CN203843493U - 一种十字槽零件加工组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种十字槽零件加工组件，包括：冷镦模具，其包括：用于初步镦制材料杆端部的初镦模；用于镦制形成所述十字槽零件头部的冷镦阳模和冷镦阴模；所述冷镦阳模包括第一底座以及用于镦制形成所述十字槽零件头部十字槽的十字槽冲头；所述冷镦阴模包括第二型腔以及第三型腔；所述冷镦阳模十字槽冲头与冷镦阴模第二型腔对应设置；用于镦制形成所述十字槽零件杆部的车床，其包括：前顶尖和后顶尖；所述前顶尖包括依次连接的十字槽冲头、凸台以及第二底座。所述加工组件通过“冷镦→车制→搓丝”的加工流程，可实现对大变形量十字槽零件的加工成形，多段大变形量十字槽零件加工周期，减少材料用量，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于十字槽类紧固件加工领域，具体地，涉及一种十字槽零件加工组件，尤其适用大变形量十字槽零件的加工。
背景技术
小变形量十字槽零件1a，其结构参见图1和图2，包括头部11a和杆部12a，所述头部11a形状为圆台，中部设置十字槽111a，所述头部11a圆台底面直径为12mm，圆台圆心角为120±2°，圆台高度为2mm，通过丝材（材料杆）镦制达到零件毛坯快速成形，具有效率高，质量稳定的特点。
大变形量十字槽零件11，其结构参见图3和图4，包括头部11和杆部12，所述头部11形状为圆台，中部设置十字槽111，所述头部圆台11底面直径为16.5mm，圆台圆心角为120±2°，圆台高度为3.3mm。
在大变形量零件加工过程中，由于材料变形量大，若采取小变形量十字槽零件1a的加工工艺，往往不能镦制到位。因此，对于此类零件，往往改变加工工艺，采用“车制→冲制→车制→搓丝”的加工流程，首先对材料杆进行棒料车制，然后冲床冲制十字槽，然后车制杆部，搓丝成形。
然而，棒料车制，加工效率低，而且材料用量大、加工周期长，且冲床冲制为一次变形，头部易产生裂纹和凹陷，零件质量不易保证，同时，在车制过程中，按常规顶车加工，需在零件两端制中心孔，两端面将被破坏，并不适用于十字槽零件的加工。
实用新型内容
为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种十字槽零件加工组件，所述加工组件通过“冷镦→车制→搓丝”的加工流程，可实现对大变形量十字槽零件的加工成形，多段大变形量十字槽零件加工周期，减少材料用量，降低生产成本。
为达到上述目的，本实用新型主要采用如下技术方案：
一种十字槽零件加工组件，所述十字槽零件包括设置有十字槽的头部以及与头部一体设置的杆部，所述头部形状为圆台形，杆部形状为圆柱形，所述加工组件包括：冷镦模具，其包括：用于初步镦制材料杆端部的初镦模，其一端面中部设置有用于初步镦制材料杆端部的第一型腔，所述第一型腔容积与所述十字槽零件头部的容积相匹配；用于镦制形成所述十字槽零件头部的冷镦阳模和冷镦阴模；所述冷镦阳模包括第一底座以及用于镦制形成所述十字槽零件头部十字槽的十字槽冲头，所述十字槽冲头设置于第一底座上；所述冷镦阴模包括用于镦制形成所述十字槽零件头部的第二型腔以及用于容置材料杆的第三型腔；所述第二型腔和第三型腔开设于所述冷镦阴模中部，所述第三型腔内径比材料杆杆径大0.02~0.04mm，所述第二型腔形状与所述十字槽零件头部形状相匹配；所述冷镦阳模十字槽冲头与冷镦阴模第二型腔对应设置；用于镦制形成所述十字槽零件杆部的车床，其包括：用于夹持所述材料杆头部的前顶尖和用于夹持所述材料杆杆部的后顶尖；所述前顶尖和后顶尖对应设置；所述前顶尖包括依次连接的十字槽冲头、凸台以及第二底座。
再，所述第一型腔、第二型腔、第三型腔的型面光洁度均≤0.4。
且，所述凸台形状为圆柱形。
又，所述第一型腔和第二型腔的形状为圆台，所述第一型腔圆心角为60°，所述第二型腔圆心角为120°。
另，所述凸台直径比所述十字槽零件头部底面直径小0.5mm，所述凸台高度为5mm。
再，所述材料杆形状为圆柱形，直径≥5.25mm。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：
采用专门设计的冷镦模具，通过冷镦工艺加工形成十字槽零件头部，冷镦是零件多次变形，不会产生头部边缘裂纹，车制过程中，采用专门设计的顶车结构，尤其采用专门设计的前顶尖结构设置，充分利用现有条件，不增加工序，不破坏零件，采取改造后十字槽冷镦阳模和冷镦零件材料标识，十字槽阳模不但起前顶尖定位作用，同时能够传递机床动力，带动零件旋转，切削零件，从而有效缩短大变形量十字槽零件的加工周期，减少材料杆用量，降低生产成本。
附图说明
图1为小变形量十字槽零件的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为大变形量十字槽零件的结构示意图。
图4为图3的左视图。
图5为本实用新型所提供的一种十字槽零件加工组件中出镦模的结构示意图。
图6为本实用新型所提供的一种十字槽零件加工组件中冷镦阴模和冷镦阳模的结构示意图。
图7为图6中冷镦阳模的左视图。
图8为本实用新型所提供的一种十字槽零件加工组件中车床前顶尖的结构示意图。
图9为图8的左视图。
图10为本实用新型所提供的一种十字槽零件加工组件中车床加工十字槽零件杆部的结构示意图。
具体实施方式
参见图3~图10，一种十字槽零件加工组件，所述十字槽零件1包括设置有十字槽111的头部11以及与头部11一体设置的杆部12，所述头部11形状为圆台形，杆部12形状为圆柱形，所述加工组件包括：冷镦模具，其包括：用于初步镦制材料杆端部的初镦模2，其一端面中部设置有用于初步镦制材料杆端部的第一型腔21，所述第一型腔21容积与所述十字槽零件头部11的容积相匹配；用于镦制形成所述十字槽零件头部11的冷镦阳模3和冷镦阴模4；所述冷镦阳模3包括第一底座32以及用于镦制形成所述十字槽零件头部11十字槽11的十字槽冲头31，所述十字槽冲头31设置于第一底座32上；所述冷镦阴模4包括用于镦制形成所述十字槽零件头部11的第二型腔41以及用于容置材料杆的第三型腔42；所述第二型腔41和第三型腔42开设于所述冷镦阴模4中部，所述第三型腔42内径比材料杆杆径大0.02~0.04mm，所述第二型腔42形状与所述十字槽零件头部11形状相匹配；所述冷镦阳模3十字槽冲头31与冷镦阴模4第二型腔41对应设置；用于镦制形成所述十字槽零件杆部12的车床5，其包括：用于夹持所述材料杆头部11的前顶尖51和用于夹持所述材料杆杆部12的后顶尖52；所述前顶尖51和后顶尖52对应设置；所述前顶尖51包括依次连接的十字槽冲头31、凸台511以及第二底座512。
再，所述第一型腔21、第二型腔41、第三型腔42的型面光洁度均≤0.4。
且，所述凸台511形状为圆柱形。
又，所述第一型腔21和第二型腔41的形状为圆台，所述第一型腔21圆心角为60°，所述第二型腔41圆心角为120°。
另，所述凸台511直径比所述十字槽零件头部11底面直径小0.5mm，所述凸台高度为5mm。
再，所述材料杆形状为圆柱形，直径≥5.25mm。
所述十字槽零件的加工采用“冷镦→车制→搓丝”的加工流程，具体流程如下：
将材料杆端部插入初镦模2第一型腔21，对材料杆端部进行初步镦制，形成十字槽零件头部11雏形；将初镦后的材料杆插入冷镦阴模4的第二型腔41和第三型腔42，镦制形成十字槽零件头部11尺寸圆台，通过冷镦阳模3十字槽冲头31镦制形成头部11十字槽111，将头部加工成形的材料杆放入车床5，材料杆头部通过前顶尖51十字槽冲头31夹持，杆部通过后顶尖52夹持，对杆部进行车制，搓丝，形成十字槽零件杆部12，最终形成所述十字槽零件。
（1）确定材料规格
由于原有规格材料变形大，难以达到要求，需根据十字槽零件尺寸以及材料的延展性、流动性、强度、回弹系数等因素确定材料规格，影响因素较多，经过多次冷镦试验才能试验确定该规格材料最大变形量。如普通小变形量十字槽零件1a(HB1-211-M5)头部11a外径为φ12，选用钢丝直径φ4.4，头部11a即可成形，而大变形量十字槽零件1(HB1-208-M5)由于头部11外径为φ16.5，经试验至少需直径φ5.25以上规格材料杆。
（2）冷镦模具设计
a、模具对零件头部11成形有着重要影响，须对冷镦模具进行重新设计。设计时，根据材料杆规格确定冷镦阴模4第三型腔42内径，冷镦阴模4第三型腔42内径比材料杆杆径大0.02~0.04mm，同时为提高材料的流动性，将冷镦阴模4第二型腔41和第三型腔42型面的粗糙度提高至Ra≤0.4。
b、冷镦镦制零件头部11，材料杆封闭在冷镦阳模3和冷镦阴模4之间，材料在冷镦阴模4第二型腔41和第三型腔42间充满，因此确保材料的流动性有非常重要的作用，冷镦阳模，由油压机压制而成，为保证材料的流动性，型面光洁度Ra≤ 0.4，在加工时使用二硫化钼增加材料流动性。
c、初镦模2第一型腔21孔径及型面主要靠研磨来保证，必须保证型面与内孔光滑连接，否则会造成材料卡滞而导致零件变形达不到要求（见图4）。
（3）零件杆部加工
十字槽111由冷镦镦制形成，确保头11部冷镦尺寸，对于镦制中因材料杆规格大而导致零件杆部直径超出所述十字槽零件杆部12尺寸，用车制办法进行解决。车制中为保证螺栓杆部与头部锥面同心度，采用实用技术解决顶车难题，提高加工效率，螺纹可直接车车制或搓丝完成。
本实用新型车床5设计充分利用现有条件，不增加工序，不破坏零件，采取改造后十字槽冷镦阳模作为前顶尖51和冷镦零件材料标识，十字槽阳模不但起前顶尖定位作用，同时能够传递机床动力，带动零件旋转，切削零件。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (6)
1.一种十字槽零件加工组件，所述十字槽零件包括设置有十字槽的头部以及与头部一体设置的杆部，所述头部形状为圆台形，杆部形状为圆柱形，其特征在于，所述加工组件包括：
冷镦模具，其包括：
用于初步镦制材料杆端部的初镦模，其一端面中部设置有用于初步镦制材料杆端部的第一型腔，所述第一型腔容积与所述十字槽零件头部的容积相匹配；
用于镦制形成所述十字槽零件头部的冷镦阳模和冷镦阴模；
所述冷镦阳模包括第一底座以及用于镦制形成所述十字槽零件头部十字槽的十字槽冲头，所述十字槽冲头设置于第一底座上；
所述冷镦阴模包括用于镦制形成所述十字槽零件头部的第二型腔以及用于容置材料杆的第三型腔；所述第二型腔和第三型腔开设于所述冷镦阴模中部，所述第三型腔内径比材料杆杆径大0.02~0.04mm，所述第二型腔形状与所述十字槽零件头部形状相匹配；
所述冷镦阳模十字槽冲头与冷镦阴模第二型腔对应设置；
用于镦制形成所述十字槽零件杆部的车床，其包括：
用于夹持所述材料杆头部的前顶尖和用于夹持所述材料杆杆部的后顶尖；所述前顶尖和后顶尖对应设置；所述前顶尖包括依次连接的十字槽冲头、凸台以及第二底座。
2.根据权利要求1所述的一种十字槽零件加工组件，其特征在于，所述第一型腔、第二型腔、第三型腔的型面光洁度均≤0.4。
3.根据权利要求1所述的一种十字槽零件加工组件，其特征在于，所述凸台形状为圆柱形。
4.根据权利要求1所述的一种十字槽零件加工组件，其特征在于，所述第一型腔和第二型腔的形状为圆台，所述第一型腔圆心角为60°，所述第二型腔圆心角为120°。
5.根据权利要求1所述的一种十字槽零件加工组件，其特征在于，所述凸台直径比所述十字槽零件头部底面直径小0.5mm，所述凸台高度为5mm。
6.根据权利要求1所述的一种十字槽零件加工组件，其特征在于，所述材料杆形状为圆柱形，直径≥5.25mm。
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| CN106238573A (zh) * | 2016-09-30 | 2016-12-21 | 中国航空工业标准件制造有限责任公司 | 硬质高扭矩十字槽冲头组合件 |
| CN110587315A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-20 | 无锡市伟友汽摩配件有限公司 | 一种自动化车削搓丝机 |
| CN110814266A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-02-21 | 中国航空工业标准件制造有限责任公司 | 十字槽沉头螺钉热镦装置 |
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