CN112139423A - 一种冷镦结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种冷镦结构，包括支撑单元和冷镦单元；支撑单元包括底座以及安装在底座上的下模具组件，下模具组件包括工件支撑板，工件支撑板靠近冷镦单元的一侧开设有凸台冷镦槽，凸台冷镦槽的槽底朝向远离冷镦单元的方向成型有工件端部抵接槽；冷镦单元包括冷镦壳体、安装在冷镦壳体内的上模具组件以及与上模具组件相连的冷镦复位组件；上模具组件包括模芯以及多个设置在模芯周侧的模瓣，冷镦壳体的一端开设有锥形口，模瓣位于锥形口内，模芯上开设有与工件端部抵接槽相对设置的螺头抵接槽，冷镦复位组件与模瓣相抵接。本申请相比于车削的生产方式，利用冷镦工艺，成型更快，提高了生产效率，且通过模具进行冷镦能够保证较高的生产精度。

Description

一种冷镦结构

技术领域

本申请涉及冷镦装置的领域，尤其是涉及一种冷镦结构。

背景技术

螺栓或者螺钉的生产中，常会根据其使用环境的不同，对其进行相应的设计和生产。

如图1所示为半成品的螺杆工件，螺杆工件包括光杆01、一体成型在光杆01端部的螺头02以及成型在光杆01周侧的环形凸台03，螺头02的端部加工有内六角槽04，相关技术中，在对类似于凸台这样的结构的加工方式常为车削加工，车削加工精度高，工件质量能够得到保证，但是，车削加工的速度比较慢，对于大批量生产的工件来说，严重影响生产效率。

发明内容

为了提高加工效率，本申请提供一种冷镦结构。

本申请提供的一种冷镦结构采用如下的技术方案：

一种冷镦结构，包括支撑单元和冷镦单元；

所述支撑单元包括底座以及安装在底座上的下模具组件，所述下模具组件包括安装在底座一侧的工件支撑板，所述工件支撑板靠近冷镦单元的一侧开设有凸台冷镦槽，所述凸台冷镦槽的槽底朝向远离冷镦单元的方向延伸成型有工件端部抵接槽；

所述冷镦单元包括能够朝向底座靠近和远离的冷镦壳体、安装在冷镦壳体内的上模具组件以及与上模具组件相连的冷镦复位组件；

所述上模具组件包括模芯以及多个设置在模芯周侧能够进行张合的模瓣，所述冷镦壳体的一端开设有锥形口，所述模瓣位于锥形口内，所述模芯上开设有与工件端部抵接槽相对设置的螺头抵接槽，所述冷镦复位组件与模瓣相抵接。

通过采用上述技术方案，冷墩结构在工作时，首先将半成品工件的一端放入到安装槽内，另一端与螺头抵接槽相对，冷镦壳体可与液压缸或其他驱动件相连，冷镦壳体朝向底座的方向移动，移动过程中，工件的一端进入到螺头抵接槽内，并推动模芯以及模瓣在锥形口内移动，模瓣逐步收缩并最终抱紧模芯，冷镦壳体进一步移动，工件最终成型；成型完成后，利用冷镦复位组件对模芯和模瓣进行复位，使模瓣打开，取出工件即可。相比于车削的生产方式，利用冷镦工艺，成型更快，提高了生产效率，且通过模具进行冷镦能够保证较高的生产精度。

优选的，：所述冷镦复位组件包括滑动安装在冷镦壳体内的第一复位杆、与第一复位杆相抵接的第一滑动作用杆、以及作用在第一复位杆远离第一滑动作用杆端部的第一弹性复位件，所述第一滑动作用杆远离第一复位杆的一端与模瓣相抵接，所述第一滑动作用杆滑动安装在冷镦壳体内，所述冷镦壳体内成型有对第一滑动作用杆限位的限位端。

通过采用上述技术方案，在冷镦壳体朝向底座的方向移动时，工件推动模芯以及模瓣在锥形口内移动，模瓣推动第一滑动作用杆移动，进而使得第一复位杆移动，导致第一弹性复位件被压缩，直至模瓣完全被抵至锥形口内，即模瓣将模芯抱紧，第一弹性复位件停止压缩，随着冷镦壳体的进一步移动，工件被冷镦成型；当冷镦结束后，冷镦壳体朝向远离底座的方向移动，同时，第一弹性复位件利用其自身弹性推动模瓣朝向冷镦壳体外部移动，使得模瓣打开，模瓣打开后将冷镦完成的工件取出。利用第一弹性复位件和第一滑动作用杆的配合，能够实现模瓣的自动打开，提高了冷镦结构的自动化程度。

优选的，所述冷镦单元还包括上抵紧组件，所述第一复位杆朝向第一滑动作用杆的一端开设有第一滑槽，所述第一滑动作用杆朝向第一复位杆的一端开设有第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽的槽壁之间形成滑动腔室，所述上抵紧组件包括滑动安装在滑动腔室内的第二复位杆、与螺头内六角槽相抵接的第二滑动作用杆、以及作用在第二复位杆远离第二滑动作用杆一端的第二弹性复位件，所述第二滑动作用杆的一端与第二复位杆相抵接。

通过采用上述技术方案，工件推动模芯以及模瓣在锥形口内移动的过程中，模瓣推动第一滑动作用杆移动，第一弹性复位件被压缩，同时，在第二滑动作用杆与螺头内六角槽槽底的抵接作用下，第二滑动作用杆在滑动腔室内滑动，使得第二弹性复位件被压缩，直至第二复位杆的端部与第一滑槽的槽底相抵接，第二弹性复位件停止被压缩，开始对工件进行冷镦，冷镦结束后，冷镦壳体朝向远离底座的方向移动，同时，第二弹性复位件利用其自身弹性推动第二滑动作用杆移动，把工件从螺头抵接槽内推出，然后将工件取出即可。第二弹性复位件一方面用于对第二滑动作用杆进行复位，另一方面能够对冷镦过程起到缓冲作用。

优选的，所述第二滑动作用杆包括与第二复位杆相抵接的杆体、以及作用在工件端部六角槽内的定位端。

通过采用上述技术方案，利用定位端与工件进行配合，使工件在冷镦过程中更加稳定，冷镦效果更好。

优选的，所述工件端部抵接槽包括柱形冷镦槽和多棱边冷镦槽，所述多棱边冷镦槽位于柱形冷镦槽远离凸台冷镦槽的一侧，且与柱形冷镦槽相连通，所述凸台冷镦槽位于工件支撑板靠近模瓣的一端。

通过采用上述技术方案，在对螺杆工件进行冷镦时，也可对螺杆端部成型多棱柱的柱体，同时，也可调整多棱边冷镦槽的形状，对工件进行冷镦。

优选的，所述支撑单元还包括下抵紧组件，所述下抵紧组件包括滑动安装在底座上的第三复位杆，以及与第三复位杆相连的工件支撑柱，所述工件支撑柱远离第三复位杆的一端穿入至工件支撑板内并位于工件端部抵接槽内，所述底座上安装有下抵紧复位组件。

通过采用上述技术方案，在将工件安装到工件端部抵接槽内时，工件的端部与工件支撑柱的端部相抵接，在冷镦过程中，工件推动工件支撑柱移动，第三复位杆被推动，并最终与下抵紧复位组件抵紧；在冷镦结束后，随着冷镦壳体与底座之间的分离，第三复位杆在下抵紧复位组件的作用下推动工件支撑柱移动，最终移动至初始位置处。

优选的，所述下抵紧复位组件包括固定安装在底座端部上的安装座、转动安装在安装座上的复位凸轮、以及与复位凸轮相抵接的抵紧轮，所述安装座包括座体以及垂直座体设置的挡板，所述复位凸轮转动安装在座体的侧壁上，所述第三复位杆的一端穿过挡板并成型有轮安装架，所述抵紧轮转动安装在轮安装架上，所述第三复位杆上套设有第三弹性件，所述第三弹性件的两端分别与轮安装架的端部以及挡板的侧壁相抵接。

通过采用上述技术方案，冷镦过程中工件支撑柱推动第三复位杆朝向远离冷镦单元的方向移动，移动过程中第三弹性件被拉伸；冷镦结束后，第三弹性件在其自身的弹性恢复力作用下，使得第三复位杆朝向冷镦单元的方向移动，直至其恢复至初始位置。

优选的，所述模瓣相互靠近的端面上开设有定位槽，所述定位槽内安装有同步柱体，所述同步柱体的两端分别位于相邻模瓣的定位槽内。

通过采用上述技术方案，模瓣在锥形口内移动的过程中，利用同步柱体与定位槽之间的配合，使得多个模瓣能够同时打开和关闭，使其保持一致性，提高了模瓣与模芯之间的配合程度，进而提高了工件的冷镦效果。

优选的，所述模瓣之间相互靠近的端面上开设有分离槽，所述冷镦壳体上穿设有分离柱，所述分离柱的一端位于分离槽内，所述分离柱可拆卸安装在冷镦壳体上。

通过采用上述技术方案，由于分离柱是固定在冷镦壳体上的，模瓣在锥形口内移动的过程中，分离柱在分离槽内滑动，使得模瓣能够同步打开，避免在冷镦的影响下导致模瓣粘连在一起的问题。

附图说明

图1是本申请中背景技术中工件的结构示意图；

图2是本申请冷镦结构的剖面示意图；

图3是本申请为展示工件端部抵接槽的剖面示意图；

图4是本申请为展示下抵紧复位组件的结构示意图；

图5是本申请为展示模瓣安装结构的剖面示意图；

图6是本申请为展示第二滑动作用杆的结构示意图；

图7是本申请为展示定位槽和同步柱体安装结构的结构示意图；

图8是本申请工作过程的流程示意图。

附图标记说明：01、光杆；02、螺头；03、环形凸台；04、内六角槽；1、支撑单元；11、底座；12、下模具组件；121、工件支撑板；13、下抵紧组件；131、第三复位杆；132、工件支撑柱；2、冷镦单元；21、冷镦壳体；211、限位端；22、冷镦复位组件；221、第一复位杆；222、第一滑动作用杆；223、第一弹性复位件；23、上模具组件；231、模芯；232、模瓣；24、上抵紧组件；241、第二复位杆；242、第二滑动作用杆；2421、杆体；2422、定位端；243、第二弹性复位件；3、凸台冷镦槽；4、工件端部抵接槽；41、柱形冷镦槽；42、多棱边冷镦槽；5、下抵紧复位组件；51、安装座；511、座体；512、挡板；52、复位凸轮；53、抵紧轮；54、轮安装架；55、第三弹性件；6、锥形口；7、螺头抵接槽；8、配合槽；9、第一滑槽；10、第二滑槽；14、定位槽；15、同步柱体；16、分离槽；17、分离柱。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种冷镦结构。参照图2和图3，一种冷镦结构，包括支撑单元1和冷镦单元2。

支撑单元1包括长方体状的底座11以及安装在底座11上的下模具组件12；下模具组件12包括安装在底座11一侧的工件支撑板121，工件支撑板121通过螺栓安装在底座11靠近冷镦单元2的一端，工件支撑板121靠近冷镦单元2的一端开设有凸台冷镦槽3。

凸台冷镦槽3的槽底朝向远离冷镦单元2的一端形成有工件端部抵接槽4，工件端部抵接槽4包括柱形冷镦槽41和多棱边冷镦槽42，多棱边冷镦槽42位于柱形冷镦槽41远离凸台冷镦槽3的一侧，且与柱形冷镦槽41相连通，凸台冷镦槽3的直径大于柱形冷镦槽41的直径。多棱边冷镦槽42用于将工件的端部冷镦呈多棱边的柱体，凸台冷镦槽3用于在工件上冷镦出凸台，同时，也可将多棱边冷镦槽42加工呈其他形状，用于加工不同形状的工件。

支撑单元1还包括下抵紧组件13，下抵紧组件13包括滑动安装在底座11内第三复位杆131，以及与第三复位杆131相抵接的工件支撑柱132，两者均呈圆柱状，工件支撑柱132远离第三复位杆131的一端穿入至工件支撑板121内并位于工件端部抵接槽4内，第三复位杆131与工件支撑柱132同轴设置。

参照图2和图4，底座11的侧壁上安装有下抵紧复位组件5，下抵紧复位组件5包括通过螺钉安装在底座11端部的安装座51、转动安装在安装座51上的复位凸轮52，以及与复位凸轮52相抵接的抵紧轮53，安装座51包括长方体状的座体511以及垂直座体511设置的挡板512，挡板512与座体511一体成型设置，复位凸轮52转动安装在座体511的侧壁上，第三复位杆131的一端穿过挡板512并焊接有轮安装架54，抵紧轮53转动安装在轮安装架54上。第三复位杆131上套设有第三弹性件55，第三弹性件55的两端分别与轮安装架54的端部以及挡板512的侧壁相抵接。

参照图2和图5，冷镦单元2包括冷镦壳体21、安装在冷镦壳体21内的冷镦复位组件22以及与冷镦复位组件22相连的上模具组件23。冷镦壳体21可与液压缸或其他驱动件相连对其进行驱动，冷镦壳体21可朝向靠近底座11的方向或者远离底座11的方向移动。

其中，上模具组件23包括模芯231以及多个设置在模芯231周侧的模瓣232，冷镦壳体21的一端开设有锥形口6，锥形口6朝向冷镦壳体21内部直径逐渐减小，模瓣232位于锥形口6内，优选的，模瓣232的数量选择三个，模瓣232的截面呈梯形，模瓣232的小端位于锥形口6靠近其内部的一侧。模芯231上开设有半圆形的螺头抵接槽7，螺头抵接槽7与工件螺杆上的螺头相适配，螺头抵接槽7与工件端部抵接槽4位于同一轴线上，模瓣232的内侧形成有与模芯231相配合的配合槽8，在使用过程中，模芯231始终位于配合槽8内，并跟随模瓣232同步移动。

冷镦复位组件22包括滑动安装在冷镦壳体21内的第一复位杆221、与第一复位杆221相抵接的第一滑动作用杆222、以及作用在第一复位杆221远离第一滑动作用杆222端部的第一弹性复位件223，优选的，第一弹性复位件223选择弹簧，第一复位杆221整体为T型杆，弹簧套设在第一复位杆221上并与其相抵接，弹簧的另一端与冷镦壳体21内壁相抵接。第一弹性复位件223用于对模瓣232复位，利用其弹性将模瓣232从锥形口6的小端推至大端，使模瓣232打开，便于把工件从模芯231内取出。

冷镦壳体21内成型有对第一滑动作用杆222限位的限位端211。第一复位杆221朝向第一滑动作用杆222的一端开设有圆柱形的第一滑槽9，第一滑动作用杆222朝向第一复位杆221的一端开设有圆柱形的第二滑槽10，第一滑槽9和第二滑槽10直径相等，且位于同一轴线上，第一滑槽9和第二滑槽10形成滑动腔室。

冷镦单元2还包括上抵紧组件24，上抵紧组件24包括滑动安装在滑动腔室内的第二复位杆241、与第二复位杆241相抵接的第二滑动作用杆242、以及作用在第二复位杆241远离第二滑动作用杆242一端的第二弹性复位件243。其中，第二复位杆241为T形杆，优选的，第二弹性复位件243选择弹簧，弹簧套设在第二复位杆241上并与其相抵接，第二滑动作用杆242远离第二复位杆241的一端穿过模芯231并从螺头抵接槽7内穿出，在对工件进行冷镦时，工件的一端与第二滑动作用杆242相抵接，另一端伸入至工件端部抵接槽4内与工件支撑杆相抵接。

参照图2和图6，第二滑动作用杆242包括与第二复位杆241相抵接的杆体2421、以及作用在工件螺头内六角槽内的定位端2422，杆体2421和定位端2422均呈圆柱状，且定位端2422的直径小于杆体2421的直径，杆体2421增加了与第二复位杆241的抵接面积，增加了冷镦过程中的稳定性，而且，定位端2422位于工件端部的六角槽内，提高了工件安装的稳定性和冷镦效果。

参照图2和图7，模瓣232相互靠近的端面上开设有圆形的定位槽14，定位槽14内插设有同步柱体15，同步柱体15的两端分别位于相邻模瓣232的定位槽14内，无论模瓣232处于张开或者闭合的状态下，同步柱体15始终位于定位槽14内。利用同步柱体15与定位槽14之间的配合，使得多个模瓣232能够同时打开和关闭，使其保持一致性，提高了模瓣232与模芯231之间的配合程度。

模瓣232之间相互靠近的端面上开设有分离槽16，分离槽16沿模瓣232外壁的斜边设置，分离槽16整体呈三角形，冷镦壳体21上穿设有分离柱17，分离柱17的一端位于分离槽16内，分离柱17通过螺钉安装在冷镦壳体21上。由于分离柱17是固定在冷镦壳体21上的，模瓣232在锥形口6内移动的过程中，分离柱17在分离槽16内滑动，使得模瓣232能够同步打开，避免在冷镦的影响下导致模瓣232粘连在一起的问题。

本申请实施例一种冷镦结构的实施原理为：参照图8，冷墩结构在工作时，首先将半成品工件的一端放入到工件端部抵接槽4内，另一端与第二滑动作用杆242相抵接，冷镦壳体21开始移动，移动过程中，工件的一端进入到螺头抵接槽7内，并推动模芯231以及模瓣232朝向锥形口6内部移动，第一滑动作用杆222在模瓣232作用下推动第一复位杆221移动，导致第一弹性复位件223被压缩，直至模瓣232完全被抵至锥形口6内，第一弹性复位件223停止压缩；同时，第二滑动作用杆242在与工件的抵接作用下在滑动腔室内滑动，使得第二弹性复位件243被压缩，直至第二复位杆241的端部与第一滑槽9的槽底相抵接，第二弹性复位件243停止被压缩；同时，螺杆工件的一端推动工件抵接柱和第三复位杆131移动，使得复位凸轮52发生转动，并最终抵紧轮53与复位凸轮52抵紧，冷镦开始。

当冷镦结束后，冷镦壳体21朝向远离底座11的方向移动，同时，第一弹性复位件223利用其自身弹性推动模瓣232朝向冷镦壳体21外部移动，移动过程中，分离柱17在分离槽16内滑动，使得模瓣232同步打开，同时，第二弹性复位件243利用其自身弹性推动第二滑动作用杆242移动，把工件从螺头抵接槽7内推出；同时，电机或其他动力装置（优选电机）带动凸轮转动，推动第三复位杆131和工件抵接柱移动，使两者恢复至初始位置，然后将工件取出即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷镦结构，包括支撑单元（1）和冷镦单元（2）；其特征在于：

所述支撑单元（1）包括底座（11）以及安装在底座（11）上的下模具组件（12），所述下模具组件（12）包括安装在底座（11）一侧的工件支撑板（121），所述工件支撑板（121）靠近冷镦单元（2）的一侧开设有凸台冷镦槽（3），所述凸台冷镦槽（3）的槽底朝向远离冷镦单元（2）的方向延伸成型有工件端部抵接槽（4）；

所述冷镦单元（2）包括能够朝向底座（11）靠近和远离的冷镦壳体（21）、安装在冷镦壳体（21）内的上模具组件（23）以及与上模具组件（23）相连的冷镦复位组件（22）；

所述上模具组件（23）包括模芯（231）以及多个设置在模芯（231）周侧能够进行张合的模瓣（232），所述冷镦壳体（21）的一端开设有锥形口（6），所述模瓣（232）位于锥形口（6）内，所述模芯（231）上开设有与工件端部抵接槽（4）相对设置的螺头抵接槽（7），所述冷镦复位组件（22）与模瓣（232）相抵接。

2.根据权利要求1所述的一种冷镦结构，其特征在于：所述冷镦复位组件（22）包括滑动安装在冷镦壳体（21）内的第一复位杆（221）、与第一复位杆（221）相抵接的第一滑动作用杆（222）、以及作用在第一复位杆（221）远离第一滑动作用杆（222）端部的第一弹性复位件（223），所述第一滑动作用杆（222）远离第一复位杆（221）的一端与模瓣（232）相抵接，所述第一滑动作用杆（222）滑动安装在冷镦壳体（21）内，所述冷镦壳体（21）内成型有对第一滑动作用杆（222）限位的限位端（211）。

3.根据权利要求2所述的一种冷镦结构，其特征在于：所述冷镦单元（2）还包括上抵紧组件（24），所述第一复位杆（221）朝向第一滑动作用杆（222）的一端开设有第一滑槽（9），所述第一滑动作用杆（222）朝向第一复位杆（221）的一端开设有第二滑槽（10），所述第一滑槽（9）和第二滑槽（10）的槽壁之间形成滑动腔室，所述上抵紧组件（24）包括滑动安装在滑动腔室内的第二复位杆（241）、与螺头内六角槽相抵接的第二滑动作用杆（242）、以及作用在第二复位杆（241）远离第二滑动作用杆（242）一端的第二弹性复位件（243），所述第二滑动作用杆（242）的一端与第二复位杆（241）相抵接。

4.根据权利要求3所述的一种冷镦结构，其特征在于：所述第二滑动作用杆（242）包括与第二复位杆（241）相抵接的杆体（2421）、以及作用在工件端部六角槽内的定位端（2422）。

5.根据权利要求1所述的一种冷镦结构，其特征在于：所述工件端部抵接槽（4）包括柱形冷镦槽（41）和多棱边冷镦槽（42），所述多棱边冷镦槽（42）位于柱形冷镦槽（41）远离凸台冷镦槽（3）的一侧，且与柱形冷镦槽（41）相连通，所述凸台冷镦槽（3）位于工件支撑板（121）靠近模瓣（232）的一端。

6.根据权利要求1所述的一种冷镦结构，其特征在于：所述支撑单元（1）还包括下抵紧组件（13），所述下抵紧组件（13）包括滑动安装在底座（11）上的第三复位杆（131），以及与第三复位杆（131）相连的工件支撑柱（132），所述工件支撑柱（132）远离第三复位杆（131）的一端穿入至工件支撑板（121）内并位于工件端部抵接槽（4）内，所述底座（11）上安装有下抵紧复位组件（5）。

7.根据权利要求6所述的一种冷镦结构，其特征在于：所述下抵紧复位组件（5）包括固定安装在底座（11）端部上的安装座（51）、转动安装在安装座（51）上的复位凸轮（52）、以及与复位凸轮（52）相抵接的抵紧轮（53），所述安装座（51）包括座体（511）以及垂直座体（511）设置的挡板（512），所述复位凸轮（52）转动安装在座体（511）的侧壁上，所述第三复位杆（131）的一端穿过挡板（512）并成型有轮安装架（54），所述抵紧轮（53）转动安装在轮安装架（54）上，所述第三复位杆（131）上套设有第三弹性件（55），所述第三弹性件（55）的两端分别与轮安装架（54）的端部以及挡板（512）的侧壁相抵接。

8.根据权利要求1所述的一种冷镦结构，其特征在于：各个所述模瓣（232）相互靠近的端面上均开设有定位槽（14），所述定位槽（14）内安装有同步柱体（15），所述同步柱体（15）的两端分别位于相邻模瓣（232）的定位槽（14）内。

9.根据权利要求1所述的一种冷镦结构，其特征在于：所述模瓣（232）之间相互靠近的端面上开设有分离槽（16），所述冷镦壳体（21）上穿设有分离柱（17），所述分离柱（17）的一端位于分离槽（16）内，所述分离柱（17）可拆卸安装在冷镦壳体（21）上。

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