CN103934396B - 螺栓衬套制造方法及其螺栓衬套组合件 - Google Patents

Abstract

本发明适用于机械加工技术领域，提供了一种螺栓衬套组合件冷镦制造方法及其螺栓衬套组合件，所述方法包括：正挤压预定长度的柱形的工件形成头部和杆部；正挤压所述头部形成所述头部的上半孔和所述杆部的深孔；正挤压所述头部，在所述杆部形成一个导向圆柱；正挤压所述头部，在所述上半孔形成一个小直径通孔连通所述深孔；将螺栓插入所述工件并挤压所述头部两侧形成头部两侧上两个冲点。借此，本发明解决了产品品质问题且降低生产成本。

Description

螺栓衬套制造方法及其螺栓衬套组合件

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种螺栓衬套制造方法及其螺栓衬套组合件。

背景技术

随着科学技术的发展，汽车与人们工作、生活的关系日益密切，而的汽车的发动机的工作离不开高效、稳定、可靠的螺栓衬套组合件。为使螺栓在大量复杂的生产应力环境中稳定可靠地工作，过程中需要螺栓不脱落。

由于螺栓衬套组合件的稳定性要求，需要快速的更新换代，现有技术多采用冲压成型，由于冲压工艺复杂，而目前多被国外公司所垄断，对螺栓的成本也会居高不下，大量生产会产生巨大的成本问题，同时会影响加工工艺的自主性。

综上可知，现有技术在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种螺栓衬套组合件制造方法，目的在于利用冷镦法改善螺栓与衬套加工，降低产品制造成本，紧固螺栓与衬套组合件。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种螺栓衬套组合件冷镦制造方法，所述方法包括：

正挤压预定长度的柱形工件形成头部和杆部；

正挤压所述头部形成所述头部的上半孔和所述杆部的深孔；

正挤压所述头部，在所述杆部形成一个导向圆柱；

正挤压所述头部，在所述上半孔形成一个小直径通孔连通所述深孔；

将螺栓插入所述工件并挤压所述头部两侧形成头部两侧上两个冲点。

根据本发明所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法所述螺栓衬套组合件冷镦制造方法完成一个步骤需一个工位，各个工位使用的模具可以相同，所述模具包括：

冲模垫块、冲模端子、冲模、直孔主模、主模端子、直孔主模芯、主模壳、第一主模后垫、第二主模后垫、主模套管、顶料圆棒及扁线弹簧。

根据本发明所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，在所述正挤压柱形的工件形成头部和杆部之前，所述方法还包括将原材料从圆盘料剪断为冷镦加工所需要的棒材。

根据本发明所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，所述正挤压柱形的工件形成头部和杆部的步骤中，所述头部的直径小于所述杆部一端的直径。

根据本发明所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，所述将螺栓插入所述工件并挤压所述头部两侧以形成头部两侧上两个冲点之前，所述方法还包括：

对工件进行表面处理，在工件表面涂覆久美特。

根据本发明所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，所述将螺栓插入所述工件并挤压所述头部两侧以形成头部两侧上两个冲点的步骤中还包括，所述螺栓插入所述工件后，将所述螺栓的螺纹全部穿过所述小直径通孔，冲压的工件两侧的两个所述冲点正对所述小直径通孔的底端。

根据本发明所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，采用多工位冷镦设备连续加工，所述多工位冷镦设备可同时加工多个螺栓衬套组合件。

本发明还提供一种发动机螺栓衬套组合件，所述发动机螺栓衬套组合件包括有：螺栓、衬套，所述螺栓包括螺栓头、螺杆以及所述螺栓头与所述螺杆过渡处的突缘；

所述衬套包括头部、导向圆柱，所述衬套的内部在轴向上依次设有上半孔、小直径通孔、深孔，所述螺栓穿入所述衬套的所述小直径通孔中，且所述螺栓与所述衬套活动连接，所述衬套外设有两个冲点。

根据本发明所述的发动机螺栓衬套组合件，所述螺杆设有螺纹，所述衬套的活动范围是所述螺纹与所述螺栓头的中间。

本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法，通过冷镦加工螺栓衬套，采用多工位冷镦设备连续进行加工，多个工位同时加工多个螺栓衬套组合件。通过每一工位完成一个步骤对工件进行连续加工，且多个工位可同时加工多个螺栓衬套组合件，借此提高加工效率。

附图说明

图1是本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法的流程图；

图2A为本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法的步骤S101加工状态剖视图；

图2B为本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法的步骤S102加工状态剖视图；

图2C为本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法的步骤S103加工状态剖视图；

图2D为本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法的步骤S104加工剖视图；

图2E为本发明螺栓衬套组合件的组合状态外观示意图；

图2F为本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法的步骤S105后外观示意图；

图3为本发明优选的螺栓衬套组合件冷镦制造方法的一个流程实例图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种螺栓衬套组合件冷镦制造方法，目的在于利用冷镦法改善螺栓与衬套加工，降低产品制造成本，紧固螺栓与衬套组合件，将衬套与螺栓牢固地组合在一起，不脱落。

为实现上述目的本发明的核心思想在于，主要用冷镦方法加工成型，如图1所示，本发明一种螺栓衬套组合件冷镦制造方法的流程图，用该方法加工的螺栓衬套组合件为汽车发动机罩盖固定螺栓，如图3所示，具有通过冷镦成型的杆部10和贯通的内部空间，该冷镦制造方法包括步骤有：

步骤S101，正挤压柱形的工件100形成头部和杆部。优选的，工件100为圆柱体，切成预定的长度预设为9.1mm。图2A示出了工件100经过步骤S101之后的具体结构，且所述工件100的挤成了圆台形状，挤出的杆部10的直径大于工件100直径。在正挤压过程中，材料流动方向与模具移动方向一致，模具对工件100采取密闭式正挤压形成。本步骤在第一工位中完成，第一工位包括模具有：冲模垫块、冲模PIN（端子）、冲模、直孔主模、主模PIN。在冷镦设备上制造该螺栓衬套组合件所使用的棒材加工过程中应避免零件的镦粗部分或头部出现裂痕或形成毛刺。

步骤S102，正挤压所述头部形成所述头部的上半孔21和杆部10的深孔22。工件100在第一工位中加工完平移到第二工位，图2B示出了工件100经过步骤S102之后的具体结构，从图2B中可以看出，形成同轴向设置的头部的上半孔21和远离头部的一端的深孔22。本步骤在第二工位中完成，第二工位包括模具有：冲模垫块、冲模PIN、冲模、直孔主模芯、主模壳、第一主模后垫、第二主模后垫、主模套管、主模PIN、顶料圆棒及扁线弹簧。工件100在正挤压过程中，材料流动方向与模具移动方向一致。

步骤S103，正挤压所述头部以在杆部10形成一个导向圆柱11。图2C示出了工件100经过挤压所述头部，杆部10边长，形成导向圆柱11，本步骤在第三工位中完成，第三工位包括模具有：冲模垫块、冲模PIN、冲模、直孔主模芯、主模壳、第一主模后垫、第二主模后垫、主模套管、主模PIN、顶料圆棒及主模衬套。

步骤S104，正挤压所述头部上半孔21以形成一个小直径通孔23连通所述深孔22。图2D示出了工件100经过步骤S104之后的具体结构，可以看出，小直径通孔23连通上半孔21和远离头部一端深孔22。本步骤在第四工位中完成，第四工位包括模具有：脱料冲模、直孔主模芯、主模壳、第一主模后垫、第二主模后垫、主模套管、主模PIN、顶料圆棒及扁线弹簧。

步骤S105，将螺栓300插入工件100并挤压所述头部两侧以形成所述头部两侧上两个冲点。如图2E，本步骤中需要先插入螺栓300，再对工件100进行冲点，保证螺栓300不脱落，加工后如图2F所示。由于传统加工工艺中对工件100冲点之后，再把螺栓300以人工敲入工件100，容易造成螺栓300脱落，影响发动机总成。本步骤中螺栓300插入工件100后，螺栓300的螺纹全部穿过小直径通孔23，挤压的工件100两侧两个冲点正对小直径通孔23的底端，由夹具固定工件100位置，露出冲点位置，由冲头快速挤压形成冲点，工件100的冲点限制螺栓300脱离工件100。

在本发明所述螺栓衬套组合件制造方法实施中，所述螺栓衬套组合件采用多工位冷镦设备连续进行加工，每个工位加工一个步骤，四个工位同时加工四个所述螺栓衬套组合件。通过步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104、步骤S105的流程对工件100进行连续加工，且多个工位可同时进行加工多个工件100，借此提高加工效率，每分钟加工数量大于80件。

如图3所示，在本发明提供一个优选具体实施例，螺栓衬套组合件制造方法优选的流程，步骤如下：

步骤S301中，正挤压工件100加工原材料形成冷镦棒材。将金属原材料从圆盘料剪断为冷镦加工所需要的棒材，即形成长度为9.1cm的柱形工件。

步骤S302中，正挤压工件100，挤出所述头部和杆部10。本步骤在第一工位中完成，第一工位使用的模具包括：冲模垫块、冲模PIN、冲模、直孔主模、主模PIN。将柱形的工件100挤压出所述头部和杆部10。

步骤S303中，正挤压所述头部形成所述头部的上半孔21和杆部10的深孔22。本步骤在第二工位中完成，第二工位使用的模具包括：冲模垫块、冲模PIN、冲模、直孔主模芯、主模壳、第一主模后垫、第二主模后垫、主模套管、主模PIN、顶料圆棒及扁线弹簧。

步骤S304中，正挤压所述头部，在杆部10形成一个导向圆柱11。本步骤在第三工位中完成，第三工位使用的模具包括：冲模垫块、冲模PIN、冲模、直孔主模芯、主模壳、第一主模后垫、第二主模后垫、主模套管、主模PIN、顶料圆棒及主模衬套。

步骤S305，正挤压所述头部，在上半孔21和深孔22中间形成一个小直径通孔23。本步骤在第四工位中完成，第四工位使用的模具包括：脱料冲模、直孔主模芯、主模壳、第一主模后垫、第二主模后垫、主模套管、主模PIN、顶料圆棒及扁线弹簧。

步骤S306，对工件进行表面处理后，从工件的小直径通孔中间插入螺栓。本步骤主要对工件100进行表面涂覆久美特，以达到最终产品盐雾要求，再对工件100与螺栓300进行组装。

步骤S307，挤压所述头部两侧，形成所述头部两侧上两个冲点。本步骤还包括所述螺栓300插入工件100后，螺栓300的螺纹全部穿过小直径通孔23，冲压的工件100两侧的两个冲点正对所述小直径通孔23的底端，工件100的冲点限制所述螺栓300脱离工件100。用于保证螺栓300在工件100中不脱落。

如图2D示出了本发明所述螺栓衬套制造方法加工得到衬套结构，与螺栓组合成本发明提供的螺栓衬套组合件，包括有：螺栓300、衬套，所述螺栓300包括螺栓头、螺杆以及所述螺栓头与所述螺杆过渡处的突缘；所述衬套包括头部、导向圆柱11，所述衬套的内部在轴向上依次设有上半孔21、导向圆柱11内的深孔22以及小直径通孔23，螺栓300穿入所述衬套的所述小直径通孔23中，且与所述衬套活动连接，所述衬套外设有两个冲点挤压小直径通孔23卡住所述螺杆的所述螺纹至所述突缘的部分，优选的所述衬套的活动范围是螺栓300的螺纹与所述螺栓头的中间。

综上所述，本发明螺栓衬套组合件冷镦制造方法，组合冷镦和冲压工艺，能够解决现有连续冲压机设备和模具结构特殊、价格昂贵以及产品品质等问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种螺栓衬套组合件冷镦制造方法，其特征在于，所述方法包括：

正挤压预定长度的柱形工件形成头部和杆部；

正挤压所述头部，形成所述头部的上半孔和所述杆部的深孔；

正挤压所述头部，在所述杆部形成一个导向圆柱；

正挤压所述头部，在所述上半孔形成一个小直径通孔连通所述深孔；

将螺栓插入所述工件并挤压所述头部两侧形成头部两侧上两个冲点。

2.根据权利要求1所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，其特征在于，

在所述正挤压柱形的工件形成头部和杆部之前，所述方法还包括将原材料从圆盘料剪断为冷镦加工所需要的棒材。

3.根据权利要求1所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，其特征在于，所述正挤压柱形的工件形成头部和杆部的步骤中，所述头部的直径小于所述杆部一端的直径。

4.根据权利要求1所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，其特征在于，所述将螺栓插入所述工件并挤压所述头部两侧以形成头部两侧上两个冲点之前，所述方法还包括：

对工件进行表面处理，在工件表面涂覆久美特。

5.根据权利要求1所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，其特征在于，所述将螺栓插入所述工件并挤压所述头部两侧以形成头部两侧上两个冲点的步骤中还包括，所述螺栓插入所述工件后，将所述螺栓的螺纹全部穿过所述小直径通孔，冲压的工件两侧的两个所述冲点正对所述小直径通孔的底端。

6.根据权利要求1所述的螺栓衬套组合件冷镦制造方法，其特征在于，采用多工位冷镦设备连续加工，所述多工位冷镦设备可同时加工多个螺栓衬套组合件。

7.一种发动机螺栓衬套组合件，其特征在于，所述发动机螺栓衬套组合件是根据权利要求1～6任一项所述螺栓衬套组合件冷镦制造方法制造，所述发动机螺栓衬套组合件包括有：螺栓、衬套，所述螺栓包括螺栓头、螺杆以及所述螺栓头与所述螺杆过渡处的突缘；

所述衬套包括头部、导向圆柱，所述衬套的内部在轴向上依次设有上半孔、小直径通孔、深孔，所述螺栓穿入所述衬套的所述小直径通孔中，且所述螺栓与所述衬套活动连接，所述衬套外设有两个冲点。

8.根据权利要求7所述发动机螺栓衬套组合件，其特征在于，所述螺杆设有螺纹，所述衬套的活动范围是所述螺纹与所述螺栓头之间。