CN216324863U - 一种用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具。包括一体结构、横向布置的锁紧槽、拉断槽和尾部拉槽搓丝板，各搓丝板由前端至后端依次是导入段、整形段、脱料段；拉断槽搓丝板导入段搓丝面纵向中部设置拉断槽搓丝齿，搓丝齿高与宽比值为0.5至0.75，搓丝齿两侧的搓丝面均为斜面，整形段由前段底径整形段和后段外径整形段构成；本实用新型搓丝齿既利于切入工件，又有足够的强度，适用多种合金的搓丝；采用与搓丝面成斜面容料结构暂容挤出余料，使拉断槽成形更稳定，并由后续设置的压板结构把斜面余留的多数料逐渐再压缩回拉断槽，形成一个宽度极窄的拉断槽；本搓丝模具具有较好的加工性能、稳定性，工具强度满足要求，加工效率大幅度提高。

Description

一种用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具

技术领域

本实用新型属于紧固件拉铆钉的加工技术领域，涉及铆钉的加工模具技术，具体涉及一种用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具。

背景技术

目前环槽铆钉广泛运用于各类行业，一些用于高铁航空的特殊连接件环槽铆钉，由于其拉断槽相比普通用途的环槽铆钉更为窄小，一般要求其拉断槽宽度为0.5mm左右，甚至更窄，采用与普通铆钉搓丝模具相同的设计结构制作会导致拉断槽模具强度不高，极易损坏；因此，现有窄拉断槽环槽铆钉的加工制作通常采用机加工方式加工拉断槽。

现有常规的拉断槽搓丝板直接按拉断槽形状设计拉断槽搓丝板结构，由于齿薄、类似于片状的结构，在压入产品时，单位面积承受极大的压力，在搓丝制作、调试等工况下，都极易损坏。也有拉断槽采取切削工艺，而切削工艺需要添置额外的设备，并且该设备即使具有自动上料及装夹功能，生产效率相对人工操作虽有提高，但相比搓丝，其生产效率仍有较大差异，单台设备加工拉断槽的速度不超过每分钟10件。

针对窄拉断槽环槽铆钉，尤其是拉断槽极窄的环槽铆钉的搓丝模具，在保证环槽宽度及底径尺寸的情况下，为了满足寿命要求并能够进行批量搓丝生产，实现节省制造成本，提高生产效率，需要对搓丝模具结构进行新的探索研究和设计。

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足公开了一种用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具。本实用新型目的是提供一种强度高、稳定性好、适用于加工窄拉断槽环槽铆钉的搓丝模具。

本实用新型通过以下技术方案实现：

用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，包括一体结构、横向布置的锁紧槽搓丝板、拉断槽搓丝板和尾部拉槽搓丝板，搓丝模具各搓丝板由前端至后端依次是导入段、整形段、脱料段；其特征在于：

拉断槽搓丝板导入段搓丝面纵向中部设置拉断槽搓丝齿，拉断槽搓丝齿横截面为变形三角形结构，变形三角形两边与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角不大于45°；拉断槽搓丝齿两侧的拉断槽搓丝板搓丝面均为斜面，各斜面与拉断槽搓丝板搓丝面的夹角不大于60°；导入段由前端至后端倾斜设置，导入段倾斜角角度不大于2°、构成导入段拉断槽搓丝齿前端至后端相对于搓丝面渐进升高；

拉断槽搓丝板整形段由前段底径整形段和后段外径整形段构成；底径整形段具有与拉断槽搓丝板导入段后端连接部相同的结构；外径整形段包括过渡段和平面段，过渡段前端与底径整形段末端结构过渡设置，并取消拉断槽搓丝齿、两侧斜面向后端渐进收缩至外径整形段中部取消，构成外径整形段后部搓丝面结构的平面段；

拉断槽搓丝板脱料段搓丝面前端与外径整形段后部平面过渡设置，脱料段平面向后端倾斜开口设置。

进一步所述拉断槽搓丝板导入段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二至五倍。

进一步所述拉断槽搓丝板导入段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二倍。

进一步所述拉断槽搓丝板底径整形段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二倍，拉断槽搓丝板外径整形段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二倍，外径整形段过渡段和平面段长度均是搓丝工件圆柱杆周长的一倍。

进一步所述拉断槽搓丝板脱料段长度是搓丝工件圆柱杆直径的一倍。

进一步所述拉断槽搓丝齿横截面变形三角形两边与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角是20°～35°。

进一步所述拉断槽搓丝齿横截面变形三角形两边与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角与所在边斜面与拉断槽搓丝板搓丝面的夹角之和不大于90°。

所述拉断槽搓丝板脱料段的倾斜开口是斜面或倒圆角结构构成的倾斜开口；斜面与搓丝面的夹角不大于10°，倒圆角结构的圆角半径不小于底径整形段搓丝齿齿高。

所述拉断槽搓丝齿横截面变形三角形的两边是以直线、多段圆弧、或圆弧加直线构成的变形三角形结构，变形三角形各边底端圆弧的切线或直线与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角不大于45°。

所述拉断槽搓丝齿高与齿底部宽比值在0.5至0.75之间。

在常规搓丝板中，由于窄拉断环槽铆钉的拉断槽宽度窄，按照窄拉断槽的形状加工做的搓丝板强度不足，在搓丝过程中极易损坏，搓丝板寿命满足不了生产需要。通过重新设计搓丝齿结构，加宽搓丝齿提高强度，设计挤出料过渡容纳空间，并设计回压搓丝结构。本实用新型拉断槽搓丝板在搓丝加工过程中，挤出的多余料通过向外倾斜设置的搓丝斜面来容纳，通过搓丝板后面压板结构把斜面余留的多数料逐渐再压缩回拉断槽，形成一个宽度极窄的拉断槽。

本实用新型搓丝模具在整个搓丝过程中，由锁紧槽搓丝板或尾部拉槽搓丝板先行切入环槽铆钉工件，带动工件稳定地被压入拉断槽搓丝板，随着挤压越深入，由锁紧槽搓丝板和尾部拉槽搓丝板共同使工件在拉断槽搓丝板上完成成型。

本实用新型有益性：本实用新型搓丝齿高与齿宽比值在0.5至0.75之间，既利于搓丝齿切入工件，又有足够的强度，适用多种合金的搓丝；采用与搓丝面成适当夹角的斜面容料结构暂容挤出余料，使拉断槽成形更稳定，并由后续设置的压板结构把斜面余留的多数料逐渐再压缩回拉断槽，形成一个宽度极窄的拉断槽。本实用新型搓丝模具具有较好的加工性能、稳定性，工具强度满足要求，搓丝一次可完成三段牙型的加工，加工效率大幅度提高。

附图说明

图1是本实用新型制成的窄拉断槽环槽铆钉结构示意图；

图2是窄拉断槽环槽铆钉拉断槽局部示意图；

图3是本实用新型搓丝模具侧面轮廓示意图；

图4是本实用新型搓丝模具端面轮廓示意图；

图5是本实用新型搓丝模具拉断槽搓丝板立体结构示意图；

图6是本实用新型搓丝模具拉断槽搓丝板表面结构示意图；

图7是本实用新型搓丝模具拉断槽搓丝板侧面结构示意图；

图8是本实用新型拉断槽搓丝齿型结构示意图；

图9是图6中B11断面结构示意图；

图10是图6中B12断面和B21断面结构示意图；

图11是图6中B31断面结构示意图；

图12是图6中B32断面结构示意图；

图中，1是导入段，2是整形段，3是脱料段，4是搓丝斜面，5是搓丝齿，6是搓丝面；

A是锁紧槽搓丝板，B是拉断槽搓丝板，C是尾部拉槽搓丝板，E是导入段倾斜夹角，F是脱料段倾斜夹角，B1是拉断槽导入段，B2a是底径整形段，B2b是外径整形段，B3是拉断槽脱料段；B11、B21、B22、B31、B32分别表示拉断槽搓丝板各断面，a是锁紧槽，b是拉断槽，c是尾部拉槽，D1是拉断槽前端直径，D2是拉断槽后端直径，H是拉断槽缝宽，W1是拉断槽前端杆长，W2是拉断槽后端杆长，α1是拉断槽搓丝齿右夹角，α2是拉断槽搓丝齿左夹角，β1是拉断槽搓丝斜面右夹角，β2是拉断槽搓丝斜面左夹角，g是拉断槽搓丝齿高，h是拉断槽搓丝齿底宽。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进一步说明，具体实施方式是对本实用新型原理的进一步说明，不以任何方式限制本实用新型，与本实用新型相同或类似技术均没有超出本实用新型保护的范围。

结合附图。

本实用新型用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，包括一体结构、横向布置的锁紧槽搓丝板A、拉断槽搓丝板B和尾部拉槽搓丝板C，如图4所示，图4是本实用新型搓丝模具端面轮廓示意图，根据拉断槽环槽铆钉搓丝结构，依次是一体结构的锁紧槽搓丝板A、拉断槽搓丝板B和尾部拉槽搓丝板C。其中，如图3所示，图3是本实用新型搓丝模具侧面轮廓示意图，搓丝模具由前端至后端依次是导入段1、整形段2、脱料段3。

拉断槽搓丝板导入段搓丝面6上纵向中心线设置拉断槽搓丝齿5，拉断槽搓丝齿5横截面为三角形结构，三角形两边与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角不大于45°。本实用新型拉断槽搓丝齿横截面三角形的两边还可以是以多段圆弧、或圆弧加直线构成的变形三角形结构，变形三角形各边底端圆弧的切线或直线与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角不大于45°。拉断槽搓丝齿高g与齿底部宽h比值在0.5至0.75之间。

如图8所示，拉断槽搓丝齿5三角形两边与与拉断槽搓丝板竖直壁的的夹角包括拉断槽搓丝齿右夹角α1和拉断槽搓丝齿左夹角α2。拉断槽搓丝齿5两侧的拉断槽搓丝板搓丝面均为斜面，如图8所示，即搓丝斜面4与拉断槽搓丝板搓丝面6的夹角不大于60°，图中，包括是拉断槽搓丝斜面右夹角β1和拉断槽搓丝斜面左夹角β2；拉断槽导入段B1由前端至后端倾斜设置，导入段倾斜夹角E角度不大于2°、构成拉断槽导入段B1拉断槽搓丝齿5和搓丝斜面4前端至后端相对于搓丝面6渐进升高；形成纵向如图9的结构示意。

拉断槽搓丝板B整形段2由前段底径整形段B2a和后段外径整形段B2b构成；底径整形段B2a具有与拉断槽导入段B1后端连接部相同的结构，即如图10所示，B12断面和B21断面结构结构相同；外径整形段B2b包括过渡段和平面段，过渡段前端与底径整形段B2a末端结构过渡设置，并取消拉断槽搓丝齿5、两侧斜面4向后端渐进收缩至外径整形段B2b中部取消，如图11所示，图11中无拉断槽搓丝齿5，两侧斜面4与搓丝面6结合，构成外径整形段B2b后部搓丝面6结构的平面段，如图12所示。

拉断槽搓丝板脱料段B3搓丝面6前端与外径整形段B2b后部平面过渡设置，平面向后端倾斜开口设置。

通常，搓丝设备上搓丝板分为动搓丝板和定搓丝板，动搓丝板与定搓丝板上的各齿设计与产品相同。

如图所示，环槽铆钉搓丝模具的动搓丝板和定搓丝板由三段组成，分别为导入段1，整形段2，脱料段3。窄拉断环槽铆钉的拉断槽搓丝板B整形段2有两段，即拉断槽底径整形段B2a和拉断槽外径整形段B2b，拉断槽底径整形段B2a与拉断槽外径整形段B2b具有不同的作用，其中底径整形段B2a稳定拉断槽底径尺寸，通过相同的热处理工艺使拉断的性能接近一致。外径整形段B2b一是把大部分挤出料重新压入拉断槽，形成一个极窄的拉断槽，又不改变拉断槽底径，二是使拉断槽两侧圆台更平滑。

本实用新型根据变形量最大部位计算所需拉断槽搓丝板B长度。拉断槽搓丝板长度＝拉断槽脱料段长度+拉断槽导入段长度+拉断槽底径整形段长度+拉断槽外径整形段长度。

脱料段3长度等于工件圆柱杆成型部位一倍工件直径，其脱料段采用斜边开口设计或倒圆角设计，脱料段斜边开口设计的脱料段倾斜角F或倒圆角切线的脱料段倾斜角F不大于10°，优选不大于5°，倒圆角设计具有平滑、更大增幅的脱出空间，以倒圆角进行脱模，圆角脱模时圆角半径应不小于底径整形段齿齿高。

导入段1倾斜设置一角度，导入段倾斜角E最大角度应不大于2°。导入段1长度为非搓丝前工件圆柱杆周长2倍至5倍，即2πD至5πD，其中，D为工件圆柱杆直径，锁紧槽搓丝板A或尾部拉槽搓丝板C的导入段1长度不大于该处产品工件圆柱杆周长2倍，即2πD，越大的变形量或难以变形的金属需要越长的导入长度。

底径整形段长度不小于搓丝前工件圆柱杆周长2倍，即2πD；外径整形段长度不小于搓丝前工件圆柱杆周长2倍，即2πD。

根据上述环槽铆钉搓丝模具长度设计要求，确定适合安装该长度搓丝模具的搓丝设备。通常，越长的导入段1长度的搓丝板有更好的寿命；越长的整形段2长度搓丝后工件外形质量更好，尺寸更稳定，但以不超过四倍工件周长为宜。

本实用新型在拉断槽导入段B1长度的搓丝面纵向中心线设置拉断槽搓丝齿5。拉断槽搓丝齿5可以为三角形结构，还可以有其他变形三角形结构。在拉断槽导入段B1前部设置三角形拉断槽搓丝齿5，变形三角形单边角度不大于45°，优先选取范围20°～35°，拉断槽搓丝齿5齿尖角需圆角处理，圆角应尽可能小，不超过R0.2为宜。拉断槽搓丝齿5还可以是变形三角形结构，如半圆弧结构，即牙型截面为圆弧结构。三角形适合压入深度较深，变形量相对较小的形状结构；圆弧适用压入深度较浅，压入量较大的形状结构。

为了容纳铆钉在搓丝加工过程中的挤出料，在拉断槽导入段1后部拉断槽搓丝齿5底端两侧设置拉断槽搓丝斜面4。也可以设置其它形状的结构以容纳搓丝板切入铆钉时的挤出料。可容纳挤出料的结构的空间应不小于挤出料的体积。

拉断槽底径整形段B2a搓丝面与水平无夹角，与拉断槽导入段1平滑过渡设置带有容纳挤出料的拉断槽搓丝斜面4。

拉断槽外径整形段B2b长度设计为两部分组成，第一部分为过渡段，第二部分为平面段。过渡段前端面为拉断槽底径整形段B2a一致带有容纳挤出料的拉断槽搓丝斜面4，并逐渐过渡至一个完整的拉断槽搓丝面6。过渡段应有至少工件圆柱杆周长一倍长，即1πD；平面段也应有至少工件圆柱杆周长一倍长，即1πD。

导入段倾斜角E尽可能小，满足各项参数情况下应不大于2°，优选不大于1°，同时锁紧槽搓丝板A或者尾部拉槽搓丝板C的导入段长度小于拉断槽导入段B的长度，即锁紧槽搓丝板A和尾部拉槽搓丝板C必须比拉断槽搓丝板B先行切入工件；先行切入工件的锁紧槽搓丝板A和尾部拉槽搓丝板C使工件能稳定在搓丝板运动方向的垂直方向上，且保证工件能随搓丝板的运动而滚动不打滑。

Claims (10)

1.一种用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，包括一体结构、横向布置的锁紧槽搓丝板、拉断槽搓丝板和尾部拉槽搓丝板，搓丝模具各搓丝板由前端至后端依次是导入段、整形段、脱料段；其特征在于：

拉断槽搓丝板导入段搓丝面上纵向中部设置拉断槽搓丝齿，拉断槽搓丝齿横截面为变形三角形结构，变形三角形两边与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角不大于45°；拉断槽搓丝齿两侧的拉断槽搓丝板搓丝面均为斜面，各斜面与拉断槽搓丝板搓丝面的夹角不大于60°；导入段由前端至后端倾斜设置，导入段倾斜角角度不大于2°、构成导入段拉断槽搓丝齿和斜面前端至后端相对于搓丝面渐进升高；

拉断槽搓丝板整形段由前段底径整形段和后段外径整形段构成；底径整形段具有与拉断槽搓丝板导入段后端连接部相同的结构；外径整形段包括过渡段和平面段，过渡段前端与底径整形段末端结构过渡设置，并取消拉断槽搓丝齿、两侧斜面向后端渐进收缩至外径整形段中部取消，构成外径整形段后部搓丝面结构的平面段；

拉断槽搓丝板脱料段搓丝面前端与外径整形段后部平面过渡设置，平面向后端倾斜开口设置。

2.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝板导入段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二至五倍。

3.根据权利要求2所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝板导入段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二倍。

4.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝板底径整形段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二倍，拉断槽搓丝板外径整形段长度是搓丝工件圆柱杆周长的二倍，外径整形段过渡段和平面段长度均是搓丝工件圆柱杆周长的一倍。

5.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝板脱料段长度是搓丝工件圆柱杆直径的一倍。

6.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝齿横截面变形三角形两边与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角是20°～35°。

7.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝齿横截面变形三角形两边与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角与所在边斜面与拉断槽搓丝板搓丝面的夹角之和不大于90°。

8.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝板脱料段的倾斜开口是斜面或倒圆角结构构成的倾斜开口；斜面与搓丝面的夹角不大于10°，倒圆角结构的圆角半径不小于底径整形段搓丝齿齿高。

9.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝齿横截面变形三角形的两边是以直线、多段圆弧、或圆弧加直线构成的变形三角形结构，变形三角形各边底端圆弧的切线或直线与拉断槽搓丝板竖直壁的夹角不大于45°。

10.根据权利要求1所述的用于窄拉断槽环槽铆钉制作的搓丝模具，其特征在于：所述拉断槽搓丝齿高与齿底部宽比值是0.5至0.75。

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