CN103909204A - 异形双头螺栓冷镦装置及其冷镦工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种异形双头螺栓冷镦装置及其冷镦工艺,该冷镦装置包括:送料机构、切断机构、传送机构以及四个模具,其中,所述送料机构与切断机构的位置对应;所述传送机构在所述送料机构以及模具之间移动送料;所述模具包括:用于挤压搓牙杆径的第一模具、用于预成型头部的第二模具、用于成型缩六梅花和头部的第三模具、以及用于缩六梅花和成型凸缘的第四模具,所述四个模具依次排列。本发明无需使用CNC全加工工艺,提高了材料的利用率,且不会破坏材料内部的金属流线,提高了所述异形双头螺栓的强度。同时,异形双头螺栓的生产速度由原来的1pcs/min提升为现在的70pcs/min,生产效率得到了大大的提高。

Description

异形双头螺栓冷镦装置及其冷镦工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及模具技术领域,特别涉及一种用于冷却系统的异形双头螺栓冷镦装置及其冷镦工艺。
背景技术
[0002] 双头螺栓在机器设备中使用非常广泛,现有技术的双头螺栓包括连接成为一体的第一螺纹杆、光杆和第二螺纹杆,所述的第一螺纹杆、光杆和第二螺纹杆同轴线。异形双头螺栓为双头螺栓的一种,包括头部、凸缘以及杆部,其中,异形双头螺栓头部的顶端为六角梅花形,因此,加工成型时,产品头部与凸缘用料过多,杆部相对较细,若是采用冷镦工艺,其冷镦变形率则会超出理论变形极限,因而成型困难。现有技术中,本领域技术人员多是采用CNC (数控机床)全加工工艺来成型所述异形双头螺栓,但该工艺的材料利用率低、生产效率不高、加工成本高、质量不稳定、并且会破坏材料的金属流线,降低了材料强度。
发明内容
[0003] 本发明提供一种异形双头螺栓冷镦装置及其冷镦工艺,以克服现有技术中材料利用率低、生产效率不高以及材料强度低的问题。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明提供一种异形双头螺栓冷镦装置,包括:送料机构、切断机构、传送机构以及四个模具,其中,所述送料机构与切断机构的位置对应;所述传送机构在所述送料机构以及模具之间移动送料;所述模具包括:用于挤压搓牙杆径的第一模具、用于预成型头部的第二模具、用于成型缩六梅花和头部的第三模具、以及用于缩六梅花和成型凸缘的第四模具,所述四个模具依次排列。
[0005] 作为优选,所述第一、第二、第三、第四模具均分别包括:主模和冲模,主模与冲模对应设置,所述主模包括:主模壳、主模垫块、主模仁以及主模顶针,所述主模壳套设在所述主模仁和主模垫块上,所述主模仁固定在所述主模垫块上,且主模仁内设有主模腔,所述主模顶针贯穿所述主模垫块和主模仁直至所述主模腔;所述冲模包括:冲模顶针、冲模壳以及冲模垫块,所述冲模垫块固定在所述冲模壳内并与冲模顶针的一端相连,所述冲模顶针的另一端穿出所述冲模壳,并指向所述主模腔。
[0006] 作为优选,所述第一、第二模具还分别包括两个主模弹簧,所述主模弹簧设置在所述主模垫块内并与所述主模仁相连。
[0007] 作为优选,所述传送机构为夹子。
[0008] 作为优选,所述四个模具装于压造力为125吨的冷镦机上。
[0009] 本发明还提供一种应用于上述异形双头螺栓冷镦装置中的冷镦工艺,包括:提供工位料,剪切移送至模具处;挤压工位料顶端的搓牙杆径;预成型所述工位料的头部;预成型缩六梅花的导向端,并预成型工位料的头部;缩六梅花并成型凸缘。
[0010] 作为优选,采用反向正挤压工艺挤压所述工位料顶端的搓牙杆径。
[0011] 与现有技术相比,本发明具有以下优点:[0012] 1、通过冷镦成形降低了材料成本,由机加每件耗料260g,降低到每件27g,降低加工成本;生产速度由CNC全机加的lpcs/min,提高到70pCS/min,提高了生产效率;
[0013] 2、无需使用CNC全加工工艺,缩短了加工周期,提高了产品尺寸的稳定性,材料金属流线完整提高内部组织的强度。
附图说明
[0014] 图1为本发明一具体实施方式中异形双头螺栓冷镦装置的结构示意图;
[0015] 图2为本发明一具体实施方式中第三模具的结构示意图;
[0016] 图3为本发明一具体实施方式中第一模具的结构示意图。
[0017] 图中:10-送料机构、20-切断机构、30-传送机构、40-模具、41-第一模具、42-第二模具、43-第三模具、44-第四模具、401-主模壳、402-主模垫块、403-主模仁、404-主模顶针、405-主模腔、406-冲模顶针、407-冲模壳、408-冲模垫块、409-主模弹簧。
具体实施方式
[0018] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是,本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0019] 请参照图1,本发明的异形双头螺栓冷镦装置,包括:送料机构10、切断机构20、传送机构30以及四个模具40,其中,所述送料机构10与切断机构20的位置对应;所述传送机构30在所述送料机构10以及模具40之间移动送料;所述模具40包括:用于挤压搓牙杆径的第一模具41、用于预成型头部的第二模具42、用于成型缩六梅花和头部的第三模具43、以及用于缩六梅花和成型凸缘的第四模具44,所述四个模具40依次排列。具体地,工位料经送料机构10送料、剪切机构20剪切后传送到第一模具41处,第一、第二、第三、第四模具41、42、43、44依次对其搓牙杆径和头部进行成型,无需使用CNC全加工工艺,提高了材料的利用率,且不破坏材料内部的金属流线,提高了所述异形双头螺栓的强度。同时,异形双头螺栓的生产速度由原来的lpcs/min提升为现在的70pcs/min,生产效率得到了大大的提闻。
[0020] 请参照图2和图3,并结合图1,作为优选,所述第一、第二、第三、第四模具41、42、43、44均分别包括:主模和冲模,主模与冲模对应设置。以图2中的第三模具43为例,所述主模包括:主模壳401、主模垫块402、主模仁403以及主模顶针404,所述主模壳401套设在所述主模仁403和主模垫块402上,所述主模仁403固定在所述主模垫块402上,且主模仁403内设有主模腔405,所述主模顶针404贯穿所述主模垫块402和主模仁403直至所述主模腔405 ;所述冲模包括:冲模顶针406、冲模壳407以及冲模垫块408,所述冲模垫块408固定在所述冲模壳407内并与冲模顶针406的一端相连,所述冲模顶针406的另一端穿出所述冲模壳407,并指向所述主模腔405。请参照图3,所述第一、第二模具41、42还分别包括两个主模弹簧409,以图3中的第一模具41为例,所述主模弹簧409设置在所述主模垫块402内并与所述主模仁403相连。
[0021] 具体地,所述第一模具41和第二模具42中的主模仁403在工作过程中,处于活动状态。即,所述第一模具41和第二模具42采用主模活动、冲模缩径的结构形式。也就是说,当冲模下降时,主模仁403在冲模壳407的推动下,向下移动,主模顶针404将工位料推进主模腔405的同时,工位料受到反向挤压的作用力进入到冲模壳407中,从而进行搓牙杆径的成型,第一模具41采用此结构形式,解决了本领域内异形双头螺栓在冲模内变形率超出理论变形极限而无法缩径的难题;而第二模具42采用此结构则解决了异形双头螺栓因头部变形量大而产生的失稳的难题。第三模具43在预成型工位料头部的同时,还预成型了缩六梅花的导向端,此设计,解决了无导向缩六梅花的难题,第四模具44进行缩六梅花及成型凸缘,并满足了异形双头螺栓的所有尺寸。
[0022] 作为优选,所述传送机构30为夹子,实现四个模具40之间工位料的传送。较佳的,所述四个模具40安装于压造力为125吨的冷镦机上。
[0023] 请继续参照图f3,本发明还提供一种应用于上述异形双头螺栓冷镦装置中的冷镦工艺,包括:
[0024] 提供工位料,剪切移送至模具40处,具体地,送料机构10进行送料,剪切机构20剪切工位料后移动到第一模具41处;
[0025] 挤压工位料顶端的搓牙杆径,较佳的,此工艺步骤在第一模具41中完成,第一模具41采用反向正挤压工艺挤压所述工位料顶端的搓牙杆径;
[0026] 预成型所述工位料的头部,此步骤在第二模具42中进行,第二模具42设计了主模活动、冲模缩径的方式,解决了工位料头部变形量大的难题;
[0027] 预成型缩六梅花的导向端,并预成型工位料的头部,此步骤在第三模具43中进行,解决了无导向缩六梅花的难题;
[0028] 缩六梅花并成型凸缘,此步骤在第四模具44中进行,可以同时满足异形双头螺栓的所有尺寸要求。
[0029] 综上所述,本发明的异形双头螺栓冷镦装置及其冷镦工艺,该冷镦装置包括:送料机构10、切断机构20、传送机构30以及四个模具40,其中,所述送料机构10与切断机构20的位置对应;所述传送机构30在所述送料机构10以及模具40之间移动送料;所述模具40包括:用于挤压搓牙杆径的第一模具41、用于预成型头部的第二模具42、用于成型缩六梅花和头部的第三模具43、以及用于缩六梅花和成型凸缘的第四模具44,所述四个模具40依次排列。本发明具有以下优点:
[0030] 1、第一模具41采用主模活动,冲模强缩的结构形式,解决了本领域内冲模冷镦变形率超出理论变形极限无法缩径的难题;
[0031] 2、第二模具42采用主模活动,冲模缩径的方式,解决了头部变形量大失稳的难题;
[0032] 3、工位通过对缩六梅花的独特设计,解决了无导向缩六梅花的难题;
[0033] 4、通过冷镦成形降低了材料成本,由机加每件耗料260g,降低到每件27g,降低加工成本;生产速度由CNC全机加的lpcs/min,提高到70pCS/min,提高了生产效率;
[0034] 5、无需使用CNC全加工工艺,缩短了加工周期,提高了产品尺寸的稳定性,材料金属流线完整提高内部组织的强度。
[0035] 显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种异形双头螺栓冷镦装置,其特征在于,包括:送料机构、切断机构、传送机构以及四个模具,其中, 所述送料机构与切断机构的位置对应; 所述传送机构在所述送料机构以及模具之间移动送料; 所述模具包括:用于挤压搓牙杆径的第一模具、用于预成型头部的第二模具、用于成型缩六梅花和头部的第三模具、以及用于缩六梅花和成型凸缘的第四模具,所述四个模具依次排列。
2.如权利要求1所述的异形双头螺栓冷镦装置,其特征在于,所述第一、第二、第三、第四模具均分别包括:主模和冲模,主模与冲模对应设置,所述主模包括:主模壳、主模垫块、主模仁以及主模顶针,所述主模壳套设在所述主模仁和主模垫块上,所述主模仁固定在所述主模垫块上,且主模仁内设有主模腔,所述主模顶针贯穿所述主模垫块和主模仁直至所述主模腔;所述冲模包括:冲模顶针、冲模壳以及冲模垫块,所述冲模垫块固定在所述冲模壳内并与冲模顶针的一端相连,所述冲模顶针的另一端穿出所述冲模壳,并指向所述主模腔。
3.如权利要求2所述的异形双头螺栓冷镦装置,其特征在于,所述第一、第二模具还分别包括两个主模弹簧,所述主模弹簧设置在所述主模垫块内并与所述主模仁相连。
4.如权利要求1所述的异形双头螺栓冷镦装置,其特征在于,所述传送机构为夹子。
5.如权利要求1所述的异形双头螺栓冷镦装置,其特征在于,所述四个模具装于压造力为125吨的冷镦机上。
6.一种应用于权利要求广5所述的异形双头螺栓冷镦装置中的冷镦工艺,其特征在于,包括: 提供工位料,剪切移送至模具处; 挤压工位料顶端的搓牙杆径; 预成型所述工位料的头部; 预成型缩六梅花的导向端,并预成型工位料的头部; 缩六梅花并成型凸缘。
7.如权利要求6所述的冷镦工艺,其特征在于,采用反向正挤压工艺挤压所述工位料顶端的搓牙杆径。
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