CN120286624B - 铝合金紧固件精密成形制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于锻压机技术领域，尤其是铝合金紧固件精密成形制造工艺包括以下步骤：步骤一、通过推动气缸带动移动座移动，使得第一动模座移动至定模座正下方位置；步骤二、将紧固件放入至模孔，液压机对紧固件的头部锻压成型；步骤三、锻锤上升至原位置，顶柱将紧固件下端顶出第一通孔，然后推动气缸带动移动座移动，使得第二动模座移动至定模座正下方位置，步骤四、第二动模座移动至定模座正下方位置后，通过定位气缸对第二动模座定位，步骤五、液压机对紧固件的螺杆部锻压成型；本发明通过改变第一动模座和第二动模座的位置，分别对紧固件头部和螺杆部锻压，节省了螺栓进出料和输料的时间，提高了螺栓的锻压成型效率。

Description

铝合金紧固件精密成形制造工艺

技术领域

本发明涉及锻压技术领域，尤其涉及铝合金紧固件精密成形制造工艺。

背景技术

锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法，在锻造加工中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动，锻压主要用于加工金属制件，常见紧固件如螺栓，均通过锻压机锻压成型。

螺栓的加工包括多个工序，如切断、螺栓头部成型、螺杆部成型、搓牙、防锈等步骤，其中，螺栓头部成型和螺杆部成型这两个工序均通过锻压机锻压成型，由于螺栓头部成型和螺杆部成型分别对应不同的成型模具，因此，实际加工时，锻压机在对螺栓头部锻压成型后，再将螺栓输送至另一个锻压机进行螺杆部锻压成型，进而增加了螺栓的进料、出料和输料时间，降低了螺栓的成型效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了铝合金紧固件精密成形制造工艺，通过在移动座上设有第一动模座和第二动模座，分别对螺栓不同位置加工成型，旨在解决背景技术中的问题。

为达到上述技术目的，本发明的具体技术方案如下，本发明提出的铝合金紧固件精密成形制造工艺，包括以下步骤：

步骤一、通过推动气缸带动移动座移动，使得第一动模座移动至定模座正下方位置，然后通过定位气缸对第一动模座定位；

步骤二、将紧固件放入至模孔，液压机带动升降座下降，锻锤压在紧固件上，带动紧固件一端下降至第一通孔内，直至支撑块与支撑座接触，然后锻锤继续下压，对紧固件的头部锻压成型；

步骤三、锻锤上升至原位置，顶柱将紧固件下端顶出第一通孔，然后推动气缸带动移动座移动，使得第二动模座移动至定模座正下方位置，移动过程中，顶板与升降架接触并带动升降架上升，带动压杆一端向模孔方向移动，将紧固件压紧在模孔内，防止紧固件掉落；

步骤四、第二动模座移动至定模座正下方位置后，通过定位气缸对第二动模座定位，顶板与升降架分离，升降架下降，压杆不再对紧固件压紧；

步骤五、液压机带动升降座下降，锻锤压在紧固件上端，将紧固件一端压入成型孔内，将紧固件的螺杆部锻压成型；然后锻锤上升，顶料气缸将紧固件顶出。

其中，上述铝合金紧固件精密成形制造工艺包括以下设备：机架、固定安装在机架上的液压机、固定连接在液压机上的升降座、以及固定安装在升降座下表面的锻锤；固定座，固定安装在机架上，固定座上固定安装有定模座；支撑座，固定安装在机架上；支撑座上滑动连接有移动座，移动座设于固定座下方，移动座上固定安装有第一动模座和第二动模座；其中，当定模座与第一动模座配合使用时，用于对紧固件的头部锻压成型；当定模座与第二动模座配合使用时，用于对紧固件的紧固件的螺杆部锻压成型。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定座上固定连接有气缸架，气缸架固定安装有推动气缸，推动气缸活塞杆与移动座固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定模座上设有模孔，模孔上端设有与紧固件的头部配合的成型槽；第一动模座上设有与模孔配合的第一通孔，第二动模座上设有与模孔配合的成型孔，且成型孔下方设有第二通孔。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一通孔内连接有顶柱，用于将紧固件顶出第一通孔，顶柱下端固定连接有支撑块，且移动座上固定连接有支架，顶柱与支架滑动连接，顶柱表面固定连接有挡块，挡块与支架之间连接有圆柱弹簧，圆柱弹簧连接在顶柱表面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定模座下端设有一槽口，槽口表面活动连接有压杆，压杆一端延伸至模孔内，且槽口内壁滑动连接有水平设置的升降架，升降架上固定连接有倾斜设置的斜架，用于带动压杆移动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压杆一端固定连接有滑块，斜架上设有与滑块滑动连接的滑孔，升降架与槽口顶部之间固定连接有弹性件，且槽口内壁设有与升降架滑动连接的滑槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动座上固定连接有固定架，设于第一动模座和第二动模座之间，固定架上固定连接有用于带动升降架移动的顶板；升降架两端分别设有斜面结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述移动座下方安装有顶料气缸，顶料气缸活塞杆上固定连接有顶杆，顶杆设于第二通孔内；成型孔上端设有外扩的倒角结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述机架上设有竖向的导轨，升降座上固定连接有与导轨滑动连接的滑座；移动座上设有与支撑座滑动连接的滑槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定座两侧均安装有定位气缸，定位气缸上固定连接有定位柱，所述移动座两侧设有与定位柱配合的定位孔。

本发明中的有益效果为：

1、本发明通过在移动座上固定安装有第一动模座和第二动模座，第一动模座和定模座配合能够对紧固件的头部锻压成型，第二动模座和定模座配合能够对紧固件的螺杆部锻压成型，节省了螺栓进出料和输料的时间，提高了螺栓的锻压成型效率。

2、本发明通过在第一动模座上设有顶柱，在紧固件头部成型后，顶柱能够自动将紧固件顶出第一通孔，使得第一动模座和第二动模座的位置能够切换，且移动过程中，压杆自动对紧固件压紧在模孔内，避免了紧固件的掉落。

附图说明

图1为本发明提出的锻压机的结构示意图。

图2为本发明提出的固定座、移动座和支撑座的示意图。

图3为图2的另一角度示意图。

图4为图2的正视示意图。

图5为本发明提出的定模座的结构示意图。

图6为图5的另一角度示意图。

图7为本发明提出的移动座和支撑座的示意图。

图8为图7的剖视示意图。

图9为紧固件的结构示意图。

图中，附图标记对应名称如下：

100、机架；101、导轨；

200、液压机；201、升降座；202、滑座；

300、固定座；301、定模座；3010、滑槽；3011、模孔；3012、成型槽；3013、槽口；3014、升降架；3015、斜架；3016、滑孔；3017、滑块；3018、压杆；3019、弹性件；3020、斜面结构；302、定位气缸；303、定位柱；304、推动气缸；305、气缸架；

400、移动座；401、第一动模座；402、第二动模座；403、固定架；404、顶板；405、滑槽；406、成型孔；407、第二通孔；408、顶料气缸；409、顶杆；410、支架；411、顶柱；412、支撑块；413、圆柱弹簧；414、挡块；415、第一通孔；416、倒角结构；417、定位孔；

500、支撑座；

600、锻锤；

700、紧固件；701、头部；702、螺杆部。

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。

实施例：本实施例公开了铝合金紧固件精密成形制造工艺，包括以下步骤：

步骤一、通过推动气缸304带动移动座400移动，使得第一动模座401移动至定模座301正下方位置，然后通过定位气缸302对第一动模座401定位，使得模孔3011与第一通孔415对准；

步骤二、将紧固件700放入至模孔3011，液压机200带动升降座201下降，锻锤600压在紧固件700上，带动紧固件700一端下降至第一通孔415内，直至支撑块412与支撑座500接触，然后锻锤600继续下压，对紧固件700的头部701锻压成型；

步骤三、锻锤600上升至原位置，顶柱411将紧固件700下端顶出第一通孔415，然后推动气缸304带动移动座400移动，使得第二动模座402移动至定模座301正下方位置，移动过程中，顶板404与升降架3014接触并带动升降架3014上升，带动压杆3018一端向模孔3011方向移动，将紧固件700压紧在模孔3011内，防止紧固件700掉落；

步骤四、第二动模座402移动至定模座301正下方位置后，通过定位气缸302对第二动模座402定位，使得模孔3011与成型孔406对准，顶板404与升降架3014分离，升降架3014下降，压杆3018不再对紧固件700压紧；

步骤五、液压机200带动升降座201下降，锻锤600压在紧固件700上端，将紧固件700一端压入成型孔406内，将紧固件700的螺杆部702锻压成型；然后锻锤600上升，顶料气缸408将紧固件700顶出。

其中，如图1-图9所示，上述铝合金紧固件精密成形制造工艺采用的锻压机包括以下结构：机架100、固定安装在机架上的液压机200、固定连接在液压机200上的升降座201、以及固定安装在升降座201下表面的锻锤600；机架100上设有竖向的导轨101，机架100两侧面分别设有两个导轨101，升降座201上固定连接有与导轨101滑动连接的滑座202；还包括固定座300，固定安装在机架100上，固定座300上通过螺栓组件固定安装有定模座301，固定座300呈倒U形结构；支撑座500，通过螺栓固定安装在机架100上，支撑座500呈U形结构；支撑座500上表面滑动连接有移动座400，移动座400设于固定座300下方，移动座400上设有与支撑座500滑动连接的滑槽405，移动座400上固定安装有第一动模座401和第二动模座402，其中，第一动模座401和第二动模座402的高度齐平，且与定模座301之间的数值间距在0.5mm左右，既不影响移动座400的移动，又不影响紧固件的加工；其中，当定模座301与第一动模座401配合使用时，可用于对紧固件700的头部701锻压成型；当定模座301与第二动模座402配合使用时，可用于对紧固件700的紧固件700的螺杆部702锻压成型，其中，固定座300上固定连接有气缸架305，气缸架305固定安装有推动气缸304，推动气缸304活塞杆与移动座400固定连接，推动气缸304上安装有一对传感器，用于感应活塞的移动位置，进而控制移动座400的位置；通过推动气缸304带动移动座400移动，进而切换第一动模座401和第二动模座402的位置，分别对紧固件700的头部701和螺杆部702进行加工，其中，紧固件700的头部701呈六角状，螺杆部702直径稍小于紧固件700直径。

如图5-图6所示，定模座301上设有模孔3011，模孔3011直径与紧固件700直径大小相同，模孔3011上端设有与紧固件700的头部701配合的成型槽3012，成型槽3012用于对紧固件700的头部701成型；其中，定模座301下端设有一槽口3013，槽口3013表面活动连接有压杆3018，压杆3018水平设置且压杆3018一端延伸至模孔3011内，压杆3018用于对紧固件700压紧在模孔3011内，且槽口3013内壁滑动连接有水平设置的升降架3014，升降架3014上固定连接有倾斜设置的斜架3015，用于带动压杆3018移动，斜架3015与槽口3013内壁之间的间距由下至上逐渐增大；压杆3018一端固定连接有滑块3017，斜架3015上设有与滑块3017滑动连接的滑孔3016，升降架3014上升时会带动压杆3018一端向模孔3011方向移动，使得压杆3018一端紧压在紧固件700表面，将紧固件700压紧在模孔3011内，防止紧固件700掉落，升降架3014与槽口3013顶部之间固定连接有弹性件3019，弹性件3019采用弹性，且槽口3013内壁设有与升降架3014滑动连接的滑槽3010，滑槽3010下端设有用于对升降架3014限位的限位块，避免升降架3014与滑槽3010分离。

如图7-图8所示，第一动模座401上设有与模孔3011配合的第一通孔415，第一通孔415直径与模孔3011直径大小相同，第二动模座402上设有与模孔3011配合的成型孔406，成型孔406用于对螺杆部702加工成型，成型孔406直径小于模孔3011直径，且成型孔406下方设有第二通孔407，第二通孔407直径小于成型孔406直径；第一通孔415内连接有顶柱411，用于将紧固件700顶出第一通孔415，顶柱411下端固定连接有支撑块412，且移动座400上固定连接有支架410，顶柱411与支架410滑动连接，顶柱411表面通过螺栓固定连接有挡块414，挡块414与支架410之间连接有圆柱弹簧413，圆柱弹簧413连接在顶柱411表面；当圆柱弹簧413处于自然状态下时，顶柱411上端露出第一通孔415外部0.1-0.2mm，从而使得顶柱411能够将紧固件700顶出第一通孔415；在对紧固件700的头部701加工时，第一动模座401上的第一通孔415与定模座301上的模孔3011完全对准，将紧固件700放置在模孔3011内，紧固件700下端与顶柱411接触，然后锻锤600下降压在紧固件700上端，带动紧固件700下降，紧固件700带动顶柱411下降，圆柱弹簧413受力压缩，直至支撑块412与支撑座500接触，此时锻锤600继续下降时，通过锻锤600与成型槽3012的配合，将紧固件700的头部701锻压呈六角状结构，然后锻锤600上升至原位置，顶柱411在圆柱弹簧413的弹力下上升，将紧固件700下端顶出第一通孔415，使得移动座400能够移动，对第一动模座401和第二动模座402的位置进行切换。

其中，移动座400上表面固定连接有固定架403，设于第一动模座401和第二动模座402之间，固定架403上固定连接有用于带动升降架3014移动的顶板404；升降架3014两端分别设有斜面结构3020，便于顶板404顶动升降架3014上升；当对紧固件700的头部701锻压成型后，通过推动气缸304带动移动座400移动，将第二动模座402移动至定模座301下方位置，移动过程中，顶板404会带动升降架3014上升，升降架3014上升时，带动压杆3018向模孔3011方向移动，压杆3018压紧在紧固件700表面，将紧固件700压在模孔3011内，避免移动过程中紧固件700从模孔3011内掉落，当第二动模座402移动至定模座301正下方位置时，顶板404与升降架3014分离，升降架3014在弹性件3019弹力下下降，带动压杆3018恢复原位置，压杆3018不在对紧固件700压紧。

优选的，成型孔406上端设有外扩的倒角结构416，便于将紧固件700下端压入至成型孔406内，移动座400下方安装有顶料气缸408，顶料气缸408设于第二动模座402正下方位置，顶料气缸408活塞杆上固定连接有顶杆409，顶杆409设于第二通孔407内；当紧固件700的螺杆部702锻压成型后，通过顶料气缸408带动顶杆409上升，将紧固件700顶出，便于紧固件700从模孔3011取出。

优选的，如图4和图7所示，为使得第一动模座401和第二动模座402的位置精确，在固定座300两侧均安装有定位气缸302，定位气缸302上固定连接有定位柱303，移动座400两侧设有与定位柱303配合的定位孔417，当定位柱303插入在左侧的定位孔417内时，模孔3011与成型孔406精准对齐；当定位柱303插入在右侧的定位孔417内时，模孔3011与第一通孔415精准对齐。

最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过推动气缸（304）带动移动座（400）移动，使得第一动模座（401）移动至定模座（301）正下方位置，然后通过定位气缸（302）对第一动模座（401）定位；

步骤二、将紧固件（700）放入至模孔（3011），液压机（200）带动升降座（201）下降，锻锤（600）压在紧固件（700）上，带动紧固件（700）一端下降至第一通孔（415）内，直至支撑块（412）与支撑座（500）接触，然后锻锤（600）继续下压，对紧固件（700）的头部（701）锻压成型；

步骤三、锻锤（600）上升至原位置，顶柱（411）将紧固件（700）下端顶出第一通孔（415），然后推动气缸（304）带动移动座（400）移动，使得第二动模座（402）移动至定模座（301）正下方位置，移动过程中，顶板（404）与升降架（3014）接触并带动升降架（3014）上升，带动压杆（3018）一端向模孔（3011）方向移动，将紧固件（700）压紧在模孔（3011）内，防止紧固件（700）掉落；

步骤四、第二动模座（402）移动至定模座（301）正下方位置后，通过定位气缸（302）对第二动模座（402）定位，顶板（404）与升降架（3014）分离，升降架（3014）下降，压杆（3018）不再对紧固件（700）压紧；

步骤五、液压机（200）带动升降座（201）下降，锻锤（600）压在紧固件（700）上端，将紧固件（700）一端压入成型孔（406）内，将紧固件（700）的螺杆部（702）锻压成型；然后锻锤（600）上升，顶料气缸（408）将紧固件（700）顶出；

其中，上述铝合金紧固件精密成形制造工艺包括以下设备：机架（100）、固定安装在机架上的液压机（200）、固定连接在液压机（200）上的升降座（201）、以及固定安装在升降座（201）下表面的锻锤（600）；

固定座（300），固定安装在机架（100）上，固定座（300）上固定安装有定模座（301）；

支撑座（500），固定安装在机架（100）上；支撑座（500）上滑动连接有移动座（400），移动座（400）设于固定座（300）下方，移动座（400）上固定安装有第一动模座（401）和第二动模座（402）；

其中，当定模座（301）与第一动模座（401）配合使用时，用于对紧固件（700）的头部（701）锻压成型；当定模座（301）与第二动模座（402）配合使用时，用于对紧固件（700）的紧固件（700）的螺杆部（702）锻压成型。

2.根据权利要求1所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述固定座（300）上固定连接有气缸架（305），气缸架（305）固定安装有推动气缸（304），推动气缸（304）活塞杆与移动座（400）固定连接。

3.根据权利要求2所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述定模座（301）上设有模孔（3011），模孔（3011）上端设有与紧固件（700）的头部（701）配合的成型槽（3012）；第一动模座（401）上设有与模孔（3011）配合的第一通孔（415），第二动模座（402）上设有与模孔（3011）配合的成型孔（406），且成型孔（406）下方设有第二通孔（407）。

4.根据权利要求3所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述第一通孔（415）内连接有顶柱（411），用于将紧固件（700）顶出第一通孔（415），顶柱（411）下端固定连接有支撑块（412），且移动座（400）上固定连接有支架（410），顶柱（411）与支架（410）滑动连接，顶柱（411）表面固定连接有挡块（414），挡块（414）与支架（410）之间连接有圆柱弹簧（413），圆柱弹簧（413）连接在顶柱（411）表面。

5.根据权利要求4所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述定模座（301）下端设有一槽口（3013），槽口（3013）表面活动连接有压杆（3018），压杆（3018）一端延伸至模孔（3011）内，且槽口（3013）内壁滑动连接有水平设置的升降架（3014），升降架（3014）上固定连接有倾斜设置的斜架（3015），用于带动压杆（3018）移动。

6.根据权利要求5所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述压杆（3018）一端固定连接有滑块（3017），斜架（3015）上设有与滑块（3017）滑动连接的滑孔（3016），升降架（3014）与槽口（3013）顶部之间固定连接有弹性件（3019），且槽口（3013）内壁设有与升降架（3014）滑动连接的滑槽（3010）。

7.根据权利要求6所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述移动座（400）上固定连接有固定架（403），设于第一动模座（401）和第二动模座（402）之间，固定架（403）上固定连接有用于带动升降架（3014）移动的顶板（404）；升降架（3014）两端分别设有斜面结构（3020）。

8.根据权利要求7所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述移动座（400）下方安装有顶料气缸（408），顶料气缸（408）活塞杆上固定连接有顶杆（409），顶杆（409）设于第二通孔（407）内；成型孔（406）上端设有外扩的倒角结构（416）。

9.根据权利要求8所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述机架（100）上设有竖向的导轨（101），升降座（201）上固定连接有与导轨（101）滑动连接的滑座（202）；移动座（400）上设有与支撑座（500）滑动连接的滑槽（405）。

10.根据权利要求9所述的铝合金紧固件精密成形制造工艺，其特征在于，所述固定座（300）两侧均安装有定位气缸（302），定位气缸（302）上固定连接有定位柱（303），所述移动座（400）两侧设有与定位柱（303）配合的定位孔（417）。