CN109108208B - 一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法，包括以下步骤：下料；端面整形为第一工位，预制口部锪孔及倒角；挤细为第二工位，挤细内六方孔段；成形为第三工位。成形内六方孔。本发明模具寿命长、生产效率高。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体来说涉及一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法。
背景技术
紧定螺钉（见图1、2）是常见的紧固件之一，也是常见的标准件，主要用来进行定位和锁紧，在各种机器设备上均有应用，每年的市场需求数量不下于10亿件。带内六方孔的圆柱杆形件是成批大量生产公称直径不大于M24的紧定螺钉滚压螺纹前的毛坯。
该毛坯的在双击冷镦机或双工位冷镦机实现自动化生产，冷镦工艺为下料、端面整形（第一工位：预制口部锪孔及倒角）、成形（第二工位：成形内六方孔）。然而，由于工件材料的流动性是有限的，导致此工艺在细长杆件（长径比≥5）上应用时，易出现内六方孔段外径胀粗、阴模破裂及六方冲头被拔断等问题，需要补加工，换模频繁，不仅影响产品质量，还降低生产效率，从而阻碍了该类产品的大批量生产。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的模具寿命长、生产效率高的细长杆件的内六方孔的塑性成形方法。
本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明的一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法，包括以下步骤：
（1）下料；
（2）端面整形：为第一工位，预制口部锪孔及倒角；
（3）挤细：为第二工位，挤细内六方孔段；
（3）成形：为第三工位，成形内六方孔。
上述的一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法，其中：采用三工位冷镦机自动化生产。
上述的一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法，其具体步骤为：
（1）下料：根据最终工件的规格确定原材料直径d0，再根据工件的体积和已确定原材料直径计算确定下料长度L0，并切断；
（2）端面整形：为第一工位，根据最终工件的尺寸确定整形尺寸，预制口部锪孔及倒角，预制口部锪孔尺寸按照最终工件口部锪孔尺寸确定，直径尺寸D及角度a与产品最终尺寸相同，深度t1约0.25~0.35六方对比宽度S，倒角尺寸与最终产品倒角尺寸一致；
（3）挤细：为第二工位，挤细六方孔段，预留成形内六方孔时材料向直径方向流动的空间，根据最终工件的内六方孔的深度t确定挤细长度，再根据内六方孔的体积和已确定的挤细长度计算确定挤细直径d1，其余部分外径约为最终工件外径d；
（4）成形：为第三工位，成形内六方孔，根据最终工件的内六方孔尺寸确定成形尺寸，内六方孔的对边S、对角e以及插入深度t，工件外径d及总长L与最终工件的相应尺寸相同。
本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明的毛坯冷镦工艺采用下料后先整形端面，完成预制口部锪孔及倒角；再进行挤细，预留成形内六方孔时材料向直径方向流动的空间；最后成形内六方孔，内六方孔段外径满足尺寸要求。本发明采用预留材料无阻力流动的空间，改变工件变形时的受力方式，降低单一工步受力，使工件变形力远小于模具能承受的变形力，从而提高模具寿命10倍以上，而模具寿命的提高来减少换模调整时间以提高效率。
附图说明
图1为内六角紧定螺钉图；
图2为图1的左视图；
图3为带内六方孔的杆形件图（成形工位图）；
图4为图3的左视图；
图5为工件下料图；
图6为图5的左视图；
图7为带内六方孔的杆形件端面整形工位工件图；
图8为图7的左视图；
图9为带内六方孔的杆形件挤细工位工件图。
图10为图9的左视图；
具体实施方式
一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法，包括以下步骤：
（1）下料（见图5、6）：根据最终工件的规格确定原材料直径d0，再根据工件的体积和已确定原材料直径计算确定下料长度L0，并切断；
（2）端面整形（见图7、8）：用三工位冷镦机自动化生产，为第一工位，根据最终工件的尺寸确定整形尺寸，预制口部锪孔及倒角，预制口部锪孔尺寸按照最终工件口部锪孔尺寸确定，直径尺寸D及角度a与产品最终尺寸相同，深度t1约0.25~0.35六方对比宽度S，倒角尺寸与最终产品倒角尺寸一致；
（3）挤细（见图9、10）：为第二工位，挤细六方孔段，预留成形内六方孔时材料向直径方向流动的空间，根据最终工件的内六方孔的深度t确定挤细长度，再根据内六方孔的体积和已确定的挤细长度计算确定挤细直径d1，其余部分外径约为最终工件外径d；
（4）成形（见图3、4）：为第三工位，成形内六方孔，根据最终工件的内六方孔尺寸确定成形尺寸，内六方孔的对边S、对角e以及插入深度t，工件外径d及总长L与最终工件的相应尺寸相同；
（5）根据上述计算结果确定模具型面尺寸，设计相应模具。
如：M8×40的紧定螺钉，其滚压螺纹前的毛坯为外径d为φ7.1、长度L为40、内六方孔对边S为4、对角e为4.58min、插入深度t为5、内六方孔口倒角（锪孔）为φ4.8×120°。
根据上述步骤计算，毛坯体积为1512.5mm³，由毛坯为外径d为φ7.1并考虑入模间隙，原材料直径为φ7.05，下料长度为1512.5÷（7.05×7.05×π÷4）=38.7mm，孔口锪孔尺寸为φ4.8×120°、深度为1~1.4mm；插入深度t为5mm最小，取5.2mm，则挤细长度为5.2mm，六方对边S=4，计算内六方孔体积为71.2 mm³，进一步计算的挤细直径为√（（7.1×7.1×π÷4×5.2）-71.2）÷（π÷4×5.2））=5.7mm。
由计算结果，模具型面参数为
第一工位，锪孔阳模，型面为φ4.8×120°、深度为1~1.4mm的凸模，阴模为φ7.06的直孔阴模。
第二工位，阳模为挤细直径5.7mm的挤细模，阴模为φ7.08的直孔阴模。
第三工位，阳模为对边尺寸4mm的六方冲头，阴模为φ7.10的直孔阴模。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法，其具体步骤为：
（1）下料：根据最终工件的规格确定原材料直径d0，再根据工件的体积和已确定原材料直径计算确定下料长度L0，并切断；
（2）端面整形：为第一工位，根据最终工件的尺寸确定整形尺寸，预制口部锪孔及倒角，预制口部锪孔尺寸按照最终工件口部锪孔尺寸确定，直径尺寸D及角度a与产品最终尺寸相同，深度t1为0.25~0.35六方对边宽度S，倒角尺寸与最终产品倒角尺寸一致；
（3）挤细：为第二工位，挤细内六方孔段，预留成形内六方孔时材料向直径方向流动的空间，根据最终工件的内六方孔的深度t确定挤细长度，再根据内六方孔的体积和已确定的挤细长度计算确定挤细直径d1，其余部分外径约为最终工件外径d；
（4）成形：为第三工位，成形内六方孔，根据最终工件的内六方孔尺寸确定成形尺寸，内六方孔的六方对边宽度S、六方对角宽度e以及插入深度t，工件外径d及总长L与最终工件的相应尺寸相同。
2.如权利要求1所述的一种细长杆件的内六方孔的塑性成形方法，其中：采用三工位冷镦机自动化生产。
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