CN109386530B - 异形双头螺栓的成型结构和成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异形双头螺栓的成型结构和成型方法，该成型结构包括：用于成型异形双头螺栓的冷镦机，用于清洗所述异形双头螺栓的清洗机，用于对异形双头螺栓进行搓牙的搓牙机，用于对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理的加热设备以及用于对所述异形双头螺栓进行电镀处理的电镀设备。本发明的异形双头螺栓通过冷镦的方式直接成型出凸点和梅花孔，且成型过程中不会切除材料，材料利用率高，保证了产品内部的整体金属流线，制备出的产品强度高。并且后续无需再进行机加工，提高了生产效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造领域，特别涉及一种异形双头螺栓的成型结构和成型方法。
背景技术
异形双头螺栓装于转向盘中间轴内，用于连接上、下转向杆的重要部件。由于异形双头螺栓设计有较难成型的区域：凸点和梅花孔，故现有的异形双头螺栓是采用冷镦机成型出大致形状后，再通过机加工的方式将较难成型的区域机加工出来，再利用机加工控制产品的精度。导致生产周期较长且生产效率低，并且机加工出来的产品的材料利用率低，金属中的流线组织发生断层，导致制备出来的异形双头螺栓强度下降。
发明内容
本发明提供一种异形双头螺栓的成型结构和成型方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种异形双头螺栓的成型结构，所述异形双头螺栓包括第一直段、位于第一直段上部的第二直段、位于第一直段下部的第三直段和位于第三直段尾部的第四直段，其中，所述第一直段上设置有凸点，第四直段的端部设置有梅花孔；
所述成型结构包括：用于成型异形双头螺栓的冷镦机，用于清洗所述异形双头螺栓的清洗机，用于对异形双头螺栓进行搓牙的搓牙机，用于对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理的加热设备以及用于对所述异形双头螺栓进行电镀处理的电镀设备。
作为优选，所述冷镦机包括：切料机构、顶出机构、传送机构以及六个模具，其中，所述切料机构、顶出机构、传送机构、六个模具集成在同一机台内。所述切料机构位于六个模具平行侧；所述顶出机构位于六个模具后侧；所述传送机构位于六个模具上侧、中间，在六个模具之间移动送料。
作为优选，所述六个模具包括：用于形成第四直段的第一模具，用于形成第一直段、第二直段和第三直段的第二模具，用于在第一直段上形成法兰的第三模具，用于将所述法兰整形为凸点的第四模具、用于对所述凸点进行整形的第五模具以及用于形成梅花孔的第六模具。
作为优选，所述六个模具均包括冲模和与冲模对应的主模。
作为优选，所述传送机构采用夹子，所述夹子的内侧设置网格纹路。
本发明提供一种异形双头螺栓的成型方法，包括以下步骤：步骤1：冷镦出异形双头螺栓；步骤2：清洗冷镦完成后的异形双头螺栓；步骤3：对清洗后的异形双头螺栓进行搓牙处理；步骤4：对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理；步骤5：对热处理后的异形双头螺栓进行电镀处理。
作为优选，所述步骤1具体包括：
步骤11：对线材进行整形，并在线材的底部形成第四直段；
步骤12：对步骤11中的线材进行冷镦，从而将线材成型为第一直段、第二直段、第三直段和第四直段；
步骤13：对步骤12中的线材进行冷镦，从而在第一直段上形成法兰；
步骤14：对步骤13中的线材进行冷镦，从而将所述法兰整形为凸点；
步骤15：对步骤14中的凸点进行整形；
步骤16：对步骤15中的线材进行冷镦，从而在所述第四直段的端部形成梅花孔。
作为优选，所述步骤16中，通过主模浮动的方式形成所述梅花孔。
作为优选，步骤3还包括对搓牙后的异形双头螺栓进行超声波清洗。
与现有技术相比，本发明的异形双头螺栓通过冷镦的方式直接成型出凸点和梅花孔，且成型过程中不会切除材料，材料利用率高，保证了产品内部的整体金属流线，制备出的产品强度高。并且后续无需再进行机加工，提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为异形双头螺栓的结构示意图；
图2为本发明中异形双头螺栓的成型结构中六个模具的结构示意图；
图3为本发明中冷镦过程中线材的变化示意图。
图中所示：1、第一直段；2、第二直段；3、第三直段；4、第四直段；5、凸点；6、梅花孔；7、法兰；
10、第一模具；20、第二模具；30、第三模具；40、第四模具；50、第五模具；60、第六模具。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式，均使用非精准的比例，仅以此方便、明晰地说明本发明实例的目的。
本发明提供一种异形双头螺栓的成型结构，其中，如图1所示，所述异形双头螺栓包括第一直段1、位于第一直段1上部的第二直段2、位于第一直段1下部的第三直段3和位于第三直段3尾部的第四直段4，其中，所述第一直段1上设置有凸点5，第四直段4的端部设置有梅花孔6。所述第二直段2和第三直段3上还设置有螺牙(图上未示出)。
所述成型结构包括：用于成型异形双头螺栓的冷镦机，用于清洗所述异形双头螺栓的清洗机，用于对异形双头螺栓进行搓牙的搓牙机，用于对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理的加热设备以及用于对所述异形双头螺栓进行电镀处理的电镀设备。
作为优选，其中，所述切料机构、顶出机构、传送机构、六个模具集成在同一机台内。所述切料机构位于六个模具平行侧；所述顶出机构位于六个模具后侧；所述传送机构位于六个模具上侧、中间，在六个模具之间移动送料。具体地，所述切料机构采用剪刀，所述顶出机构持续且将固定长度的线材顶出，所述剪刀剪下线材后，传送机构将线材移送到机台的模具中。通常为了确保冷镦机的流水式运行，通常在每相邻的两组设备之间设置1组传送机构。通常，所述传送机构采用夹子。为了避免线材在移动过程中发生转向，故在所述夹子的内侧设置网格纹路，增加夹子的粗糙度，防止线材顶出出时打滑导致转向。
如图2所示，所述六个模具包括：用于形成第四直段4的第一模具10，用于形成第一直段1、第二直段2和第三直段3的第二模具20，用于在第一直段1上形成法兰7的第三模具30，用于将所述法兰7整形为凸点5的第四模具40、用于对所述凸点5进行整形的第五模具50以及用于形成梅花孔6的第六模具60。
作为优选，所述六个模具均包括冲模和与冲模对应的主模，主模与冲模配合对线材进行成型。所述主模包括：主模壳、主模垫块、主模仁和主模顶针，其中，主模仁和主模垫块均设置在所述主模壳中，所述主模仁中开设有主模型腔，所述主模顶针的一端穿过所述主模仁和主模垫块之后伸入到所述主模型腔中。所述冲模包括：冲模壳、冲模垫块、冲模仁和冲模顶针，其中，冲模仁和冲模垫块均设置在所述冲模壳中，所述冲模仁中开设有冲模型腔，所述冲模顶针的一端与冲模垫块连接，另一端伸入到所述冲模型腔中。
如图3所示，本发明提供一种异形双头螺栓的成型方法，包括以下步骤：
步骤1：使用冷镦机对线材进行冷镦，进而成型出所述异形双头螺栓。具体地，所述步骤1包括以下步骤：
步骤11：对线材进行整形，并在线材的底部形成第四直段。具体地，第一模具10的冲模向下运动，冲模顶针推动线材进入到主模型腔中，根据材料塑性成型原理，材料在主模型腔内流动，在尾部形成第四直段4。成型完成后，主模顶针推动线材滑出主模型腔。
步骤12：对步骤11中的线材进行冷镦，从而将线材为第一直段、第二直段、第三直段和第四直段。具体地，传送机构将第一模具10上线材传送至第二模具20中。线材进入到第二模具20的冲模型腔和主模型腔中，同样地，材料随型腔的形状流动，形成第二直段2和第三直段3，第二直段2和第三直段3之间自动成为第一直段1。成型完成后，主模顶针推动线材滑出主模型腔。
步骤13：对步骤12中的线材进行冷锻，从而在第一直段上形成法兰。具体地，线材进入到第三模具30的冲模型腔和主模型腔中，同样地，材料随型腔的形状流动，在第一直段1的偏上区域形成厚度为2mm左右的法兰7。成型完成后，主模顶针推动线材滑出主模型腔。
步骤14：对步骤13中的线材进行冷锻，从而将所述法兰整形为凸点。具体地，在主模型腔中与凸点5对应的位置处，设置两个匹配的直线凹槽。当第四模具的冲模推动线材进入主模时，法兰7上的材料除与直线凹槽对应区域会保留，其余位置材料会随主模型腔流动转为第一直段1的一部分。
步骤15：对步骤14中的凸点进行整形，使两凸点的尺寸可以进一步整形达到所需尺寸。
步骤16：对步骤15中的线材进行冷镦，从而在所述第四直段的端部形成梅花孔。具体地，在第六模具的冲模和主模形成一个闭合型腔(包住线材)后。具体地，所述第六模具60的主模中设置有强力弹簧，从而使主模浮动，使得线材的其它区域尺寸在合格范围的情况下，主模和主模顶针产生相对运动，从而在第四直段4的端部成型梅花孔形状。
步骤2：清洗冷镦完成后的异形双头螺栓。
步骤3：对清洗后的异形双头螺栓进行搓牙处理，使得第二直段2和第三直段3表面具有螺牙。当然，搓出螺牙后还需要对异形双头螺栓进行超声波清洗，以去除金属屑。
步骤4：对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理。
步骤5：对热处理后的异形双头螺栓进行电镀处理。
综上所述，本发明公开了一种异形双头螺栓的成型结构和成型方法，该成型结构包括：用于成型异形双头螺栓的冷镦机，用于清洗所述异形双头螺栓的清洗机，用于对异形双头螺栓进行搓牙的搓牙机，用于对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理的加热设备以及用于对所述异形双头螺栓进行电镀处理的电镀设备。本发明的异形双头螺栓通过冷镦的方式直接成型出凸点5和梅花孔6，且成型过程中不会切除材料，材料利用率高，保证了产品内部的整体金属流线，制备出的产品强度高。并且后续无需再进行机加工，提高了生产效率，降低了生产成本。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种异形双头螺栓的成型结构，所述异形双头螺栓包括第一直段、位于第一直段上部的第二直段、位于第一直段下部的第三直段和位于第三直段尾部的第四直段，其中，所述第一直段上设置有凸点，第四直段的端部设置有梅花孔；其特征在于，
成型结构包括：用于成型异形双头螺栓的冷镦机，用于清洗所述异形双头螺栓的清洗机，用于对异形双头螺栓进行搓牙的搓牙机，用于对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理的加热设备以及用于对所述异形双头螺栓进行电镀处理的电镀设备；
其中，所述冷镦机包括：切料机构、顶出机构、传送机构以及六个模具；其中，所述切料机构、顶出机构、传送机构、六个模具集成在同一机台内；所述切料机构位于六个模具平行侧；所述顶出机构位于六个模具后侧；所述传送机构位于六个模具上侧、中间，在六个模具之间移动送料；
其中，所述六个模具包括：用于形成第四直段的第一模具，用于形成第一直段、第二直段和第三直段的第二模具，用于在第一直段上形成法兰的第三模具，用于将所述法兰整形为凸点的第四模具、用于对所述凸点进行整形的第五模具以及用于形成梅花孔的第六模具。
2.如权利要求1所述的异形双头螺栓的成型结构，其特征在于，所述六个模具均包括冲模和与冲模对应的主模。
3.如权利要求1所述的异形双头螺栓的成型结构，其特征在于，所述传送机构采用夹子，所述夹子的内侧设置网格纹路。
4.一种使用权利要求1至权利要求3任一项所述的异形双头螺栓的成型结构的异形双头螺栓的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：冷镦出异形双头螺栓；
步骤2：清洗冷镦完成后的异形双头螺栓；
步骤3：对清洗后的异形双头螺栓进行搓牙处理；
步骤4：对搓牙后的异形双头螺栓进行热处理；
步骤5：对热处理后的异形双头螺栓进行电镀处理。
5.如权利要求4所述的异形双头螺栓的成型方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
步骤11：对线材进行整形，并在线材的底部形成第四直段；
步骤12：对步骤11中的线材进行冷镦，从而将线材成型为第一直段、第二直段、第三直段和第四直段；
步骤13：对步骤12中的线材进行冷镦，从而在第一直段上形成法兰；
步骤14：对步骤13中的线材进行冷镦，从而将所述法兰整形为凸点；
步骤15：对步骤14中的凸点进行整形；
步骤16：对步骤15中的线材进行冷镦，从而在所述第四直段的端部形成梅花孔。
6.如权利要求5所述的异形双头螺栓的成型方法，其特征在于，所述步骤16中，通过主模浮动的方式形成所述梅花孔。
7.如权利要求4所述的异形双头螺栓的成型方法，其特征在于，步骤3还包括对搓牙后的异形双头螺栓进行超声波清洗。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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