CN111015089A - 冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种本发明涉及一种圆翼蝶形螺栓的制造工艺，属于紧固件加工生产领域。圆翼蝶形螺栓是蝶形螺栓的一种。蝶形螺栓可分为圆翼蝶形螺栓和方翼蝶形螺栓。方翼蝶形螺栓由于其两翼存在棱角，扭动时会导致使用者手指感到疼痛。圆翼蝶形螺栓相较于方翼蝶形螺栓，对使用者而言舒适度更高，使用者可以对蝶形螺栓施加更大的扭力，使其紧固作用更好。现有技术对于圆翼蝶形螺栓中圆翼的加工工艺多为铸造法，铸造法缺点突出，如机械性能差、组织粗大；蝶形螺栓的体积小，铸造工人在铸造时困难大，相应的劳动强度大，且得到的铸件质量不稳定。其步骤分为冷镦坯料步骤、冲压圆头步骤、冲压成型步骤、压圆翼步骤、冲孔步骤、制备铆钉步骤和冷镦铆钉步骤。

Description

冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种圆翼蝶形螺栓的制造工艺，属于紧固件加工生产领域。

背景技术

圆翼蝶形螺栓是蝶形螺栓的一种。蝶形螺母在使用时，只需徒手转动蝶形螺栓的双翼便可进行旋转，达到紧固的作用。蝶形螺栓可分为圆翼蝶形螺栓和方翼蝶形螺栓。方翼蝶形螺栓由于其两翼存在棱角，扭动时会导致使用者手指感到疼痛，因此无法将方翼蝶形螺栓拧紧。圆翼蝶形螺栓相较于方翼蝶形螺栓，对使用者而言舒适度更高，使用者可以对蝶形螺栓施加更大的扭力，使其紧固效果更好。

现有技术对于圆翼蝶形螺栓中圆翼的加工工艺多为铸造法和车床加工法。铸造法缺点突出，例如机械性能差、组织粗大；蝶形螺栓的体积小，铸造工人在铸造时困难大，相应的劳动强度大，且得到的铸件质量不稳定；车床加工法加工速度慢，且产生的铁屑多，材料浪费多。

为了解决现有圆翼蝶形螺栓中圆翼加工工艺的缺陷，本发明希望提供一种冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺。

发明内容

一种冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺，其具体技术方案如下：

冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺，包括以下步骤：

（1）冷镦坯料步骤：将圆柱形原材料冷镦成中间为球形，两侧为圆柱形的初始坯料；

（2）冲压圆头步骤：将初始坯料两侧的圆柱冲压出圆角；

（3）冲压成型步骤：将初始坯料中间的球形冲压成圆台，同时将初始坯料冲压成牛角状，然后对圆台进行上下倒角；

（4）压圆翼步骤：将两个带圆角的柱状物压扁，形成两个圆翼；

（5）冲孔步骤：在圆台中间进行冲多角孔，得到圆翼蝶形螺母；

（6）制备十字铆钉步骤：冷镦得到中部有结节的铆钉，且结节的一侧是与圆台多角孔相对应的棱柱；再对结节另一侧的圆柱进行搓丝，形成螺栓；

（7）铆接十字铆钉步骤：将所述与圆台多角孔相适应的棱柱穿入圆台多角孔，对十字铆钉和圆翼蝶形螺母进行铆接。

作为优选，所述步骤（2）中初始坯料两侧的圆柱经冲压后呈圆底锥形,圆底锥形的两侧圆柱在后期压扁成圆翼后,得到的手指着力部分面积更大。

作为优选，所述步骤（3）中对圆台进行上下45°倒角，倒角可以防止冲孔时毛刺外翻，通孔边缘比较光滑。

作为优选，所述步骤（5）中的多角孔为三角孔、四角孔、五角孔或六角孔中的一种，多角孔可以使铆钉与圆台配合时不产生打滑。

有益效果：

1.冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件；

2.冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征；

3.冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高；

4.冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

5.螺栓与圆翼蝶形螺母的铆接工艺，免去了对圆翼蝶形坯料的攻丝和对铆钉的搓丝两步工艺。在实际生产过程中，不会产生铁屑碎料，减少了两步制作工艺，节约成本。

附图说明

图1为冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺流程图；

图2为冲压圆头步骤所用的圆头挤压装置立体结构图；

图3为将放置有初始坯料的圆头挤压装置剖面结构图；

图4为挤压下模的结构示意图。

标号说明：

a、冲压圆头步骤；b、冲压成型步骤；c、压圆翼步骤；d、冲孔步骤；e、冷镦铆钉步骤；1、第一油压泵；2、挤压上模；3、第二油压泵；4、挤压下模；5、第三油压泵；6、第一挤压模；7、第二挤压模；8、初始坯料；9、圆头坯料；10、牛角状坯料；11、圆翼蝶形坯料；12、圆翼蝶形螺母；13、圆翼蝶形螺栓；14、十字铆钉；15、下挤压槽；16、上挤压槽；17、第一限位柱；18、第二限位柱。

具体实施方式

下面结合说明书附图进行进一步说明。

冷镦坯料步骤：取圆柱形原材料对其进行冷镦，将其冷镦为中间为球形、两侧为圆柱形的初始坯料8，初始坯料8轴向长度为34mm，两侧圆柱的高度均为12mm，中间球体的直径为10mm。

冲压圆头步骤：对初始坯料8进行进一步加工，将初始坯料8放入圆头挤压装置中进行挤压，得到中间为球形、两侧为圆底锥台的圆头坯料9，圆头坯料9的轴向长度为30mm，两侧圆底锥台的高度均为10mm。冲压圆头步骤a中所用的圆头挤压装置，包括挤压下模4，挤压下模4中的下挤压槽15为半球形与两个半圆台的组合，挤压上模2中的上挤压槽16与挤压下模4中的下挤压槽15相同。挤压上模2在第一油压泵1的推动下下压，与挤压下模4抵接，上挤压槽16与下挤压槽15正好合拢，挤压上模2与挤压下模4之间形成一个球形与两个圆台组成的空隙,球形直径为10mm，圆台高度为8mm,且两侧的圆台轴截面的底角为60°。挤压上模2与挤压下模4之间形成的球形直径与初始坯料8中间的球形直径相等；且空隙中球形部分与圆台之间形成的接触面，其直径等于初始坯料8两侧圆柱的直径。将初始坯料8放入下挤压槽15中，下压挤压上模2，使初始坯料8固定在挤压上模2与挤压下模4之间的空隙中。在初始坯料8两侧对称设有第一挤压模6和第二挤压模7，第一挤压模6和第二挤压模7上均设为深度为1mm的球面凹槽，且第一挤压模6上的球面凹槽、第二挤压模7的球面凹槽和初始坯料8处于同一轴线。固定之后，第二油压泵3对第一挤压模6施加的推力，第三油压泵5同时对第二挤压模7施加同样大小的推力，对初始坯料8进行冲压。第一挤压模6上设有高度为1mm的第一限位柱17，相对应在第二挤压模上同样设有高度为1mm的第二限位柱18，当第一限位柱17和第二限位柱18同时抵接在挤压下模4上时，第二油压泵3和第三油压泵5同时停止并回缩，继而第一挤压模6和第二挤压模7分别向两侧运动。挤压上模2上抬，取出经冲压后的物料，得到圆头坯料9。

冲压成型步骤：将圆头坯料9中间球形部分冷镦为圆台形，同时将圆头坯料9冲压成牛角状。再对圆台部分进行上下45°倒角，倒角可以防止冲孔时毛刺外翻，通孔边缘比较光滑。得到牛角状坯料10。

压圆翼步骤：对牛角状坯料10的两侧圆角进行压扁，形成两个圆翼，得到圆翼蝶形坯料11。

冲孔步骤：在圆台中间冲正六角孔，得到圆翼蝶形螺母12。

制备十字铆钉步骤：冷镦得到中部有结节的铆钉，且结节的一侧是与圆台多角孔相对应的棱柱；再对结节另一侧的圆柱进行搓丝，形成螺栓。得到十字铆钉14。

铆接十字铆钉步骤：将所述与圆台多角孔相适应的棱柱穿入圆台多角孔，对十字铆钉14和圆翼蝶形螺母12进行铆接。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）冷镦坯料步骤：将圆柱形原材料冷镦成中间为球形，两侧为圆柱的初始坯料；

（2）冲压圆头步骤：将初始坯料两侧的圆柱冲压出圆角；

（3）冲压成型步骤：将初始坯料中间的球形冲压成圆台，同时将初始坯料冲压成牛角状，然后对圆台进行上下倒角；

（4）压圆翼步骤：将两个带圆角的柱状物压扁，形成两个圆翼；

（5）冲孔步骤：在圆台中间冲多角孔，得到圆翼蝶形螺母；

（6）制备十字铆钉步骤：冷镦得到中部有结节的铆钉，且结节的一侧是与圆台多角孔相对应的棱柱；再对结节另一侧的圆柱进行搓丝；

（7）铆接十字铆钉步骤：将所述与圆台多角孔相适应的棱柱穿入圆台多角孔，对十字铆钉和圆翼蝶形螺母进行铆接。

2.根据权利要求1所述的冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺，其特征在于：所述步骤（2）中初始坯料两侧的圆柱经冲压后呈圆底锥形。

3.根据权利要求1所述的冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺，其特征在于：所述步骤（3）中对圆台进行上下45°倒角。

4.根据权利要求1所述的冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺，其特征在于：所述步骤（5）中的多角孔为正三角孔、正四角孔、正五角孔或正六角孔中的一种。

5.根据权利要求1所述的冷镦圆翼蝶形螺栓的制造工艺，其特征在于：所述初始坯料两侧的圆柱高度相同。

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