CN106994494B - 用于偏心螺栓冷镦加工的模具 - Google Patents

Abstract

一种用于偏心螺栓冷镦加工的模具，包括下模与上模，上模与驱动装置相连接，上模包括第一冲压上模，第二冲压上模与切边上模，下模包括与上模依次对应的第一冲压下模，第二冲压下模与切边下模，第一冲压上模的下部设置第一成型槽，第一成型槽的开口处为偏心造型腔，第一成型槽的底部为六角形造型腔，六角形造型腔俯视投影的一组对角连线与偏心造型腔的凸起方向共线，第一冲压下模的上部设置第一定位槽，第二冲压上模的下部设置第二成型槽，第二冲压下模的上部设置第二定位槽，切边上模下部设置有定位部，定位部的侧面套置有环形切边模体，切边下模的上部设置有切边模定位槽。其优点在于：结构简单、制造成本低，生产稳定性高，能有效保证成品质量。

Description

用于偏心螺栓冷镦加工的模具

技术领域

本发明涉及一种零件加工领域，尤其指一种用于偏心螺栓冷镦加工的模具。

背景技术

现有一种专利号为CN201510768427.0名称为《一种底盘偏心螺母的冷镦工艺及成型异形孔的模具结构》的中国发明专利公开了一种底盘偏心螺母的冷镦工艺为：剪切线材；整形；镦粗六角形及拉伸孔；第一次预镦偏心法兰；第二次预镦偏心法兰；成型偏心法兰；成型异形孔。成型异形孔的模具包括主模单元和冲模单元，主模单元包括主模壳、主模内模、主模内垫块、主模顶针及主模顶杆，冲模单元包括冲模壳、冲模垫块及冲模顶针，主模内垫块为主模第一内垫块、主模第二内垫块、主模第三内垫块及主模第四内垫块；主模内模的中部设有主模镶块，主模镶块内为主模型腔，主模型腔的底部设有通孔，在通孔内设有主模顶套，在主模顶套中间设有主模顶针。采用冷镦技术完成全部成型过程，内部流线完整，提高零件的强度，减少加工工序。然而，该模具结构的结构复杂，生产成本高，且使用该模具时生产稳定性较差，成品质量无法有效保障，因此该模具结构还需进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单、制造成本低，生产稳定性高，能有效保证成品质量的用于偏心螺栓冷镦加工的模具。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本用于偏心螺栓冷镦加工的模具，包括下模与能相对下模上下移动的上模，所述上模与驱动装置相连接，其特征在于：所述上模包括第一冲压上模，第二冲压上模与切边上模，所述下模包括与上模依次对应的第一冲压下模，第二冲压下模与切边下模，所述第一冲压上模的下部设置有挤压零件头部的第一成型槽，所述第一成型槽的开口处为使零件侧部产生偏心凸起的偏心造型腔，所述第一成型槽的底部为使零件顶部产生六角形结构的六角形造型腔，所述六角形造型腔俯视投影的一组对角连线与偏心造型腔的凸起方向共线，所述第一冲压下模的上部设置有与第一成型槽相对应的第一定位槽，所述第二冲压上模的下部设置有使六角形结构形成指定外形的第二成型槽，所述第二冲压下模的上部设置有与第二成型槽相对应的第二定位槽，所述上模向下运动时，所述偏心凸起被压紧在第二冲压上模的下表面与第二冲压下模的上表面之间而形成偏心法兰，所述切边上模下部设置有能偏心定位六角形结构的定位部，所述定位部的侧面套置有切削偏心法兰侧边的环形切边模体，所述切边下模的上部设置有与定位部相对应的切边模定位槽。

作为改进，所述定位部的下部可优选偏心设置有外形与六角形结构相适配的定位腔，所述定位腔俯视投影的各个顶角的方向与六角形造型腔俯视投影的各个顶角的方向相同，所述环形切边模体的中心与偏心法兰的中心轴线同心，所述上模向下运动时，所述环形切边模体的刀体尖端与切边下模的顶面之间的距离大于零。

进一步改进，所述切边上模包括第一切边上模与第二切边上模，所述第一切边上模包括第一切边上壳体，所述第二切边上模包括第二切边上壳体，两组配合后的定位部与环形切边模体分别设置在第一切边上壳体与第二切边上壳体中，所述切边下模包括第一切边下模与第二切边下模，所述第一切边下模的顶部亦设置有环形切边模体，位于第一切边下模的环形切边模体与位于第一切边上模的环形切边模体同心设置，且两个环形切边模体的刀体尖端之间的距离大于零，所述第二切边下模的顶部设置有凸起部，所述凸起部的直径与设定的偏心法兰的直径大小相同。

进一步改进，所述定位部可优选能上下移动地设置在切边上模中，所述定位部的顶端与提高冲压稳定性的缓冲弹簧的一端相连接，所述缓冲弹簧的另一端与切边上模上部的后垫块相连接，所述第一切边上壳体与第二切边上壳体的侧部设置有紧定螺栓，所述紧定螺栓的顶部顶触在定位部的侧壁上。

作为改进，所述模具还包括将零件材料加工为零件胚体的第三冲压模，所述第三冲压模包括第三冲压上模与第三冲压下模，所述第三冲压上模的底部设置有第三成型槽，所述第三成型槽的上部设置有将零件胚体冲压至指定长度的冲压棒，所述第三冲压下模包括第三冲压下壳体，第三冲压上模体与第三冲压下模体，所述第三冲压上模体与第三冲压下模体的中部设置有零件胚体成型腔，所述零件胚体成型腔的中心轴线与冲压棒的中心轴线同心设置。

作为改进，所述第一冲压上模包括第一冲压上模壳，第一冲型柱，六角形成型柱，所述偏心造型腔设置在六角形成型柱的底面上，所述六角形造型腔设置在六角形成型柱的中部，所述第一冲型柱设置在六角形造型腔的上部，所述第一冲型柱的上部通过第一弹簧与第一冲压上模壳相固定，所述第一冲压下模包括第一冲压下模壳，第一冲压上模体，第一冲压下模体，所述第一定位槽设置在第一冲压下模壳的顶面上，所述第一冲压上模体与第一冲压下模体依次设置在第一冲压下模壳的内腔中，所述第一冲压上模体与第一冲压下模体的中部设置有与第一定位槽相连通的倒角成型腔。

作为改进，所述第二冲压上模包括第二冲压上模壳，第二冲型柱，上法兰冲压柱，所述第二冲型柱与上法兰冲压柱依次上下设置在第二冲压上模壳中，所述第二冲型柱的下部偏心设置在上法兰冲压柱的通腔中，所述第二冲型柱为六角形的冲型柱，所述第二冲压下模包括第二冲压下模壳，第二冲压上模体，第二冲压下模体，所述第二定位槽设置在第一冲压下模壳的顶面上，所述第二冲压上模体与第二冲压下模体的中部设置有与第二定位槽相连通的六角形形成腔，所述六角形形成腔的底部侧壁为设定的六角形，所述六角形形成腔俯视投影的各个顶角与六角形造型腔俯视投影的各个顶角的方向相同。

进一步改进，所述第二冲压上模的中心轴线可优选与偏心法兰的中心轴线同心设置，所述第二冲型柱偏心设置在第二冲压上模壳的内腔中。

进一步改进，两个环形切边模体的刀体尖端之间的距离可优选为1～1.5mm。

作为改进，所述第一定位槽，第二定位槽，切边模定位槽的底部可优选设置有调节槽内腔深度并将零件顶出定位槽的支撑杆。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过第一冲压模、第二冲压模与切边模的依次工作，将零件成型为指定结构，成型效率高，成型效果好、成型零件质量高，次品率低，六角形造型腔俯视投影的一组对角连线与偏心造型腔的凸起方向共线，能有效满足零件的六角形结构与偏心法兰的位置度要求，并方便下一步加工定位，进一步提高加工精度；定位部的下部偏心设置有定位腔，能与六角形结构相适配，避免零件的转动与错位；切边模包括第一切边模与第二切边模，分两步切除偏心法兰的毛边，第一切边模完成加工后在偏心法兰的侧边留有1～1.5mm的未切除部分，所述未切除部分与偏心法兰同心，方便零件在第二切边模定位，并避免偏心法兰侧边产生毛刺；采用本模具制作偏心螺栓时，所有步骤在同一台设备上完成，通过各工位的模具设计及约束保证零件在各工位冷镦时获得合格的零件尺寸要求并顺利转入下工位最终获得良好的零件，偏心螺栓零件的难点在于材料的偏心挤压成型，但是本模具通过合理的模具设计及模具、各工位零件胚体移转中的位置度设计及要求可满足材料在变形率50％～88％之间均能完成偏心挤压成型的要求，零件内部纤维组织良好，热处理后能满足零件的抗拉载荷。

附图说明

图1为本发明实施例的第三冲压模沿中心轴线的剖面图；

图2是本发明实施例的第一冲压模沿中心轴线的剖面图；

图3是本发明实施例的第二冲压模沿中心轴线的剖面图；

图4是本发明实施例的第一切边模沿中心轴线的剖面图；

图5是本发明实施例的第二切边模沿中心轴线的剖面图；

图6是应用图1至图5的模具后偏心螺栓的变形示意图；

图7是图6的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图7所示，本用于偏心螺栓冷镦加工的模具，包括下模与能相对下模上下移动的上模，所述上模与驱动装置相连接，所述上模包括第一冲压上模，第二冲压上模与切边上模，所述下模包括与上模依次对应的第一冲压下模，第二冲压下模与切边下模，所述第一冲压上模的下部设置有挤压零件6头部的第一成型槽，所述第一成型槽的开口处为使零件6侧部产生偏心凸起61的偏心造型腔11，所述第一成型槽的底部为使零件6顶部产生六角形结构62的六角形造型腔12，所述六角形造型腔12俯视投影的一组对角连线与偏心造型腔11的凸起方向共线，所述第一冲压下模的上部设置有与第一成型槽相对应的第一定位槽13，所述第二冲压上模的下部设置有使六角形结构62形成指定外形的第二成型槽21，所述第二冲压下模的上部设置有与第二成型槽21相对应的第二定位槽22，所述上模向下运动时，所述偏心凸起61被压紧在第二冲压上模的下表面与第二冲压下模的上表面之间而形成偏心法兰63，所述切边上模下部设置有能偏心定位六角形结构62的定位部41，所述定位部41的侧面套置有切削偏心法兰63侧边的环形切边模体51，所述切边下模的上部设置有与定位部41相对应的切边模定位槽43。所述定位部41的下部偏心设置有外形与六角形结构62相适配的定位腔42，所述定位腔42俯视投影的各个顶角的方向与六角形造型腔12俯视投影的各个顶角的方向相同，所述环形切边模体51的中心与偏心法兰63的中心轴线同心，所述上模向下运动时，所述环形切边模体51的刀体尖端与切边下模的顶面之间的距离大于零。

所述切边上模包括第一切边上模与第二切边上模，所述第一切边上模包括第一切边上壳体4，所述第二切边上模包括第二切边上壳体5，两组配合后的定位部41与环形切边模体51分别设置在第一切边上壳体4与第二切边上壳体5中，所述切边下模包括第一切边下模与第二切边下模，所述第一切边下模的顶部亦设置有环形切边模体51，位于第一切边下模的环形切边模体51与位于第一切边上模的环形切边模体51同心设置，且两个环形切边模体51的刀体尖端之间的距离S大于零，所述第二切边下模的顶部设置有凸起部52，所述凸起部52的直径与设定的偏心法兰63的直径大小相同。所述定位部41能上下移动地设置在切边上模中，所述定位部41的顶端与提高冲压稳定性的缓冲弹簧44的一端相连接，所述缓冲弹簧44的另一端与切边上模上部的后垫块45相连接，所述第一切边上壳体4与第二切边上壳体5的侧部设置有紧定螺栓46，所述紧定螺栓46的顶部顶触在定位部41的侧壁上。

所述模具还包括将零件材料加工为零件胚体的第三冲压模，所述第三冲压模包括第三冲压上模与第三冲压下模，所述第三冲压上模的底部设置有第三成型槽31，所述第三成型槽31的上部设置有将零件胚体冲压至指定长度的冲压棒32，所述第三冲压下模包括第三冲压下壳体3，第三冲压上模体33与第三冲压下模体34，所述第三冲压上模体33与第三冲压下模体34的中部设置有零件胚体成型腔35，所述零件胚体成型腔35的中心轴线与冲压棒32的中心轴线同心设置。第一冲压上模包括第一冲压上模壳1，第一冲型柱14，六角形成型柱15，所述偏心造型腔11设置在六角形成型柱15的底面上，所述六角形造型腔12设置在六角形成型柱15的中部，所述第一冲型柱14设置在六角形造型腔12的上部，所述第一冲型柱14的上部通过第一弹簧与第一冲压上模壳1相固定，所述第一冲压下模包括第一冲压下模壳16，第一冲压上模体17，第一冲压下模体18，所述第一定位槽13设置在第一冲压下模壳16的顶面上，所述第一冲压上模体17与第一冲压下模体18依次设置在第一冲压下模壳1的内腔中，所述第一冲压上模体17与第一冲压下模体18的中部设置有与第一定位槽13相连通的倒角成型腔19。第二冲压上模包括第二冲压上模壳2，第二冲型柱23，上法兰冲压柱24，所述第二冲型柱23与上法兰冲压柱24依次上下设置在第二冲压上模壳2中，所述第二冲型柱23的下部偏心设置在上法兰冲压柱24的通腔中，所述第二冲型柱23为六角形的冲型柱，所述第二冲压下模包括第二冲压下模壳25，第二冲压上模体26，第二冲压下模体27，所述第二定位槽22设置在第一冲压下模壳25的顶面上，所述第二冲压上模体26与第二冲压下模体27的中部设置有与第二定位槽22相连通的六角形形成腔28，所述六角形形成腔28的底部侧壁为设定的六角形，所述六角形形成腔28俯视投影的各个顶角与六角形造型腔12俯视投影的各个顶角的方向相同。第二冲压上模的中心轴线与偏心法兰63的中心轴线同心设置，所述第二冲型柱23偏心设置在第二冲压上模壳2的内腔中。两个环形切边模体51的刀体尖端之间的距离S为1～1.5mm。所述第一定位槽13，第二定位槽22，切边模定位槽43的底部设置有调节槽内腔深度并将零件6顶出定位槽的支撑杆7。

Claims (10)

1.一种用于偏心螺栓冷镦加工的模具，包括下模与能相对下模上下移动的上模，所述上模与驱动装置相连接，其特征在于：所述上模包括第一冲压上模，第二冲压上模与切边上模，所述下模包括与上模依次对应的第一冲压下模，第二冲压下模与切边下模，所述第一冲压上模的下部设置有挤压零件(6)头部的第一成型槽，所述第一成型槽的开口处为使零件(6)侧部产生偏心凸起(61)的偏心造型腔(11)，所述第一成型槽的底部为使零件(6)顶部产生六角形结构(62)的六角形造型腔(12)，所述六角形造型腔(12)俯视投影的一组对角连线与偏心造型腔(11)的凸起方向共线，所述第一冲压下模的上部设置有与第一成型槽相对应的第一定位槽(13)，所述第二冲压上模的下部设置有使六角形结构(62)形成指定外形的第二成型槽(21)，所述第二冲压下模的上部设置有与第二成型槽(21)相对应的第二定位槽(22)，所述上模向下运动时，所述偏心凸起(61)被压紧在第二冲压上模的下表面与第二冲压下模的上表面之间而形成偏心法兰(63)，所述切边上模下部设置有能偏心定位六角形结构(62)的定位部(41)，所述定位部(41)的侧面套置有切削偏心法兰(63)侧边的环形切边模体(51)，所述切边下模的上部设置有与定位部(41)相对应的切边模定位槽(43)。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：所述定位部(41)的下部偏心设置有外形与六角形结构(62)相适配的定位腔(42)，所述定位腔(42)俯视投影的各个顶角的方向与六角形造型腔(12)俯视投影的各个顶角的方向相同，所述环形切边模体(51)的中心与偏心法兰(63)的中心轴线同心，所述上模向下运动时，所述环形切边模体(51)的刀体尖端与切边下模的顶面之间的距离大于零。

3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于：所述切边上模包括第一切边上模与第二切边上模，所述第一切边上模包括第一切边上壳体(4)，所述第二切边上模包括第二切边上壳体(5)，两组配合后的定位部(41)与环形切边模体(51)分别设置在第一切边上壳体(4)与第二切边上壳体(5)中，所述切边下模包括第一切边下模与第二切边下模，所述第一切边下模的顶部亦设置有环形切边模体(51)，位于第一切边下模的环形切边模体(51)与位于第一切边上模的环形切边模体(51)同心设置，且两个环形切边模体(51)的刀体尖端之间的距离(S)大于零，所述第二切边下模的顶部设置有凸起部(52)，所述凸起部(52)的直径与设定的偏心法兰(63)的直径大小相同。

4.根据权利要求3所述的模具，其特征在于：所述定位部(41)能上下移动地设置在切边上模中，所述定位部(41)的顶端与提高冲压稳定性的缓冲弹簧(44)的一端相连接，所述缓冲弹簧(44)的另一端与切边上模上部的后垫块(45)相连接，所述第一切边上壳体(4)与第二切边上壳体(5)的侧部设置有紧定螺栓(46)，所述紧定螺栓(46)的顶部顶触在定位部(41)的侧壁上。

5.根据权利要求1至4任一所述的模具，其特征在于：所述模具还包括将零件材料加工为零件胚体的第三冲压模，所述第三冲压模包括第三冲压上模与第三冲压下模，所述第三冲压上模的底部设置有第三成型槽(31)，所述第三成型槽(31)的上部设置有将零件胚体冲压至指定长度的冲压棒(32)，所述第三冲压下模包括第三冲压下壳体(3)，第三冲压上模体(33)与第三冲压下模体(34)，所述第三冲压上模体(33)与第三冲压下模体(34)的中部设置有零件胚体成型腔(35)，所述零件胚体成型腔(35)的中心轴线与冲压棒(32)的中心轴线同心设置。

6.根据权利要求1至4任一所述的模具，其特征在于：所述第一冲压上模包括第一冲压上模壳(1)，第一冲型柱(14)，六角形成型柱(15)，所述偏心造型腔(11)设置在六角形成型柱(15)的底面上，所述六角形造型腔(12)设置在六角形成型柱(15)的中部，所述第一冲型柱(14)设置在六角形造型腔(12)的上部，所述第一冲型柱(14)的上部通过第一弹簧与第一冲压上模壳(1)相固定，所述第一冲压下模包括第一冲压下模壳(16)，第一冲压上模体(17)，第一冲压下模体(18)，所述第一定位槽(13)设置在第一冲压下模壳(16)的顶面上，所述第一冲压上模体(17)与第一冲压下模体(18)依次设置在第一冲压下模壳(1)的内腔中，所述第一冲压上模体(17)与第一冲压下模体(18)的中部设置有与第一定位槽(13)相连通的倒角成型腔(19)。

7.根据权利要求1至4任一所述的模具，其特征在于：所述第二冲压上模包括第二冲压上模壳(2)，第二冲型柱(23)，上法兰冲压柱(24)，所述第二冲型柱(23)与上法兰冲压柱(24)依次上下设置在第二冲压上模壳(2)中，所述第二冲型柱(23)的下部偏心设置在上法兰冲压柱(24)的通腔中，所述第二冲型柱(23)为六角形的冲型柱，所述第二冲压下模包括第二冲压下模壳(25)，第二冲压上模体(26)，第二冲压下模体(27)，所述第二定位槽(22)设置在第一冲压下模壳(25)的顶面上，所述第二冲压上模体(26)与第二冲压下模体(27)的中部设置有与第二定位槽(22)相连通的六角形形成腔(28)，所述六角形形成腔(28)的底部侧壁为设定的六角形，所述六角形形成腔(28)俯视投影的各个顶角与六角形造型腔(12)俯视投影的各个顶角的方向相同。

8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于：所述第二冲压上模的中心轴线与偏心法兰(63)的中心轴线同心设置，所述第二冲型柱(23)偏心设置在第二冲压上模壳(2)的内腔中。

9.根据权利要求2至4任一所述的模具，其特征在于：两个环形切边模体(51)的刀体尖端之间的距离(S)为1～1.5mm。

10.根据权利要求1至4任一所述的模具，其特征在于：所述第一定位槽(13)，第二定位槽(22)，切边模定位槽(43)的底部设置有调节槽内腔深度并将零件(6)顶出定位槽的支撑杆(7)。