CN110180970B - 压铆螺母的成型机构及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压铆螺母的成型结构及其成型方法，包括用于成型所述压铆螺母的容槽部、齿部、法兰、杆部和通孔的冷镦机，用于在所述通孔内形成螺纹的攻牙装置，用于对攻牙后的所述压铆螺母进行热处理的热处理设备以及用于对所述压铆螺母进行表面处理的表面处理设备。所述压铆螺母的成型方法通过冷镦的方式对线材进行加工直接成型。相比于现有技术，由冷镦加工的方式取代了机加工的方式，可以直接冷镦出压铆螺母的外形及通孔，相比于机加工节省了一台加工通孔的设备，从而节省了制造的成本，并且可以提高材料的利用率和产品的合格率，从而提高了产品的生产效率。

Description

压铆螺母的成型机构及其成型方法

技术领域

本发明涉及了紧固件制造领域，特别涉及一种压铆螺母的成型机构及其成型方法。

背景技术

在电视机机壳中的固定中需要一种压铆螺母，其结构主要包括头部、法兰和杆部。压铆螺母的形状比较复杂，法兰比较扁平，杆部尺寸和头部尺寸相同，头部包括齿部和容槽部。现有的生产工艺是通过机加工，然而由于产品结构复杂，导致了产品成型非常困难，生产效率低。机加工所需要的设备多，材料的利用率低，导致了生产成本高。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种压铆螺母的成型机构，包括：用于成型所述压铆螺母的容槽部、齿部、法兰、杆部和通孔的冷镦机，用于在所述通孔内形成螺纹的攻牙装置，用于对攻牙后的所述压铆螺母进行热处理的热处理设备以及用于对所述压铆螺母进行表面处理的表面处理设备。

进一步地，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，所述切料机构的模腔内安装有切模和剪模，用于切断材料，所述六个模具集成在所述冷镦机内，所述顶出机构用于将所述模腔内的产品顶出，所述传送机构在所述顶出机构以及六个模具之间移动送料，具体地，依次从切料机构传送到所述第一模具直至所述第六模具。

进一步地，六个所述模具包括：用于对于线材进行整形并且在所述线材的顶部预成型第一内孔，在所述线材的底部形成第二内孔的第一模具，用于对经过所述第一模具处理过后的第一模工艺料进行预成型所述法兰的第二模具，用于对经过所述第二模具处理过后的第二模工艺料进行所述法兰成型，并且预成型所述容槽部和所述齿部的第三模具，用于对经过所述第三模具处理过后的第三模工艺料进行所述容槽部预成型和所述齿部成型的第四模具，用于对经过所述第四模具处理过后的第四模工艺料的所述容槽部进行翻边成型和去除所述第一内孔与所述第二内孔之间的废料的第五模具，用于对经过所述第五模具处理过后的第五模工艺料进行去除飞边的第六模具。

进一步地，所述第一模具至所述第六模具由主模和冲模组成；所述主模包括：主模模壳、设置在所述主模模壳中的主模模芯、氮气弹簧、主模垫块和主模顶针，其中，所述主模模芯、所述氮气弹簧和所述主模垫块由上向下依次设置在所述主模模壳中，所述主模模芯中设置有主模型腔，所述主模顶针由所述主模模芯伸入至所述主模型腔内；所述冲模包括：冲模模壳、设置在所述冲模壳中的冲模模芯、冲模顶针和冲模垫块，其中，所述冲模模芯的底部设置有冲模型腔，所述冲模顶针由所述冲模模芯伸入至所述冲模型腔内；所述主模型腔与所述冲模型腔相对应，用于固定所述线材。

进一步地，所述第二模具采用浮动主模，所述浮动主模对所述第一模工艺料的底部进行浮动正挤压。

进一步地，所述第四模具中的第四冲模顶针的的外周包裹有冲模套，所述冲模套伸入所述第三模工艺料的所述容槽部并对其冷镦；所述第五模具中的第五冲模顶针的外周包裹有第一冲模套，所述第一冲模套的外周包裹有第二冲模套，所述第一冲模套用于成型所述容槽部的翻边，所述第二冲模套与所述齿部卡合并且第五主模模芯中还设置有出料孔。

进一步地，所述传送机构采用夹子，所述夹子的做成台阶状，所述夹子由两个完全相同的部分夹合而成。

进一步地，所述第一模具至所述第六模具的主模由相同的两个部分拼接合成的。

进一步地，本发明还包括一种压铆螺母的成型方法，包括：

步骤1：对线材进行冷镦，以形成所述压铆螺母的头部、法兰、杆部和通孔，其中，头部包括齿部和容槽部；

步骤2：对步骤1中制成的所述压铆螺母的所述通孔进行攻牙处理，从而在所述通孔内形成螺纹；

步骤3：对步骤2中制成的所述压铆螺母进行热处理；

步骤4：对步骤3中的所述压铆螺母进行表面处理。

进一步地，所述步骤1具体包括：

步骤11：对线材进行整形，并且在所述线材的顶部预成型第一内孔，在所述线材的底部预成型所述杆部，在所述杆部处形成第二内孔，得到所述第一模工艺料，所述第一内孔与所述第二内孔的孔径大小相同；

步骤12：对所述第一模工艺料进行冷镦，从而所述杆部成型，所述头部和所述法兰预成型，得到所述第二模工艺料；

步骤13：对所述第二模工艺料进行冷镦，从而所述法兰成型，并且所述容槽部和所述齿部预成型，所述法兰位于所述杆部的上方，所述容槽部位于所述齿部的上方，所述齿部位于所述法兰的上方，得到所述第三模工艺料；

步骤14：对所述第三模工艺料进行冷镦，从而所述容槽部和所述齿部成型，得到所述第四模工艺料；

步骤15：对所述第四模工艺料进行冷镦，去除位于所述第一内孔与所述第二内孔之间的废料从而形成所述通孔，并且对所述容槽部进行翻边成型，得到所述第五模工艺料；

步骤16：对所述第五模工艺料进行冷镦，去除其中的飞边，得到所述第六模工艺料，即所述压铆螺母的外形及通孔。

本发明的有益效果如下：与现有技术相比，本发明采用冷镦加工的方式代替机加工直接冷镦出所述压铆螺母的外形及通孔，相比于机加工节省了一台加工通孔的设备，可以节约成本。并且采用冷镦机生产压铆螺母大大提高了材料的利用率和产品的合格率，从而提高了生产效率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中压铆螺母的结构示意图；

图2是本发明实施例中压铆螺母的成型机构中第一模具至第六模具的结构示意图；

图3是本发明实施例中冷镦过程中线材的变化示意图；

图4是本发明实施例中第二模具的结构示意图；

图5是本发明实施例中第四模具的结构示意图；

图6是本发明实施例中第五模具的结构示意图；

图7是本发明实施例中半个夹子的结构示意图；

图8是本发明实施例中夹子的结构示意图。

以上附图的附图标记：压铆螺母-100；头部-1；容槽部-2；齿部-3；法兰-4；杆部-5；通孔-6；第一内孔-7；第二内孔-8；翻边部-9；第一模具-10；主模模壳-201；主模模芯-202；主模顶针-203；主模垫块-204；主模型腔-205；氮气弹簧-206；冲模模壳-211；冲模顶针-213；冲模垫块-214；冲模型腔-215；第二模具-20；第二主模顶针-203；第二主模型腔-205；第二氮气弹簧-206；主模套-208；第三模具-30；第四模具-40；第四冲模顶针-513，第一冲模套-516；第二冲模套-517；第五模具-50；第五主模模芯-502；出料孔-5020；第六模具-60；夹子-70；夹持部-701；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。

为达到上述目的，本发明还提供一种压铆螺母100的成型机构，包括：用于成型所述压铆螺母100的冷镦机，用于对所述压铆螺母100进行热处理的热处理设备以及用于对所述压铆螺母100进行表面处理的表面处理设备。具体地，本发明采用冷镦机完成所述压铆螺母100的成型操作，即可以直接由所述冷镦机冷镦成型。相比于现有技术，由冷镦加工的方式取代了机加工的方式，可以直接冷镦出所述压铆螺母100的外形及通孔，相比于机加工节省了一台加工通孔的设备，从而节省了制造的成本。使用冷镦机生产所述压铆螺母100大大提高了材料的利用率，所使用的模具的尺寸都是根据产品的需要精确地设计的，从而提高了产品的成型率和产品尺寸的精度，提高了产品的合格率，从而大大提高了生产效率。

进一步的，所述热处理设备为加热炉，表面处理设备包括抛光、电镀和防腐处理设备。

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，所述切料机构设置在所述顶出机构上，所述切料机构的模腔内安装有切模和剪模，用于切断材料。所述六个模具集成在所述冷镦机内，所述顶出机构位于所述机台的一侧，用于将所述模腔内的产品顶出。所述传送机构在所述顶出机构以及所述六个模具之间移动送料。具体地，所述切料机构采用剪刀等设备对线材或者盘条进行裁剪，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，所述传送机构将线材移送至所述冷镦机的模具中。通常为了确保所述冷镦机的流水式运行，通常在每相邻的两组设备之间设置一组传送机构。传送机构依次从切料机构传送到所述第一模具直至所述第六模具。通常，所述传送机构采用夹子70。

所述第一模具至所述第六模具分别对应第一工位至第六工位，经过每个模具后的线材也分别对应为第一模工艺料至第六模工艺料。

如图2所示，所述六个模具包括：位于所述第一工位的所述第一模具10，所述第一模具10用于对于线材进行整形并且在所述线材的顶部预成型第一内孔7，在所述线材的底部预成型所述杆部5，在所述杆部5处形成第二内孔8。所述线材经所述第一模具10冷镦过后得到所述第一模工艺料。

位于第二工位的所述第二模具20，所述第二模具20用于对所述第一模工艺料预成型头部1和法兰4。所述第一模工艺料经所述第二模具20冷镦过后得到所述第二模工艺料。

位于第三工位的所述第三模具30，所述第三模具30用于对所述第二模工艺料的所述法兰4成型，并且预成型所述头部1的容槽部2和齿部3。所述第二模工艺料经所述第三模具30冷镦过后得到所述第三模工艺料。

位于第四工位的所述第四模具40，所述第四模具40用于对所述第三模工艺料进行所述齿部3和所述容槽部2成型。所述第三模工艺料经所述第四模具40冷镦过后得到所述第四模工艺料。

位于第五工位的所述第五模具50，所述第五模具50用于对所述第四模工艺料的所述容槽部2进行翻边成型和去除所述第一内孔7与所述第二内孔8之间的废料。所述第四模工艺料经所述第五模具50冷镦过后得到所述第五模工艺料。

位于第六工位的所述第六模具60，所述第六模具60用于对所述第五模工艺料去除飞边。所述第五模工艺料经所述第六模具60冷镦过后得到所述第六模工艺料，即所述压铆螺母100的外形及通孔。

所述第一模10具至所述第六模60具均由主模和冲模组成。

所述主模包括主模模壳201、设置在所述主模模壳201中的主模模芯202、氮气弹簧206、主模垫块204和主模顶针203，其中，所述主模模芯202、所述氮气弹簧206和所述主模垫块204由上向下依次设置在所述主模模壳201中，所述主模模芯202中设置有主模型腔205，所述主模顶针203的一端固定在所述主模垫块204，另一端由主模驱动伸入至所述主模型腔205内。

所述冲模包括冲模模壳211、设置在所述冲模壳211中的冲模模芯、冲模顶针213和冲模垫块214，其中，所述冲模模芯的底部设置有冲模型腔215，所述冲模顶针213的一端固定在所述冲模垫块214，另一端伸入至所述冲模型腔215内。所述主模型腔215与所述冲模型腔215相对应，用于固定所述线材。

所述第一模具10的所述冲模顶针作用于所述线材的顶部预成型所述第一内孔7，所述第一模具10的主模顶针作用于所述线材的底部，预成型所述杆部5并且在所述杆部5处形成所述第二内孔8。所述第一内孔7与所述第二内孔8的孔径大小相同，但此时并不连通。

如图4所示，所述第二模具20的主模顶针203的外周包裹有主模套208，所述主模套208有一定的壁厚。所述主模顶针203、所述主模套208与主模型腔205用于成型所述杆部6，所述主模套208的壁厚根据所述杆部6的壁厚决定。优选的，所述第二模具20采用浮动主模，所述浮动主模可以对所述第一模工艺料进行浮动整形，进而可以大大控制产品的精度。具体地，通过使用氮气弹簧206，使得所述主模可以对所述第一模工艺料的底部进行浮动正挤压，进而可以解决线材根部叠料的问题。

所述第三模具30的第三冲模型腔对所述线材预成型所述容槽部2和所述齿部3，其形状与所述压铆螺母100的所述容槽部2和所述齿部3的形状相匹配。如图5所示，所述第四模具40的第四冲模顶针413用于在成型时伸入所述第一内孔7，从而保护第一内孔7，避免所述头部1和所述法兰4在冷镦过程中发生变形。第四冲模顶针413的外周包裹有冲模套416，所述冲模套416伸入所述第三模工艺料的所述容槽部2并对其冷镦。采用这种方式可以大大提高所述压铆螺母100的所述容槽部2和所述齿部3的尺寸精度。

如图6所示，所述第五模具50中的第五冲模顶针513的外周包裹有第一冲模套516，所述第一冲模套516的外周包裹有第二冲模套517。所述第一冲模套516用于成型所述容槽部2的翻边9，所述第二冲模套517与所述齿部3卡合，进而避免所述齿部3在冷镦过程中发生形变，可以提高所述压铆螺母100的翻边的精度。第五主模模芯502中还设置有出料孔5020，具体地，所述第四模具40的冲模用于将所述第一内孔7与所述第二内孔8之间的废料顶出，顶出后的废料经过所述出料孔5020排出。所述第一内孔7与所述第二内孔8连通，形成所述通孔6。

所述第六模具60的主模和冲模分别具有主模切边模具和冲模切边模具，用于去除所述第五模工艺料的飞边。

优选的，由于切边尺寸与所述杆部5的尺寸是一致的，所以所述切边模具由两半拼接合成的。所述第一模具10至所述第六模具60的主模由相同的两个部分拼接合成的。

另外，所述第二模具20至所述第五模具50的主模均完全相同，所述主模顶针203伸入所述第二内孔8，所述主模套208作用于所述杆部5，从而保护所述第二内孔8，避免所述杆部5在冷镦过程中发生变形。

由于所述压铆螺母100比较扁平，产品比较薄，一般的夹子无法夹住线材，在本实施方式中，如图7和8所示，所述夹子70的夹持部701做成台阶状，能够与产品夹合地更加紧密，适用于夹持这种扁平的产品。所述夹子70也由两个相同的部分拼接而成。

本发明还公开了一种压铆螺母100的成型方法，包括：

步骤1：对线材进行冷镦，以形成所述压铆螺母100的头部1、法兰4、杆部5和通孔6；所述头部1包括容槽部2和齿部3；

如图2和图3，在本发明的实施方式中，所述步骤1具体包括：

步骤11：对线材进行整形，并且在所述线材的顶部预成型所述第一内孔7，在所述线材的底部预成型所述杆部5，在所述杆部5处形成所述第二内孔8，得到所述第一模工艺料。并且所述第一内孔7与所述第二内孔8的内径大小相同，但此时所述第一内孔7与所述第二内孔8的端部相互接近但不连通，如此可以保证最终形成的通孔6的精度；当然，在此步骤之前由所述冷镦机中的切料机构完成对所述线材的剪切操作，并且由所述冷镦机的所述传送机构完成所述线材的送料操作。

步骤12：对所述第一模工艺料进行冷镦，从而成型所述杆部5,和预成型所述头部1和所述法兰4，得到所述第二模工艺料。

步骤13：对步骤12中的所述第二模工艺料进行冷镦，从而形成所述法兰4，并且预成型所述容槽部2和所述齿部3，所述容槽部2在所述齿部3的上方，所述齿部3在所述法兰4的上方，得到所述第三模工艺料。

步骤14：对步骤13中的所述第三模工艺料进行冷镦，从而成型所述容槽部2和所述齿部3，得到所述第四模工艺料。

步骤15：对步骤14中的所述第四模工艺料进行冷镦，去除位于所述第一内孔7与所述第二内孔8之间的废料从而形成所述通孔6，并且对所述容槽部2进行翻边成型，得到所述第五模工艺料。

步骤16：对步骤15中的所述第五模工艺料进行冷镦，去除其中的飞边，得到所述第六模工艺料，即所述压铆螺母100的外形及通孔。

步骤2：对步骤1中制成的所述压铆螺母100的所述通孔6进行攻牙处理，从而在所述通孔6内形成螺纹。

步骤3：对步骤2中制成的所述压铆螺母100进行热处理。具体地，所述热处理主要为退火处理。

步骤4：对步骤3中的所述压铆螺母100进行表面处理。表面处理包括抛光、电镀和防腐处理中的一种或者多种，在本实施方式中采用对所述压铆螺母100的表面涂覆防锈油的方式，防止所述压铆螺母100生锈腐蚀。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种压铆螺母的成型机构，其特征在于，包括：用于成型所述压铆螺母的容槽部、齿部、法兰、杆部和通孔的冷镦机，用于在所述通孔内形成螺纹的攻牙装置，用于对攻牙后的所述压铆螺母进行热处理的热处理设备，以及用于对所述压铆螺母进行表面处理的表面处理设备；

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，所述六个模具分别为第一模具至第六模具，其中，所述切料机构的模腔内安装有切模和剪模，用于切断线材，所述六个模具集成在所述冷镦机内，所述顶出机构用于将所述模腔内的产品顶出，所述传送机构在所述顶出机构以及六个模具之间移动送料，具体地，依次从切料机构传送到所述第一模具直至所述第六模具；

以及，六个所述模具包括用于对于线材进行整形并且在所述线材的顶部预成型第一内孔，在所述线材的底部形成第二内孔的第一模具，用于对经过所述第一模具处理过后的第一模工艺料进行预成型所述法兰的第二模具，用于对经过所述第二模具处理过后的第二模工艺料进行所述法兰成型，并且预成型所述容槽部和所述齿部的第三模具，用于对经过所述第三模具处理过后的第三模工艺料进行所述容槽部成型和所述齿部成型的第四模具，用于对经过所述第四模具处理过后的第四模工艺料的所述容槽部进行翻边成型和去除所述第一内孔与所述第二内孔之间的废料的第五模具，用于对经过所述第五模具处理过后的第五模工艺料进行去除飞边的第六模具；

以及，所述第一模具至所述第六模具由主模和冲模组成；所述主模包括主模模壳、设置在所述主模模壳中的主模模芯、氮气弹簧、主模垫块和主模顶针，其中，所述主模模芯、所述氮气弹簧和所述主模垫块由上向下依次设置在所述主模模壳中，所述主模模芯中设置有主模型腔，所述主模顶针由所述主模模芯伸入至所述主模型腔内；所述冲模包括：冲模模壳、设置在所述冲模模壳中的冲模模芯、冲模顶针和冲模垫块，其中，所述冲模模芯的底部设置有冲模型腔，所述冲模顶针由所述冲模模芯伸入至所述冲模型腔内；所述主模型腔与所述冲模型腔相对应，用于固定所述线材；

以及，所述第二模具采用浮动主模，所述浮动主模对所述第一模工艺料的底部进行浮动正挤压。

2.如权利要求1所述的压铆螺母的成型机构，其特征在于，所述第四模具中的第四冲模顶针的外周包裹有冲模套，所述冲模套伸入所述第三模工艺料的所述容槽部并对其冷镦；所述第五模具中的第五冲模顶针的外周包裹有第一冲模套，所述第一冲模套的外周包裹有第二冲模套，所述第一冲模套用于成型所述容槽部的翻边，所述第二冲模套与所述齿部卡合并且第五主模模芯中还设置有出料孔。

3.如权利要求1所述的压铆螺母的成型机构，其特征在于，所述传送机构采用夹子，所述夹子的做成台阶状，所述夹子由两个完全相同的部分夹合而成。

4.如权利要求1所述的压铆螺母的成型机构，其特征在于，所述第一模具至所述第六模具的主模由相同的两个部分拼接合成的。

5.一种用于权利要求1-4任意一项所述的压铆螺母的成型机构的压铆螺母的成型方法，其特征在于，包括：

步骤1：对线材进行冷镦，以形成所述压铆螺母的头部、法兰、杆部和通孔，其中，所述头部包括所述齿部和所述容槽部；

步骤2：对步骤1中制成的所述压铆螺母的所述通孔进行攻牙处理，从而在所述通孔内形成螺纹；

步骤3：对步骤2中制成的所述压铆螺母进行热处理；

步骤4：对步骤3中的所述压铆螺母进行表面处理。

6.如权利要求5所述的压铆螺母的成型方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

步骤11：对线材进行整形，并且在所述线材的顶部预成型第一内孔，在所述线材的底部预成型所述杆部，在所述杆部处形成第二内孔，得到第一模工艺料，所述第一内孔与所述第二内孔的孔径大小相同；

步骤12：对所述第一模工艺料进行冷镦，从而所述杆部成型，所述头部和所述法兰预成型，得到第二模工艺料；

步骤13：对所述第二模工艺料进行冷镦，从而所述法兰成型，并且所述容槽部和所述齿部预成型，所述法兰位于所述杆部的上方，所述容槽部位于所述齿部的上方，所述齿部位于所述法兰的上方，得到第三模工艺料；

步骤14：对所述第三模工艺料进行冷镦，从而所述容槽部和所述齿部成型，得到第四模工艺料；

步骤15：对所述第四模工艺料进行冷镦，去除位于所述第一内孔与所述第二内孔之间的废料从而形成所述通孔，并且对所述容槽部进行翻边成型，得到第五模工艺料；

步骤16：对所述第五模工艺料进行冷镦，去除其中的飞边，得到第六模工艺料，即所述压铆螺母的外形及通孔。