置精度、提升生产效率,适合大批
量生产。附图说明
[0012] 图1是现有技术中螺纹板凸焊的示意图;
[0013] 图2a〜图2d为本发明螺纹板拉深工序的模具结构图;
[0014] 图3a〜图3d为本发明螺纹板整型工序的模具结构图;
[0015] 图4a〜图4b为本发明螺纹板镦型工序的模具结构图。
[0016] 附图中的标号分别为:
[0017] 1.螺母 2.焊缝 3.板件
[0018] 4.第一道拉深凸模 5.第一道拉深凹模 6.第二道拉深凸模
[0019] 7.第二道拉深凹模 8.第三道拉深凸模 9.第三道拉深凹模
[0020] 10.第四道拉深凸模 11.第四道拉深凹模 12.上拉深压边圈
[0021] 13.第一道整型凹模 14.第二道整型凹模 15.第三道整型凹模
[0022] 16.第四道整型凹模 17.第一道镦型凸模 18.第一道镦型凹模
[0023] 19.第一道镦型顶杆 20.第二道镦型凸模 21.第二道镦型凹模
[0024] 22.第二道镦型顶杆 23.上镦型压边圈 24.上整型压边圈
[0025] 25.下镦型压边圈 26.下整型压边圈 27.下拉深压边圈
具体实施方式
[0026] 下面结合附图与实施例对本发明一种螺纹板成形工艺及模具进行详细说明。
[0027] 如图2〜4所示,本发明螺纹板成形工艺,包括如下步骤:首先通过拉深工序将板料充分拉入凹模形成凸台,然后通过整型工序逐步缩小螺纹板凸台直径和凸台根部圆角半径,最后通过镦型工序将材料挤向圆孔内部,成形凸台螺纹底孔。所述拉深工序和整型工序的工件直径逐渐减小。
[0028] 本发明螺纹板成形工艺的模具,包括拉深模具、整型模具和镦型模具;所述拉深模具包括拉深凸模、拉深凹模和拉深压边圈,所述拉深凸模与拉深凹模上下相互对应配合,拉深压边圈包括上拉深压边圈12和下拉深压边圈27,所述上拉深压边圈12固定在拉深凸模上跟随拉深凸模一起运动,所述下拉深压边圈27固定在拉深凹模上;所述整型模具包括整型凹模和整型压边圈,所述整型压边圈包括上整型压边圈24和下整型压边圈26,所述上整型压边圈24设置在待整型工件上,所述下整型压边圈26固定在整型凹模上;所述镦型模具包括镦型凸模、镦型凹模、镦型压边圈和镦型顶杆,所述镦型凸模与镦型凹模上下相互对应配合,所述镦型压边圈包括上镦型压边圈和下镦型压边圈,所述上镦型压边圈固定在镦型凸模上跟随镦型凸模一起运动,所述下镦型压边圈固定在镦型凹模上,镦型顶杆从镦型凹模下方的圆孔中顶入。
[0029] 整个工艺由十道工序和模具组成。在所有工序中,上压边圈作为凸模的一部分跟凸模一起运动,下压边圈作为凹模的一部分固定在凹模上。以下分别说明每个工序的模具结构和动作过程。
[0030] 如图2a〜2d所示,共四道拉深工序。第一道拉深工序(见图2a):将4mm厚的板料放置于第一道拉深凸模4与第一道拉深凹模5之间,第一道拉深凸模4向第一道拉深凹模5方向运动距离h为17.5_,拉深完成。第二道拉深工序(见图2b):将第一道工序成形后的工件放置在第二道拉深凹模7内,第二道拉深凸模6向第二道拉深凹模7方向运动距离h为19.5_,拉深完成。第三道拉深工序(见图2c):将第二道工序成形后的工件放置在第三道拉深凹模9内,第三道拉深凸模8向第三道拉深凹模9方向运动距离h为21mm,拉深完成。第四道拉深工序(见图2d):将第三道工序成形后的工件放置在第四道拉深凹模11内,第四道拉深凸模10向第四道拉深凹模11方向运动距离h为21.5mm,拉深完成。所述拉深工序的凹模圆角半径R逐渐增大。
[0031] 如图3a〜3d所示,共四道整型工序。第一道整型工序(见图3a):将拉深成形后的工件放置于第一道整型凹模13内,上整型压边圈24向第一道整型凹模13方向运动直至距离第一道整型凹模13模面4mm处停止。第二道整型工序(见图3b):将第一道工序成形后的工件放置在第二道整型凹模14内,上整型压边圈24向第二道整型凹模14方向运动直至距离第二道整型凹模14模面4mm处停止。第三道整型工序(见图3c):将第二道工序成形后的工件放置在第三道整型凹模15内,整型压边圈24向第三道整型凹模15方向运动直至距离第三道整型凹模15模面4mm处停止。第四道整型工序(见图3d):将第三道工序成形后的工件放置在第四道整型凹模16内,整型压边圈24向第四道整型凹模16方向运动直至距离第四道整型凹模16模面4mm处停止。所述整型工序的凹模圆角半径R逐渐减小。
[0032] 如图4a〜图4b所示,共两道镦型工序。第一道镦型工序(见图4a):将整型后的工件放置于第一道镦型凹模18内,第一道镦型凸模17向第一道镦型凹模18方向运动直至第一道镦型凸模17模面到第一道镦型凹模18模面距离h为4mm处停止,然后第一道镦型顶杆19向第一道镦型凸模17方向运动直至第一道镦型顶杆19前端到第一道镦型凹模18模面距离h为12mm处停止。第二道镦型工序(见图4b):将第一道工序成形后的工件放置于第二道镦型凹模21内,第二道镦型凸模20向第二道镦型凹模21方向运动直至第二道镦型凸模20模面距离第二道镦型凹模21模面4mm处停止,然后第二道镦型顶杆22向第二道镦型凸模20方向运动直至第二道镦型顶杆22前端到第二道镦型凹模21模面距离h为9mm处停止。所述镦型工序的凹模圆角半径R逐渐减小。
[0033] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式,并非用来限制本发明的保护范围,凡是依照本发明权利要求所做的同等变换,均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺纹板成形工艺,其特征在于,其包括如下步骤:首先通过拉深工序将板料充分拉入凹模形成凸台,然后通过整型工序逐步缩小螺纹板凸台直径和凸台根部圆角半径,最后通过镦型工序将材料挤向圆孔内部,成形凸台螺纹底孔。
2.根据权利要求1所述的螺纹板成形工艺,其特征在于:所述拉深工序包括第一道拉深、第二道拉深、第三道拉深、第四道拉深;所述整型工序包括第一道整型、第二道整型、第三道整型、第四道整型;所述镦型工序包括第一道镦型、第二道镦型。
3.根据权利要求1所述的螺纹板成形工艺,其特征在于:所述拉深工序和整型工序的工件直径逐渐减小。
4.一种用于权利要求1至3任一项所述的螺纹板成形工艺的模具,其特征在于:包括拉深模具、整型模具和镦型模具;所述拉深模具包括拉深凸模、拉深凹模和拉深压边圈,所述拉深凸模与拉深凹模上下相互对应配合,拉深压边圈包括上拉深压边圈和下拉深压边圈,所述上拉深压边圈固定在拉深凸模上跟随拉深凸模一起运动,所述下拉深压边圈固定在拉深凹模上;所述整型模具包括整型凹模和整型压边圈,所述整型压边圈包括上整型压边圈和下整型压边圈,所述上整型压边圈设置在待整型工件上,所述下整型压边圈固定在整型凹模上;所述镦型模具包括镦型凸模、镦型凹模、镦型压边圈和镦型顶杆,所述镦型凸模与镦型凹模上下相互对应配合,所述镦型压边圈包括上镦型压边圈和下镦型压边圈,所述上镦型压边圈固定在镦型凸模上跟随镦型凸模一起运动,所述下镦型压边圈固定在镦型凹模上,镦型顶杆从镦型凹模下方的圆孔中顶入。
5.根据权利要求4所述的螺纹板成形工艺的模具,其特征在于,所述拉深模具按工序依次包括第一道拉深凸模、第一道拉深凹模、第二道拉深凸模、第二道拉深凹模、第三道拉深凸模、第三道拉深凹模、第四道拉深凸模、第四道拉深凹模。
6.根据权利要求4所述的螺纹板成形工艺的模具,其特征在于,所述整型模具按工序依次包括第一道整型凹模、第二道整型凹模、第三道整型凹模和第四道整型凹模。
7.根据权利要求4所述的螺纹板成形工艺的模具,其特征在于,所述镦型模具按工序依次包括第一道镦型凸模、第一道镦型凹模、第一道镦型顶杆、第二道镦型凸模、第二道镦型凹模和第二道镦型顶杆。
8.根据权利要求5所述的螺纹板成形工艺的模具,其特征在于,所述拉深工序的凹模圆角半径逐渐增大。
9.根据权利要求6所述的螺纹板成形工艺的模具,其特征在于,所述整型工序的凹模圆角半径逐渐减小。
10.根据权利要求7所述的螺纹板成形工艺的模具,其特征在于,所述镦型工序的凹模圆角半径逐渐减小。
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