CN104439910B - 六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：a、对钢件坯料进行改善钢件坯料切削性能的预处理；c、对钢件坯料进行挤压成坯前的预成型挤压，预挤压出钢件坯料的自锁区；d、对钢件坯料进行挤压成型，挤压成型出钢件坯料的六方外形，形成钢件毛坯；e、将挤压成型后的钢件毛坯进行表面处理；f、对钢件毛坯进行检验。两次成型既分摊了挤压成型的变形量和挤压力，又减少模具凹腔的磨损，从而稳定了毛坯零件的质量，达到提高挤压模具寿命的目的。

Description

六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法

技术领域

本发明涉及自锁螺母挤压成型领域，特别地，涉及一种六角压扁收口自锁螺母类零件的挤压成型方法。

背景技术

自锁螺母类零件质量的好坏与自锁螺母的毛坯有很大的关系。而现有成型方法获得的毛坯一直存在有以下一些问题：①毛坯表面光洁度差，尤其是自锁螺母的自锁区，经常带有拉钩和压痕；②自锁螺母的毛坯成型方法虽然经过了多年的优化，但单模具制造加工困难，费用非常高；③成型模具寿命短，质量不稳定，每套成型模具只能加工零件几十至几百件不等；④成型模具损耗快，零件质量差，同一批零件尺寸一致性不好。以上这些问题直接导致制造出的自锁螺母毛坯质量不稳定，生产进度不能控制，根本无法满足生产的加工需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，提高自锁螺母模具的使用寿命，减低自锁螺母的成本，从而满足对自锁螺母的提高自锁螺母的质量稳定性，延长生产需求，以解决现有自锁螺母成型方法制造出的自锁螺母毛坯质量不稳定，生产进度不能控制，无法满足生产加工需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，包括以下步骤：a、对钢件坯料进行改善钢件坯料切削性能的预处理；c、对钢件坯料进行挤压成坯前的预成型挤压，预挤压出钢件坯料的自锁区；d、对钢件坯料进行挤压成型，挤压成型出钢件坯料的六方外形，形成钢件毛坯；e、将挤压成型后的钢件毛坯进行表面处理；f、对钢件毛坯进行检验。

进一步地，在步骤c预成型挤压步骤的前后均加入对钢件坯料表面进行磷化处理的步骤，用于给钢件坯料的基体金属提供保护，并防止基体金属被腐蚀，并在后续加工过程中起到减摩润滑的作用。

进一步地，步骤c的预成型挤压包括预成型模具在机床上的位置设定、机床调整、坯料润滑、坯料挤压、坯料清洗以及坯料检查。

进一步地，预成型模具在机床上的位置设定包括：将预成型模具安装在机床中心附近，且预成型模具的凸凹模间隙均匀布设；机床调整包括：将机床的主缸油压调至4MPa-5MPa，将机床的下缸油压调至刚好能推出预成型件即可；坯料润滑包括：在200g/l的肥皂液中煮5分钟-10分钟，干燥后涂覆猪油；坯料挤压包括：调整凸磨限位垫片厚度，使挤出的钢件坯料的自锁区长度达到预定结构要求，挤压中，顶杆上端面与钢件坯料的下弧面之间保持作业空间，钢件坯料以未倒角的端面朝下放入模腔，钢件坯料以压顶方式顶出预成型模具；坯料清洗包括：用煤油清洗钢件坯料表面油污；对预成型的钢件坯料进行检查。

进一步地，步骤d的挤压成型包括挤压模具安装、机床调整、坯料润滑、挤压成型、成型毛坯清洗以及毛坯检查。

进一步地，挤压模具安装包括：将挤压模具安装在机床中心附近，且挤压模具的凸凹模间隙设置布设；机床调整包括：将机床的主缸油压调至4MPa-5MPa，将机床的下缸油压调至刚好能推出成型钢件毛坯即可；坯料润滑包括：在200g/l的肥皂液中煮5分钟-10分钟，干燥后涂覆猪油；挤压成型包括：调整凸磨限位垫片厚度，使挤出的钢件坯料的六方长度达到预定结构要求，挤压中，顶杆上端面与钢件坯料的下弧面之间保持作业空间，钢件坯料以压顶方式顶出，且压顶顶出的钢件坯料达到预定结构要求；成型毛坯清洗包括：将挤压成型的钢件毛坯用煤油进行表面油污处理；对挤压成型的钢件毛坯进行检查。

进一步地，步骤a的预处理采用球化退火处理，使钢件坯料获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状碳化物组织，从而改善切削性能，减少淬火时的球化开裂的倾向性，使钢件坯料得到均匀的组织结构。

进一步地，在步骤c前加入步骤b：去除钢件坯料的加工余量，加工成一端为由切断加工而成的切断面另一端为光端面的坯料段，在坯料段的光端面加工倒角，进行表面粗糙化处理；步骤b中去除钢件坯料的加工余量包括：通过车工去除料棒外圆的余量；通过无心磨将料棒外圆磨至挤压之前的预定尺寸，料棒表面加工粗糙度Ra0.8；通过车工将无心磨磨削之后的料棒加工至挤压之前的预定长度，料棒的第一端为通过无心磨磨削的磨削端，料棒的第二端为光端面，在光端面上加工倒角。

进一步地，对料棒的切断端进行表面处理，通过车工进行精加工；通过磨工进行表面平磨处理；通过钳工进行表面去毛刺处理，并且倒圆角R0.2-R0.4。

进一步地，步骤e通过钳工对钢件毛坯表面进行去毛刺处理，并且处理过程中对自锁区表面进行表面保护。

本发明具有以下有益效果：

本发明六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，采用二次挤压成型技术，即先采用预成型挤出自锁区，然后挤压成型六方尺寸。两次成型既分摊了挤压成型的变形量和挤压力，又减少模具凹腔的磨损，从而稳定了毛坯零件的质量，达到提高挤压模具寿命的目的。

通过该方法获得的毛坯的合格率在99％以上，预成型采用了最有利于金属流动的成型方式，不会破坏表面润滑膜，从而大大提高了自锁区的表面质量，无拉钩、划痕。终成型时，由于模具只成型六方进行整形，成型力很小，从而减少模具的损耗，确保零件尺寸的稳定，轮廓清晰无划痕，使得模具寿命和零件质量得到大幅度提高。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法的流程图，如图1所示，本实施例的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，包括以下步骤：a、对钢件坯料进行改善钢件坯料切削性能的预处理；c、对钢件坯料进行挤压成坯前的预成型挤压，预挤压出钢件坯料的自锁区；d、对钢件坯料进行挤压成型，挤压成型出钢件坯料的六方外形，形成钢件毛坯；e、将挤压成型后的钢件毛坯进行表面处理；f、对钢件毛坯进行检验。本发明六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，采用二次挤压成型技术，即先采用预成型挤出自锁区，然后挤压成型六方尺寸。两次成型既分摊了挤压成型的变形量和挤压力，又减少模具凹腔的磨损，从而稳定了毛坯零件的质量，达到提高挤压模具寿命的目的。通过该方法获得的毛坯的合格率在99％以上，预成型采用了最有利于金属流动的成型方式，不会破坏表面润滑膜，从而大大提高了自锁区的表面质量，无拉钩、划痕。终成型时，由于模具只成型六方进行整形，成型力很小，从而减少模具的损耗，确保零件尺寸的稳定，轮廓清晰无划痕，使得模具寿命和零件质量得到大幅度提高。

本实施例中，在步骤c预成型挤压步骤的前后均加入对钢件坯料表面进行磷化处理的步骤。用于给钢件坯料的基体金属提供保护。在一定程度上防止基体金属被腐蚀。并在后续加工过程中起到减摩润滑的作用。在两次挤压成型前均经磷化处理，给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀，在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。

本实施例中，步骤c的预成型挤压包括预成型模具在机床上的位置设定、机床调整、坯料润滑、坯料挤压、坯料清洗以及坯料检查。

本实施例中，预成型模具在机床上的位置设定包括：将预成型模具安装在机床中心附近，且预成型模具的凸凹模间隙均匀布设。机床调整包括：将机床的主缸油压调至4MPa-5MPa，将机床的下缸油压调至刚好能推出预成型件即可。坯料润滑包括：在200g/l的肥皂液中煮5分钟-10分钟，干燥后涂覆猪油。坯料挤压包括：调整凸磨限位垫片厚度，使挤出的钢件坯料的自锁区长度达到预定结构要求；挤压中，顶杆上端面与钢件坯料的下弧面之间保持作业空间，钢件坯料以未倒角的端面朝下放入模腔；钢件坯料以压顶方式顶出预成型模具。坯料清洗包括：用煤油清洗钢件坯料表面油污；对预成型的钢件坯料进行检查。

本实施例中，步骤d的挤压成型包括挤压模具安装、机床调整、坯料润滑、挤压成型、成型毛坯清洗以及毛坯检查。

本实施例中，挤压模具安装包括：将挤压模具安装在机床中心附近，且挤压模具的凸凹模间隙设置布设。机床调整包括：将机床的主缸油压调至4MPa-5MPa，将机床的下缸油压调至刚好能推出成型钢件毛坯即可。坯料润滑包括：在200g/l的肥皂液中煮5分钟-10分钟，干燥后涂覆猪油。挤压成型包括：调整凸磨限位垫片厚度，使挤出的钢件坯料的六方长度达到预定结构要求，挤压中，顶杆上端面与钢件坯料的下弧面之间保持作业空间，钢件坯料以压顶方式顶出，且压顶顶出的钢件坯料达到预定结构要求。成型毛坯清洗包括：将挤压成型的钢件毛坯用煤油进行表面油污处理；对挤压成型的钢件毛坯进行检查。

本实施例中，步骤a的预处理采用球化退火处理，使钢件坯料获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状碳化物组织，从而改善切削性能，减少淬火时的球化开裂的倾向性，使钢件坯料得到均匀的组织结构。

本实施例中，在步骤c前加入步骤b：去除所述钢件坯料的加工余量，加工成一端为由切断加工而成的切断面另一端为光端面的坯料段，在所述坯料段的光端面加工倒角，进行表面粗糙化处理。光端面与切断面相对布置。切断面经过切断加工形成，光端面未经切断加工。步骤b中去除钢件坯料的加工余量包括：通过车工去除料棒外圆的余量。通过无心磨将料棒外圆磨至挤压之前的预定尺寸，料棒表面加工粗糙度Ra0.8。通过车工将无心磨磨削之后的料棒加工至挤压之前的预定长度，料棒的第一端为通过无心磨磨削的磨削端，料棒的第二端为光端面，在光端面上加工倒角。增加车工、无心磨两道工序，其目的是提高挤压前的坯料外圆尺寸一致性和表面光洁度，降低挤压成型中塑性变形，金属流动的阻力，从而便于挤压成型，保护挤压模具。

本实施例中，对料棒的切断端进行表面处理，通过车工进行精加工。通过磨工进行表面平磨处理。通过钳工进行表面去毛刺处理，并且倒圆角R0.2-R0.4。在非倒角端增加一道平磨工序，为了坯料在模具中放置平稳，减少成型阻力。

本实施例中，步骤e通过钳工对钢件毛坯表面进行去毛刺处理，并且处理过程中对自锁区表面进行表面保护。

实施时，六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法包括以下步骤：

(1)球化退火：使钢件获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状(球化)碳化物组织，改善切削性能，减少淬火时的球化开裂的倾向性，使钢得到相当均匀的组织；

(2)车工：将棒料去除外圆加工的余量；

(3)无心磨：将外圆磨至挤压之前尺寸，粗糙度Ra0.8；

(4)车工：将磨削之后的棒料加工至挤压之前长度，一小段(一端切断，一端光端面加工倒角)；

(5)车工：精车不带倒角端；

(6)磨工：平磨不带倒角端；

(7)钳工：不带倒角端去毛刺(倒圆R0.2-0.4)；

(8)磷化：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀，在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用；

(9)预成型：①模具安装：模具应安装在机床中心附近，且凸凹模隙应均匀；②机床调整：主缸油压调至4-5MPa,下缸油压调至刚好能推出零件即可；③坯料润滑：在200g/l的肥皂液中煮5-10分钟，干燥后涂覆猪油；④挤压：ⅰ调整凸磨限位垫片厚度，是挤出零件的自锁区长度达到图示要求，ⅱ挤压中，顶杆上端面应与零件下弧面保持空间，ⅲ坯料以未倒角端面朝下放入模腔，零件顶出来用压顶方式；⑤清洗：用煤油洗净零件表面油污；⑥检查。

(10)磷化：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀，在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用；

(11)挤压成型：①模具安装：模具应安装在机床中心附近，且凸凹模隙应均匀；②机床调整：主缸油压调至4-5MPa,下缸油压调至刚好能推出零件即可；③坯料润滑：在200g/l的肥皂液中煮5-10分钟，干燥后涂覆猪油；④挤压：ⅰ调整凸磨限位垫片厚度，是挤出零件的六方长度达到图示要求，ⅱ挤压中，顶杆上端面应与零件下弧面保持空间，ⅲ零件顶出来用压顶方式，且达到图纸要求；⑤清洗：用煤油洗净零件表面油污；⑥检查。

(12)钳工：去毛刺，不允许划伤自锁区表面；

(13)检验。

本方法采用独创的二次挤压成型技术，即先采用预成型挤出自锁区，然后再经磷化处理后，挤压成型六方外形。两次成型既分摊了挤压成型的变形量和挤压力，又减少模具凹腔的磨损，从而稳定了毛坯零件的质量，达到提高挤压模具寿命的目的。

(1)增加车工、无心磨两道工序，其目的是提高挤压前的坯料外圆尺寸一致性和表面光洁度，降低挤压成型中塑性变形，金属流动的阻力，从而便于挤压成型，保护挤压模具；

(2)在非倒角端增加一道平磨工序，为了坯料在模具中放置平稳，减少成型阻力；

(3)增加预成型——磷化处理两道工序，采用两次成型，既先采用预成型挤出自锁区，再经磷化处理后，挤出成型六方。

采用先磨出支靠面，再一次挤压，磷化处理后，再挤压成型六方尺寸的成型方法。

通过本发明成型方法，零件毛坯的合格率在99％以上，预成型采用了最有利于金属流动的成型方式，不会破坏表面润滑膜，从而大大提高了自锁区的表面质量，无拉钩、划痕。终成型时，由于模具仅对六方进行成型，挤压力很小，从而减少模具的损耗，确保零件尺寸的稳定，轮廓清晰无划痕，使得模具寿命和零件质量得到大幅度提高。提高了自锁螺母的质量稳定性，延长自锁螺母模具的使用寿命，减低自锁螺母的成本，从而满足对自锁螺母的生产需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、对钢件坯料进行改善所述钢件坯料切削性能的预处理；

步骤b：去除所述钢件坯料的加工余量，加工成一端为由切断加工而成的切断面另一端为光端面的坯料段，在所述坯料段的光端面加工倒角，进行表面粗糙化处理；

所述步骤b中去除所述钢件坯料的加工余量包括：

通过车工去除料棒外圆的余量；

通过无心磨将所述料棒外圆磨至挤压之前的预定尺寸，所述料棒表面加工粗糙度Ra0.8；

通过车工将所述无心磨磨削之后的所述料棒加工至挤压之前的预定长度，所述料棒的第一端为通过所述无心磨磨削的磨削端，所述料棒的第二端为光端面，在所述光端面上加工倒角。

c、对所述钢件坯料进行挤压成坯前的预成型挤压，预挤压出钢件坯料的自锁区；

d、对所述钢件坯料进行挤压成型，挤压成型出钢件坯料的六方外形，形成钢件毛坯；

e、将挤压成型后的钢件毛坯进行表面处理；

f、对钢件毛坯进行检验。

2.根据权利要求1所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，在所述步骤c预成型挤压步骤的前后均加入对所述钢件坯料表面进行磷化处理的步骤，用于给所述钢件坯料的基体金属提供保护，并防止所述基体金属被腐蚀，并在后续加工过程中起到减摩润滑的作用。

3.根据权利要求2所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，所述步骤c的预成型挤压包括预成型模具在机床上的位置设定、机床调整、坯料润滑、坯料挤压、坯料清洗以及坯料检查。

4.根据权利要求3所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，

预成型模具在机床上的位置设定包括：将预成型模具安装在机床中心附近，且所述预成型模具的凸凹模间隙均匀布设；

机床调整包括：将机床的主缸油压调至4MPa-5MPa，将机床的下缸油压调至刚好能推出预成型件即可；

坯料润滑包括：在200g/l的肥皂液中煮5分钟-10分钟，干燥后涂覆猪油；

坯料挤压包括：调整凸磨限位垫片厚度，使挤出的所述钢件坯料的自锁区长度达到预定结构要求，挤压中，顶杆上端面与所述钢件坯料的下弧面之间保持作业空间，所述钢件坯料以未倒角的端面朝下放入模腔，所述钢件坯料以压顶方式顶出预成型模具；

坯料清洗包括：用煤油清洗所述钢件坯料表面油污；对预成型的所述钢件坯料进行检查。

5.根据权利要求2所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，所述步骤d的挤压成型包括挤压模具安装、机床调整、坯料润滑、挤压成型、成型毛坯清洗以及毛坯检查。

6.根据权利要求5所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，

挤压模具安装包括：将挤压模具安装在机床中心附近，且所述挤压模具的凸凹模间隙设置布设；

机床调整包括：将机床的主缸油压调至4MPa-5MPa，将机床的下缸油压调至刚好能推出成型钢件毛坯即可；

坯料润滑包括：在200g/l的肥皂液中煮5分钟-10分钟，干燥后涂覆猪油；

挤压成型包括：调整凸磨限位垫片厚度，使挤出的所述钢件坯料的六方长度达到预定结构要求，挤压中，顶杆上端面与所述钢件坯料的下弧面之间保持作业空间，所述钢件坯料以压顶方式顶出，且压顶顶出的所述钢件坯料达到预定结构要求；

成型毛坯清洗包括：将挤压成型的钢件毛坯用煤油进行表面油污处理；对挤压成型的所述钢件毛坯进行检查。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，所述步骤a的预处理采用球化退火处理，使所述钢件坯料获得弥散分布于铁素体基体上的细粒状碳化物组织，从而改善切削性能，减少淬火时的球化开裂的倾向性，使所述钢件坯料得到均匀的组织结构。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，

对所述料棒的切断端进行表面处理，通过车工进行精加工；

通过磨工进行表面平磨处理；

通过钳工进行表面去毛刺处理，并且倒圆角R0.2-R0.4。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的六角压扁收口自锁螺母的毛坯挤压成型方法，其特征在于，所述步骤e通过钳工对钢件毛坯表面进行去毛刺处理，并且处理过程中对所述钢件毛坯的自锁区表面进行表面保护。