CN109175887B - 一种四方台阶调节螺栓的生产工艺及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械加工领域,公开了一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,步骤一,截取坯料;步骤二,正挤压强束杆部及尾部预成型倒角;步骤三,头部镦粗预成型及尾端细杆成型;步骤四,头部预成型;步骤五,切四方台阶;步骤六,CNC修整余料、去毛刺;步骤七,调质处理后校直并碾造螺纹,改变了传统的加工方法材料利用率低,尺寸难以满足转向系统调节要求,产能无法满足市场需求等不足,充分的利用了冷镦冷挤压技术的特点,将四方台阶调节螺栓的生产工艺和制造形成自动化生产,此四方台阶调节螺栓的特点在四方台阶必须光滑无缺口,且头下支撑面必须光滑、平整、无毛刺,头下支撑面与杆部垂直度、杆部跳动度、四方台阶对边对称度等形位公差要求高。

Description

一种四方台阶调节螺栓的生产工艺及其应用
技术领域
本发明涉及机械加工领域,特别是一种四方台阶调节螺栓的生产工艺及其应用。
背景技术
汽车转向系统是用来改变或保持汽车行驶方向的一系列装置,其功能是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统是汽车最基本的系统之一,其可靠性、方便性对保证汽车行驶安全至关重要。而四方台阶调节螺栓是转向系统中最重要的调节螺栓,目前市场中的四方台阶普遍采用铣加工、冷挤压等方法制作,其工艺复杂,生产效率低下,材料成本高,加工成本高等。且制作出的产品使用后市场反馈汽车转向时有异响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四方台阶调节螺栓的生产工艺及其应用,可实现高速、自动化生产,生产效率高,材料利用率高,产品强度高、精度高、且转向系统调节时无任何异响。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,四方台阶调节螺栓生产工艺包括了以下步骤:
步骤一,截取坯料;
步骤二,正挤压强束杆部及尾部预成型倒角;
步骤三,头部镦粗预成型及尾端细杆成型;
步骤四,头部预成型;
步骤五,切四方台阶;
步骤六,CNC修整余料、去毛刺;
步骤七,调质处理后校直并碾造螺纹。
其中,步骤一中,截取坯料应用间歇性步进自动截料系统,自动将直径合理的盘元线型原料截取出合理长度的毛坯,并经自动送料系统同步送到多冲程冷镦机冷挤压工位。
其中,步骤二中,将步骤一截取的毛坯通过第一冲程的冲模推送到第一主模内,实施正挤压,从而实现强束杆部及尾部预成型倒角,并经第一主模的顶棒将预成型毛坯顶出。
其中,步骤三中,将步骤二中第一主模顶出的毛坯夹具输送,通过第二冲程的冲模推送到第二主模内,实施挤压,从而实现头部镦粗预成型鼓形、尾部缩杆至合理的杆径,并经第二主模的顶棒将毛坯顶出。
其中,步骤四中,将步骤三中第二主模顶出的毛坯通过第三冲模推送到第三主模内,实施挤压,从而预成型可切四方台阶的头形,并经第三主模的顶棒将毛坯顶出。
其中,步骤五中,将步骤四中第三主模成型的毛坯通过第四冲模推送到第四主模内,实施切边,将步骤四预成型的头部切出四方台阶,同时挤压出产品头部大圆盘、并经第四主模的顶棒将毛坯顶出。
其中,步骤六中,将步骤五中第四主模成型的产品在CNC加工中心修整余料,头部圆柱体上端设置有半径R3为2mm的圆角、下端设置有自然冷镦成型的圆弧,圆弧半径R4为1.5-2.0mm。
其中,步骤七中,将步骤六中CNC成型好的产品通过调质处理,并将调质后的产品做校直处理,并将校直好的产品通过碾压制造出螺纹。
优选的,步骤二中,毛坯在第一主模内实施正挤压而形成的粗杆与细杆过渡为自然圆弧过渡,圆弧半径R1为6.5-7.0mm,细杆尾端设置有倒角C1为0.5-0.8mm。
优选的,步骤三中,第二主模成型的头部鼓形靠近杆部的端面呈150°
优选的,步骤四中,头部预成型头下端面平面度公差为0.02mm,端面直径大于16.0mm。
优选的,步骤五中,四方台阶切边模模具四个角口部设置有半径R2为0.1mm的圆角过渡。
本发明还公开了一种采用上述四方台阶调节螺栓的生产工艺在汽车转向系统调节螺栓生产上的应用。
本发明具有以下有益效果:
一.本发明全自动高速连续加工,生产效率高,每分钟可生产45件以上,适合大批量稳定生产。
二.本发明的材料利用率较高,可达到95%以上材料利用率,减少材料成本。
三.本发明制造的四方台阶调节螺栓,因为冷镦成型的特点,产品金属流线好,其强度远高于现有的调节螺栓。
四.本发明生产的四方台阶调节螺栓尺寸精度较好,关键尺寸可达到0.03mm的精度,形位尺寸可达到0.02mm精度。
五.本发明可运用于其他形状台阶(如五角、六角、八角)等,可满足不同的设计要求。
六.本发明应用多冲程冷镦机间歇性步进自动截料系统截取材料,并同步将各工位成型坯件输送到下一工位,各工位冲模同步实施快速挤压,在冲模归位的同时,各主模内顶棒或推管经顶料系统顶出,由自动送料系统将各工位成型坯件同步送到下一工位模口,成型在一次生产周期,进一步提高生产效率。
附图说明
图1为本发明经过步骤一加工后的四方台阶调节螺栓产品的示意图。
图2为本发明经过步骤二加工后的四方台阶调节螺栓产品的示意图,其中R1为步骤二加工后形成的圆弧,C1为步骤二加工后形成的倒角。
图3为本发明经过步骤三加工后的四方台阶调节螺栓产品的示意图。
图4为本发明经过步骤四加工后的四方台阶调节螺栓产品的示意图。
图5为本发明经过步骤五加工后的四方台阶调节螺栓产品的示意图,其中R2为步骤五加工后形成的圆角。
图6为本发明经过步骤六加工后的四方台阶调节螺栓产品的示意图,其中R3为步骤六加工后形成的圆角,R4为步骤六加工后形成的圆弧。
图7为本发明经过步骤七加工后的四方台阶调节螺栓产品的示意图。
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,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
如图1-7所示,本发明公开了一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,四方台阶调节螺栓的生产工艺包括了以下步骤:
步骤一,截取坯料;截取坯料应用间歇性步进自动截料系统,自动将直径合理的盘元线型原料截取出合理长度的毛坯,并经自动送料系统同步送到多冲程冷镦机冷挤压工位。
步骤二,正挤压强束杆部及尾部预成型倒角;将步骤一截取的毛坯通过第一冲程的冲模推送到第一主模内,实施正挤压,从而实现强束杆部及尾部预成型倒角,并经第一主模的顶棒将预成型毛坯顶出。
步骤三,头部镦粗预成型及尾端细杆成型;将步骤二中第一主模顶出的毛坯夹具输送,通过第二冲程的冲模推送到第二主模内,实施挤压,从而实现头部镦粗预成型鼓形、尾部缩杆至合理的杆径,并经第二主模的顶棒将毛坯顶出。
步骤四,头部预成型;将步骤三中第二主模顶出的毛坯通过第三冲模推送到第三主模内,实施挤压,从而预成型可切四方台阶的头形,并经第三主模的顶棒将毛坯顶出。
步骤五,切四方台阶;将步骤四中第三主模成型的毛坯通过第四冲模推送到第四主模内,实施切边,将步骤四预成型的头部切出四方台阶,同时挤压出产品头部大圆盘、并经第四主模的顶棒将毛坯顶出。
步骤六,CNC修整余料、去毛刺;将步骤五中第四主模成型的产品在CNC加工中心修整余料,头部圆柱体上端设置有半径R3为2mm的圆角、下端设置有自然冷镦成型的圆弧,圆弧半径R4为1.5-2.0mm
步骤七,调质处理后校直并碾造螺纹;将步骤六中CNC成型好的产品通过调质处理,达到需要的机械性能;并将调质后的产品做校直处理,从而解决调质处理的产品因高温而产品的变形问题,保证了螺栓的杆部直线度、头下支撑面与杆部的垂直度;并将校直好的产品通过碾压制造出螺纹。
其中,步骤二中,毛坯在第一主模内实施正挤压而形成的粗杆与细杆过渡为自然圆弧过渡,圆弧半径R1为6.5-7.0mm,细杆尾端设置有倒角C1为0.5-0.8mm。
其中,步骤三中,第二主模成型的头部鼓形靠近杆部的端面呈150°。
其中,步骤四中,头部预成型头下端面平面度公差为0.02mm,另端面直径大于16.0mm。
其中,步骤五中,四方台阶切边模模具四个角口部设置有半径R2为0.1mm的圆角过渡。
本发明还公开了一种四方台阶调节螺栓的生产工艺在汽车转向系统调节生产上的应用。
设计原理:
本发明基于现有的社会通用标准的基本结构为思路,其充分利用高速多冲程冷镦机的冷挤压工艺特点,通过材料的塑性变形,保留了材料的内部金属纤维的完整;改变了传统的加工方法材料利用率低,尺寸难以满足汽车转向系统调节的要求和精度,生产效率低,产能无法满足市场需求等不足,充分的利用了冷镦冷挤压技术的特点,将四方台阶调节螺栓的生产工艺和制造形成自动化生产,此四方台阶调节螺栓的特点在于四方台阶必须光滑无缺口,且头下支撑面必须光滑、平整、无毛刺,头下支撑面与杆部垂直度、杆部跳动度、四方台阶对边对称度等形位公差精度高。
本发明工艺简单,生产效率高,提高材料的利用率和强度,可实现高速、自动化生产,适合大批量标准化生产,为新能源汽车的自动快速装置提供了有力的保障。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,其特征在于,所述的四方台阶调节螺栓的生产工艺包括了以下步骤:
步骤一,截取坯料:截取坯料应用间歇性步进自动截料系统,自动将直径合理的盘元线型原料截取出合理长度的毛坯,并经自动送料系统同步送到多冲程冷镦机冷挤压工位;
步骤二,正挤压强束杆部及尾部预成型倒角:将步骤一截取的毛坯通过第一冲程的冲模推送到第一主模内,实施正挤压,从而实现强束杆部及尾部预成型倒角,并经第一主模的顶棒将毛坯顶出;
步骤三,头部镦粗预成型及尾端细杆成型:将步骤二中第一主模顶出的毛坯夹具输送,通过第二冲程的冲模推送到第二主模内,实施挤压,从而实现头部镦粗预成型鼓形、尾部缩杆至合理的杆径,并经第二主模的顶棒将毛坯顶出;
步骤四,头部预成型:将步骤三中第二主模顶出的毛坯通过第三冲模推送到第三主模内,实施挤压,从而预成型可切四方台阶的头形,并经第三主模的顶棒将毛坯顶出;
步骤五,切四方台阶:将步骤四中第三主模成型的毛坯通过第四冲模推送到第四主模内,实施切边,将步骤四预成型的头部切出四方台阶,同时挤压出产品头部大圆盘、并经第四主模的顶棒将毛坯顶出;
步骤六,CNC修整余料、去毛刺:将步骤五中第四主模成型的产品在CNC加工中心修整余料,头部圆柱体上端设置有半径R3为2mm的圆角、下端设置有自然冷镦成型的圆弧,圆弧半径R4为1.5-2.0mm;
步骤七,调质处理后校直并碾造螺纹:将步骤六中CNC成型好的产品通过调质处理,并将调质后的产品做校直处理,并将校直好的产品通过碾压制造出螺纹。
2.如权利要求1所述的一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,其特征在于:所述的步骤二中,毛坯在第一主模内实施正挤压而形成的粗杆与细杆过渡为自然圆弧过渡,圆弧半径R1为6.5-7.0mm,细杆尾端设置有倒角C1为0.5-0.8mm。
3.如权利要求1所述的一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,其特征在于:所述的步骤三中,第二主模成型的头部鼓形靠近杆部的端面呈150°。
4.如权利要求1所述的一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,其特征在于:所述的步骤四中,头部预成型头下端面平面度公差为0.02mm,端面直径大于16.0mm。
5.如权利要求1所述的一种四方台阶调节螺栓的生产工艺,其特征在于:所述的步骤五中,四方台阶切边模模具四个角口部设置有半径R2为0.1mm的圆角过渡。
6.一种权利要求1-5任一所述的一种四方台阶调节螺栓的生产工艺的应用,其特征在于:应用于汽车转向系统四方台阶调节螺栓的生产。
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