CN203356523U - 一种法兰螺母冷镦制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种法兰螺母冷镦制造装置，法兰螺母冷镦制造装置包括装置本体以及依次设置在所述装置本体内的一序模具、二序模具、三序模具及四序模具，各模具中都包括有上模、下模、上冲头和下冲头以及用于在冷镦过程中供零件传输的夹钳。各序模具依次对切料进行整形，初步冷镦出较厚的法兰边雏形，初步冷镦出盲孔以及进行切边且同时进一步冷镦出薄法兰边，进行法兰边以及盲孔的成型镦制，再对经过四个工序后的零件进行攻螺纹等相应的后续处理，即完成法兰螺母成型。本实用新型采用冷镦的方法制作法兰螺母从而大大提高了材料的利用率，同时也降低了法兰螺母的表面粗糙度，提高了精度，另外，本实用新型多个工序一个机床完成，从而提高了生产率。

Description

一种法兰螺母冷镦制造装置

技术领域

本实用新型涉及螺母制造领域，尤其涉及一种法兰螺母冷镦制造装置。 

背景技术

冷镦是无切屑金属压力加工新工艺之一。它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母、铆钉、销钉等标准紧固件。 

冷镦常用的设备为专用的冷镦机。如生产量不太大，也可以用曲柄压力机或摩擦压力机代替。随着我国国民经济的飞速发展，我国工人阶级自行设计制造的多工位自动冷镦机，已达到了专用、高效的先进水平。 

相对于传统的切削工艺来说，冷镦工艺具有以下的优点： 

1）、材料利用率提高：传统生产方式材料的利用率低，冷镦螺母的材料利用率可达80%左右，而切削加工螺母，其材料利用率只有54%； 

2）、生产率提高：传统生产方式的生产率低，而冷镦方式的生产率大大提高；以制备螺母来说，冷镦工艺的生产率比切削工艺的生产率提高约25～30倍； 

3）、降低了相关人员的劳动强度：由于传统生产方式的工序较多，从而使得设备投资大，半制品在各工序中需要运输，因而增加了工人的劳动强度；而冷镦工艺的工序较少，因此工人的劳动强度也相对较少； 

4）、提高了产品的精度：一般的切削加工工艺产品表面较粗糙，产品精度较低，而冷镦工艺制造的产品其表面相对更光滑，并且产品的精度也更高。 

然而，目前的冷镦工艺在制造法兰螺母方面还存在一定的技术困难，尚无用于制备法兰螺母的冷镦装置。 

发明内容

本实用新型旨在提供一种法兰螺母冷镦制造装置，以提高法兰螺母的制作性能。 

所述法兰螺母冷镦制造装置包括装置本体以及依次设置在所述装置本体内的一序模具、二序模具、三序模具及四序模具，其中： 

一序模具，包括一序上模、一序下模、一序上冲头和一序下冲头，所述一序上冲头设置于所述一序上模内，所述一序下冲头设置于所述一序下模内；所述一序下模包括一一序模芯，所述一序模芯的模腔呈圆柱状，且一序模芯的模腔的上端面的形状与法兰螺母的上端面的形状一致；所述一序下冲头的上端面与所述一序模芯的模腔的下端面齐平； 

二序模具，包括二序上模、二序下模、二序上冲头和二序下冲头，所述二序上冲头设置于所述二序上模内，所述二序下冲头设置于所述二序下模内；所述二序下模包括一二序模芯，所述二序模芯的模腔呈阶梯状，所述二序模芯的模腔的上端面的形状与法兰螺母的上端面的形状一致，所述二序模芯的模腔的下端面呈圆形，且所述二序模芯的模腔的上部分的直径大于其下部分的直径；所述二序下冲头的上端面与所述二序模芯的模腔的下端面齐平； 

三序模具，包括三序上模、三序下模、三序上冲头和三序下冲头，所述三序上冲头设置于所述三序上模内，所述三序下冲头设置于所述三序下模内，所述三序下模包括一三序模芯；所述三序模芯的模腔呈阶梯状，所述三序模芯的模腔的上部分的直径大于所述二序模芯的模腔的上部分的直径，且所述三序模芯的模腔的上部分的深度小于所述二序模芯的模腔的上部分的深度；所述三序下冲头的头部设有凸起，所述三序下冲头的顶端位于所述三序模芯的模腔的下部分内； 

四序模具，包括四序上模、四序下模、四序上冲头和四序下冲头，所述四序上冲头设置于所述四序上模内，所述四序下冲头设置于所述四序下模内；所述四序上模中设有一四序上模模腔，所述四序上模模腔与法兰螺母的法兰边形状大小一致；所述四序下模包括一四序模芯，所述四序模芯的模腔与法兰螺母 的下段的形状大小一致；所述四序下冲头的头部设有凸起，所述四序下冲的顶端与所述四序模芯的上端面齐平。 

一些是实例中，所述一序模芯上设有一序排气孔。 

一些是实例中，所述一序模具中设有一序夹钳，所述一序夹钳将经所述一序模具加工后的一序零件送至所述二序模具。 

一些是实例中，所述二序模芯上设有二序排气孔。 

一些是实例中，所述二序模具中设有二序夹钳，所述二序夹钳将经所述二序模具加工后的二序零件送至所述三序模具。 

一些是实例中，所述三序模具中设有三序夹钳，所述三序夹钳将经所述三序模具加工后的三序零件送至所述四序模具。 

一些是实例中，所述四序下模内还设置有弹性部件，所述弹性部件位于所述四序模芯的下面。 

一些是实例中，所述弹性部件为弹簧。 

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果： 

1）由于采用本实用新型提供的法兰螺母冷镦制造装置提高了材料的利用率。 

2）由于采用本实用新型提供的法兰螺母冷镦制造装置从而提高了生产率。 

3）实现了各道工序在一台机床上同时加工，从而减少了设备投资，减少了设备所占用的生产场地，减少了半制品在各工序直径的运输，特别是减轻了工人的劳动强度，改善了劳动条件。 

4）加工工艺产品粗糙度低，精度较高。 

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中： 

图1为法兰螺母冷镦各工序模具结构示意图； 

图2-1至图2-4为法兰螺母各工序零件的正视图； 

图3-1至图3-4为法兰螺母各工序零件的俯视图； 

图4为一序下模结构示意图； 

图5为二序下模结构示意图； 

图6为三序下模结构示意图； 

图7为四序模具冷镦前结构示意图； 

图8为四序模具冷镦后结构示意图 

符号说明： 

1-一序模具 

2-二序模具 

3-三序模具 

4-四序模具 

11-一序模芯 

12-一序下冲头 

13-一序排气孔 

21-二序模芯 

22-二序下冲头 

23-二序排气孔 

31-三序模芯 

32-三序下冲头 

41-四序上冲头 

42-四序上模腔 

43-四序下模芯 

44-四序下冲头 

45-弹性部件 

X-零件成型方向 

具体实施方式

参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。 

现参考附图详细说明本实用新型提供的一种法兰螺母冷镦制造装置，如图1所示法兰螺母冷镦制造装置包括装置本体以及依次设置在所述装置本体内的一序模具1、二序模具2、三序模具3、四序模具4。 

具体的，一序模具1包括一序上模、一序下模、一序上冲头和一序下冲头12，一序上冲头设置于一序上模内，一序下冲头12设置于一序下模内；其中，如图4所示，一序下模内设有一序模芯11，一序模芯11的模腔上端面的形状与法兰螺母上端面的形状类似；一序上冲头通过一序上模将原材料挤压进入一序下模内，一序下冲头12的上端面与一序模芯11的模腔的下端面齐平，从而对原材料进行整形得到一序零件10，此时的一序零件10为圆柱状，且上端面的形状为有两对称切边的圆形，如图2-1和图3-1中A及A’所示，其中A为一序零件10的剖视图，A’一序零件10的俯视图；在冷镦结束后一序下冲头12将一序零件10推出，一序模具中设有一序夹钳，一序夹钳将一序零件10送到二序模具2前。此外一序模芯11上设有一序排气孔13，起到在冷镦过程中排出气体保护装置的作用。 

二序模具2包括二序上模、二序下模、二序上冲头和二序下冲头22，二序上冲头设置于所述二序上模内，二序下冲头22设置于所述二序下模内；其中，如图5所示，二序下模包括一二序模芯21，二序模芯21的模腔呈阶梯状，二序模芯21的模腔的上端面与法兰螺母的上端面的形状类似，二序模芯21的模腔的下端面呈圆形，且二序模芯的模腔的上部分的直径大于下部分的直径；二序上冲头通过二序上模将一序零件10挤压进入二序下模内，二序下冲头22的上端面与二 序模芯21的模腔的下端面齐平，从而对一序零件10进行初步冷镦出较厚的雏形法兰边得到二序零件20，如图2-2和图3-2中B及B’所示，其中B为二序零件20的剖视图，B’二序零件20的俯视图；在冷镦结束后二序下冲头22将二序零件20推出，二序模具中设有二序夹钳，二序夹钳将二序零件20送到三序模具3前。此外二序模芯21上设有二序排气孔23，起到在冷镦过程中排出气体保护装置的作用。 

三序模具3包括三序上模、三序下模、三序上冲头和三序下冲头32，三序上冲头设置于三序上模内，三序下冲头设置于三序下模内；其中，如图6所示，三序下模包括一三序模芯31，三序模芯31的模腔呈阶梯状，三序模芯31的模腔的上下端面的形状与二序零件的上下端面的形状类似，且三序模芯31的模腔的上部分直径相较于二序模芯21的模腔的上部分的直径变大，深度变小；三序上冲头通过三序上模将二序零件20挤压进入三序下模内，三序下冲头32的上端面位于所述三序模芯31的模腔的下部分内，从而对二序零件20进行了进一步的法兰边的冷镦，同时初步冷镦出法兰螺母的下端的雏形盲孔，此外还进行了相应的切边处理，冷镦得到三序零件30，如图2-3和图3-3中C及C’所示，其中C为三序零件30的剖视图，C’三序零件30的俯视图；在冷镦结束后三序下冲头32将三序零件30推出，三序模具中设有三序夹钳，三序夹钳将三序零件30送到四序模具前4。 

如图7和图8所示，E为冷镦前，E’冷镦后。四序模具包括四序上模、四序下模、四序上冲头41和四序下冲头44，四序上冲头41设置于四序上模内，四序下冲头44设置于四序下模内，四序上模中设有一四序上模腔42，四序上模腔42与法兰螺母的法兰边的形状大小一致；四序下模包括一四序模芯43，四序模芯43的模腔的形状与法兰螺母的下段形状一致；四序下冲头44的顶端与四序模芯43的上端面齐平，且四序下冲头44的直径与法兰螺母的盲孔直径相同，四序下冲头44的头部与法兰螺母的盲孔的顶部形状相同；四序下模内四序模芯43的下面还设有弹性部件，该弹性部件具体为弹簧45，当然也可为其他弹性部件，此处不做限制；四序上冲头41通过四序上模将三序零件30挤进四序上模腔42和四序模芯43的模腔内，四序上冲头41继续挤压零件，在四序下模内弹性部件的作用下继续向下运动，使得四序下冲头44挤压零件下端面，从而挤压出法兰螺母的盲孔，同时对法兰螺母的法兰边进一步成型，得到四序零件40，如图2-4和图3-4 中D及D’所示，其中D为四序零件40的剖视图，D’为四序零件40的俯视图；冷镦结束后，四序下冲头推出成型四序零件40。 

法兰螺母具体冷镦过程如下： 

首先将原材料通过棘轮进入切料刀，通过切料刀与割料模沿工序方向X方向运动，剪断线材，同时将剪切后的切料送至一序下模前；一序上冲头通过一序上模向下运动将切料顶入一序下模中，同时一序下冲头12向上运动至一序模芯11的模腔的下端面处，一序上、下冲头在一序下模模腔中将切料挤压成所需形状如图2-1和图3-1中A和A’所示整形后得到的一序零件10；一序冷镦结束后，一序上冲头后退，一序下冲头12继续向上运动，将整形后的一序零件10推出一序下模，一序夹钳夹紧一序零件10，将一序零件10送至二序下模前。在这个过程中，一序下冲头12退至初始位置，同时割料模将第二次切好的切料送至一序下模前。 

一序零件10送被至二序下模前后，二序上冲头通过二序上模向下运动，将一序夹钳中的一序零件10推入二序下模中，同时二序下冲头22向上运动至二序模芯21的模腔的下端面处，二序上、下冲头将一序零件10在二序下模模腔中挤压成所需形状如图2-2和图3-2中B和B’所示初步镦法兰的二序零件20，二序冷镦结束后，二序上冲头后退，二序下冲22头继续向上运动，将二序零件20推出二序下模，二序夹钳夹紧二序零件20，将二序零件20送至三序下模前。在这个过程中，二序下冲头22退至初始位置，同时一序夹钳将第二次夹的另一一序零件送至二序下模前。 

二序零件20被送至三序下模前后，三序上冲头通过三序上模向下运动，将二序夹钳中的二序零件20推入三序下模中，同时三序下冲头32向上运动至三序模芯31的模腔下部分内，三序上、下冲头将二序零件20在三下模模腔中挤压成所需形状如图2-3和图3-3中C和C’所示反挤压空后的三序零件30；三序冷镦结束后，三序上冲头后退，三序下冲头32继续向上运动，将三序零件30推出三序下模，三序夹钳夹紧三序零件30，将三序零件30送至四序下模前。在这个过程中，三序下冲头32退至初始位置，同时二序夹钳将第二次夹的另一二序零件送至三序下模前。 

三序零件30被送至四序下模前后，四序上冲头41通过四序上模向下运动，将三序夹钳中的三序零件30推入四序上模和四序下模的模腔中，在四序上冲头41的挤压下四序上模以及四序下模的模腔部分向下运动，使得四序下冲头44对法兰螺母下端的盲孔进行挤压成型，得到如图2-4和图3-4中D和D’所示的法兰成型后的四序零件40；四序冷镦结束后，四序上冲头41后退，四序下冲头44继续向上运动，将四序零件40推出四序下模，四序夹钳夹紧四序零件40，将四序零件40送至下一道工序中。在这个过程中，四序下冲头44退至初始位置，同时三序夹钳将第二次夹的另一三序零件送至四序下模前。 

经过一序模具、二序模具、三序模具、四序模具对坯料进型冷镦后得到的四序零件40只需再进行攻螺纹等后续处理后即可得到所需的法兰螺母。

综上所述，本实用新型提供了一种法兰螺母冷镦制造装置，法兰螺母冷镦制造装置包括装置本体以及依次设置在所述装置本体内的一序模具、二序模具、三序模具及四序模具，各模具中度包括有上模、下模、上冲头和下冲头以及用于在冷镦过程中供零件传输的夹钳，其中一序模具的对切料进行整形得到一序零件，二序模具对一序零件进行初步冷镦出较厚的法兰边得到二序零件，三序模具对二序零件进行盲孔的初步冷镦同时进一步冷镦出薄法兰边得到三序零件，四序模具对三序零件进行法兰边以及盲孔的最后镦制得到四序零件，再对四序零件进行攻螺纹的相应后续处理，即可得到法兰螺母成品。本实用新型采用冷镦的方法制作法兰螺母从而大大提高了材料的利用率，同时也降低了法兰螺母的表面粗糙度，提高了精度，另外，本实用新型多个工序一个机床完成，从而提高了生产率。 

因本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管也已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型的精神和范围之内作出变化和修改。 

Claims (8)

1.一种法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述法兰螺母冷镦制造装置包括装置本体以及依次设置在所述装置本体内的一序模具、二序模具、三序模具及四序模具，其中：

一序模具，包括一序上模、一序下模、一序上冲头和一序下冲头，所述一序上冲头设置于所述一序上模内，所述一序下冲头设置于所述一序下模内；所述一序下模包括一一序模芯，所述一序模芯的模腔呈圆柱状，且一序模芯的模腔的上端面的形状与法兰螺母的上端面的形状一致；所述一序下冲头的上端面与所述一序模芯的模腔的下端面齐平；

二序模具，包括二序上模、二序下模、二序上冲头和二序下冲头，所述二序上冲头设置于所述二序上模内，所述二序下冲头设置于所述二序下模内；所述二序下模包括一二序模芯，所述二序模芯的模腔呈阶梯状，所述二序模芯的模腔的上端面的形状与法兰螺母的上端面的形状一致，所述二序模芯的模腔的下端面呈圆形，且所述二序模芯的模腔的上部分的直径大于其下部分的直径；所述二序下冲头的上端面与所述二序模芯的模腔的下端面齐平；

三序模具，包括三序上模、三序下模、三序上冲头和三序下冲头，所述三序上冲头设置于所述三序上模内，所述三序下冲头设置于所述三序下模内，所述三序下模包括一三序模芯；所述三序模芯的模腔呈阶梯状，所述三序模芯的模腔的上部分的直径大于所述二序模芯的模腔的上部分的直径，且所述三序模芯的模腔的上部分的深度小于所述二序模芯的模腔的上部分的深度；所述三序下冲头的头部设有凸起，所述三序下冲头的顶端位于所述三序模芯的模腔的下部分内；

四序模具，包括四序上模、四序下模、四序上冲头和四序下冲头，所述四序上冲头设置于所述四序上模内，所述四序下冲头设置于所述四序下模内；所述四序上模中设有一四序上模模腔，所述四序上模模腔与法兰螺母的法兰边形状大小一致；所述四序下模包括一四序模芯，所述四序模芯的模腔与法兰螺母的下段的形状大小一致；所述四序下冲头的头部设有凸起，所述四序下冲的顶端与所述四序模芯的上端面齐平。

2.如权利要求1所述的法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述一序模芯上设有一序排气孔。

3.如权利要求1或2所述的法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述一序模具中设有一序夹钳，所述一序夹钳将经所述一序模具加工后的一序零件送至所述二序模具。

4.如权利要求1所述的法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述二序模芯上设有二序排气孔。

5.如权利要求1或4所述的法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述二序模具中设有二序夹钳，所述二序夹钳将经所述二序模具加工后的二序零件送至所述三序模具。

6.如权利要求1所述的法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述三序模具中设有三序夹钳，所述三序夹钳将经所述三序模具加工后的三序零件送至所述四序模具。

7.如权利要求1所述的法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述四序下模内还设置有弹性部件，所述弹性部件位于所述四序模芯的下面。

8.如权利要求7所述的法兰螺母冷镦制造装置，其特征在于，所述弹性部件为弹簧。

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