CN2296248Y - 螺头锻造成型装置 - Google Patents

Abstract

一种螺头锻造成型装置,包含一由动力源驱动往复运作的运作机构、一装设在运作机构前端具有模穴的公模、一对应公模且设有装入胚料模穴的母模及一由运作机构驱动且滑动地穿入公模模穴内冲锻胚料的冲棒,公模与运作机构之间间隔分段地套设多数组弹压单元,弹压单元有一定数目及弹性系数的弹性元件,且具有弹压强度及伸缩长度,当运作机构驱动冲棒冲压公模的模穴内时,各组弹压单元依不同的时间差压缩,使公模紧抵母模。

Description

螺头锻造成型装置

本实用新型涉及一种制造螺丝的螺头成型装置，特别是涉及一种可将螺头的胚料依模穴的形状直接锻造成型，减少胚料损耗的螺头锻造成型装置。

一般的螺丝成型机，主要是藉切断装置将成卷的线材裁截成预定长度，然后藉着夹具的夹取，以及冲棒、模具的配合，将裁断后的胚料依序锻造及冲切成具六角或四角的螺头，将这种半成品再进行其他如攻牙等的作业。如图1所示是一种以往螺头成型装置1的示意图，在机台10上组装一个线材输送机构11，且在该线材输送机构11与一个挡料机构12之间装设一个切断机构13，该切断机构13具有一个固定设在该线材输送机构11一侧的剪模组件130，及一个对应在该剪模组件130而可以相错滑移的剪刀组件131，线材2由该线材输送机构11输出通过该剪模组件130与剪刀组件131而抵至该挡料机构12时，该剪刀组件131就被驱动滑移而将预定长度的线材2截断，截断后的胚料20，便被移送至推销14旁侧，并受该推销14的冲推而通出该剪刀组件131外，而被一夹料机构夹持至一冲模机构15，该冲模机构15在机台10上设有三个打头模口150、151、152，且在一可受动力源的飞轮及曲柄所驱动而往复动作的主滑座上设三组对应该打头模口1510、151、152的冲头模153、154、155，将胚料20夹持输送至该第一打头模口150内，并经由其相对应的冲头模153冲压冷锻成端头基部较为粗大的第一胚品21，并依序将该胚品21传送至第二打头模口151内，使对应的第二冲头模154将胚品21冲锻成扁圆形的第二胚品22，再经由第三冲头模155的切刀将该第二胚品22的螺头周边冲切成所需的如六角形、方形的胚品23等，另外也可以配合各打头模口内的通杆156将胚料通出，依序夹持输送以进行后续的作业流程。

以往的螺头成型装置1可将线材2依所需而制作成螺头，而胚品的变形程序如图2所示，将直杆状的线材胚料20，经过两次的冲击锻打成21、22的胚品，以及一次的冲切成型而制成螺头23的形状，当该线材2的头端经两次冲压后形成一个扁圆柱形的胚品22时，其扁圆直径必须大于螺头成品上述胚品23的最长对角距离，且多出该胚品23的最长对角距离的5％-10％，使偏心误差仍可在切刀的加工范围内，而由中空角框状的切刀冲切成所框围形状的胚品23，而该扁圆柱形螺头胚料周边被切成角柱形所剩余的残屑，也就是切刀所切开的外框24，是以往螺丝制造过程中会产生的废料。

业者直接将冲头模的模穴制成所需的螺头造型，可将胚品在模穴内锻造成型为螺头而不必再经过冲切加工，避免产生废料损耗来节省成本，但是一般的制法，螺头成型装置的冲头模是固定装在主滑座上，是一种固定式的传动冲锻机构，所以当主滑座被驱动而滑移时，该冲头模也同样向打头模移近，使该胚品的头端同时受到冲头模内的冲棒冲击锻打，胚品的边缘会由冲头模与打头模之间未紧闭的空隙中逸出，因此不能成型为所需形状，另外该胚品的周边未被冲头模封闭，可能被锻打歪曲使螺头形成不良成品，所以必须先使冲头模与打头模能相对紧抵，再将其内的胚料冲击锻打，才可能将螺头直接锻造成型，但是因胚料的变形应力相当高约100-130kg/mm²，其在受锻打而塑性变形的过程中，特别是接近最后成型时，因模具内受到饱满的锻挤压力，会对模具产生很大的反作用力，因此该冲头模必须有足够的闭模力，才能实施，而如果想在该冲头模上方加设一组弹簧，形成活动式的模头来使冲头模可紧抵打头模，再由冲棒冲锻成型，在技术上相当困难，因为该冲头模上可用的空间有限，所以不能装设巨大的弹簧，如果以一般规格弹簧套设，往往弹力不足而会产生压住冲头模在胚料成型时反作用力，不容易能成型，如果采用足够弹力的强力弹簧，却因伸缩有限，不符合冲棒锻打的冲程，所以不能配合使用，所以不能直接将螺头锻造成型。

本实用新型的目的是在于提供一种可减免胚料损耗的螺头锻造成型装置，可将螺头胚料直接锻造成型，免除废料的产生，而降低螺丝的制造成本。

本实用新型的技术方案是：

一种螺头锻造成型装置，包含一个运作机构、一个公模、一个母模及一个冲棒，该运作机构由一动力源驱动而作往复运作，该公模受该运作机构的推送而往复运作，且设有一使该冲棒伸入的模穴，该母模定位固设对应于该公模处，且设有对应于该公模模穴的模穴，该冲棒由该运作机构驱动，而可滑动地穿入该公模的模穴内冲锻容置其中的胚料，其特征在于：

该公模与运作机构之间，间隔分段地套设多数组弹压单元，每一弹压单元包含多数个由该冲棒冲压受压缩而瞬间产生弹性压力的弹性元件。

所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该运作机构沿运作方向设有一个容装该冲棒的轴孔，而该公模活动地套装在该轴孔的前端，且该弹压单元包括一个套设在该公模外缘的第一弹压单元，该第一弹压单元与运作机构前端的对应顶抵部位之间留有一空隙，而在该轴孔内，另外装设有至少一组可分别依该冲棒的冲程变化而依序顶抵弹压该公模的弹压单元。

所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该运作机构的轴孔内装设有一个冲棒长度调整垫块、一个冲模滑动柄、一个第二弹压单元；

该冲棒长度调整垫块受该运作机构所驱动，而压著该冲棒进行冲锻操作；

该冲模滑动柄的内径大于该冲棒外径的环状体，且可滑动地套装在该轴孔的出口端，前端承装该公模及第一弹压单元；

该第二弹压单元套装在该公模的后端与该冲模长度调整垫块之间。

所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该运作机构的轴孔内装设有一个冲棒长度调整垫块、一个冲模滑动柄、一个第二弹压单元及一个第三弹压单元；

该冲棒长度调整垫块受该运作机构驱动，而压著该冲棒进行冲锻操作；

该冲模滑动柄的内径大于冲棒外径的环状体，可滑动地套装在该轴孔的出口端，前端承装该公模及第一弹压单元；

该第二弹压单元套装在该冲模滑动柄的内缘，并抵接在该公模的后端；

该第三弹压单元套装在该第二弹压单元与冲棒长度调整垫块之间，具有比该第一、二弹压单元大的伸缩长度。

所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该第一弹压单元是由一垫片及多数片盘形弹簧叠合组成，具有比其他弹压单元大的弹压强度及较小的伸缩长度。

本实用新型的效果在于：将其内设有预定模穴的公模装设在一个往复运作的机构的前端，该公模与运机构之间，是以预定间距分段地套设多数组弹压单元，每一弹压单元都具有预定的弹压强度及伸缩扬程，当该运作机构驱动冲棒冲压模穴内的胚料时，各组弹压单元可配合冲棒的冲程变化，而依设定的时间差被依序压缩至预定程度，最后产生的压力总和大于胚料塑性变形的反作用力，使该公模可紧抵在母模，以供冲棒将胚料直接依模穴形状锻造成型，所以能减免胚料的损耗。

本实用新型的一种螺头锻造成型装置，包含一个可由动力源驱动而往复运作机构、一个装设在该运作机构前端具有模穴的公模、一个固定对应该公模且设有模穴可供装入所要成型胚料的母模及一支由该运作机构驱动冲棒，该冲棒可滑动地穿入该公模的模穴内而冲锻容置其中的胚料，该公模与运作机构之间是一定间距分段地套设多数组弹压单元，每一弹压单元包含一预定数目及弹性系数的弹性元件，而具有弹压强度及伸缩长度，当该运作机构驱动冲棒冲压至该公模的模穴内时，各组弹压单元将依不同的时间差被按序压缩至一程度，而使得该公模紧抵母模，供该冲棒将该公模模穴中的胚料锻造成型。

综上所述，本实用新型能提供一种实用的可减免胚料损耗的螺头锻造成型装置，具有可将螺头胚料直接锻造成型，而不必再经过冲切加工，免除废料的产生，降低螺丝的制造成本的功效。

下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的螺头锻造成型装置进行详细说明，附图中：

图1是一种以往的螺头成型装置的机构示意图。

图2是以往的螺头胚品变形流程示意图。

图3是本实用新型较佳实施例第一模组的装置剖视示意图。

图4-7是本实用新型上述较佳实施例第一模组的各段作动状态剖视示意图。

图8是本实用新型较佳实施例第二模组的装置剖视示意图。

图9-11是本实用新型上述较佳实施例第二模组的各段作动状态剖视示意图。

图12是本实用新型较佳实施例第三模组的装置剖视示意图。

本实用新型的螺头锻造成型装置，是由三个并列的冲压模组所组成，前两个模组可将胚料锻造成型为螺头，而第三模组可修剪毛边，以完成制程。如图3所示，本实用新型的第一模组的构造包含一个运作机构3、一个公模4、一个母模5、一支冲棒6、三级弹压单元71、72、73、一个冲棒长度调整垫块8及一个冲模滑动柄9。

该运作机构3可受动力源的飞轮及曲柄所驱动而作前后往复运动，包含一个主滑板30，该主滑板30上呈垂向而倾斜地穿设一个滑槽300，在该滑槽300中嵌设一个调整斜块31，在该调整斜块31的前侧凹设一个形成垂直端面的角槽310，另外在该主滑板30的顶端固设一个水平的固定板32，该固定板32贯穿螺装一个与该调整斜块31连接的斜块调整螺丝33，该斜块调整螺丝33可调整该斜块31在滑槽300内斜向上下移动，使该角槽310的垂向端面可稍微前后水平位移动，且在该主滑板30前端依序螺装一个冲模上下调整板34及一个公模座35，而形成整体的运作机构3，在该运作机构3对应在该角槽310处，沿运作方向水平地前后轴向贯设一个中空轴孔36，该运作机构3的构造及操作与以往相同，所以不再详述。

在该运作机构3的轴孔36内依序装设该冲棒长度调整垫块8、第三弹压单元73、冲棒6、第二弹压单元72及冲模滑动柄9，在该冲模滑动柄9前方设置第一弹压单元71及该公模4，该冲棒长度调整垫块8呈中空筒状体，后端具有一个粗大的垫部80可紧抵在该调整斜块31的角槽310的垂向端面上，而该冲棒长度调整垫块8的前段81缩束且向前突伸，该冲棒长度调整垫块8的中央轴向贯设一个滑槽82，且在该滑槽82内套设一支可由外力驱动的前起模杆83，并在该前起模杆83的前方衔接一支起模副杆84贯穿通过该冲棒长度调整垫块8的前端，该第三弹压单元73套设在该冲棒长度调整垫块8的前段81外围，且具有一个伸缩长度较长的方形弹簧730及一个套设在该冲棒长度调整垫块8前端的定位环731，使该方形弹簧730套装在垫部80与定位环731之间，该定位环731的前端732向前缩束突伸，该冲棒6容置在该轴孔36的前端，且该冲棒6后端设置有一个冲棒垫块60，与该冲棒长度调整垫块8的前端抵接，当该主滑板30被驱动向前带动该调整斜块31向前推近，而该冲棒长度调整垫块8受角槽310垂面的顶压，会传动推抵该冲棒6向前移动。该第二弹压单元72套设在该冲棒6及冲棒垫块60的外围，具有一个抵压在该定位环731前端732的垫片720，及多数组由两两弹簧组反向斜抵套叠的盘状弹簧721，将各组弹簧之间呈正反向倾斜套接，使该第二弹压单元71具有适当的伸缩长度，而在该垫片720与该冲棒长度调整垫块8的前端之间，留有一空隙733。该冲模滑动柄9的内径大于该第二弹压单元72外径的环状体，而可滑动地套装在该第二弹压单元72的外围，其后端抵靠在该定位环731上，前端突伸出该轴孔36。该第一弹压单元71设置在该冲模滑动柄9前端，而与该公模座35前端对应顶抵部位之间留有空隙710，该第一弹压单元71具有一个抵接在该冲模滑动柄5前端的承压垫片711及多数片盘状弹簧712，其弹性系数高，使该第一弹压单元71具有较大的弹压强度及最小的伸缩长度。该公模4(也就是冲头模)装设在该冲模滑动柄9的前端，而后端40抵压在该第二弹压单元72上，前段周缘凸伸扩大形成一个可供卡抵该第一弹压单元71的冲模加强环41，该加强环41的中央嵌塞有一个硬度极高的碳化钨模仁42，并在该公模4中央轴向贯通一个冲孔43，该模仁42前端内凹形成一个与该冲孔43相通而具有预定形状的中空模穴44，该冲孔43可使该冲棒6滑伸冲入。该母模5(也就是打头模〕对应定位固装在该公模4的前方机台上，且与该公模4前端之间具有一空隙45，其对应在该公模4的模穴44处轴向设有一个具预设长度的模穴50，可供容置所要成型胚料的螺杆部分，当该主滑板30被驱动向前带动该调整斜块31向前推近，而该冲棒长度调整垫块8受角槽310垂面的顶压，会传动推抵该冲棒6向前伸入该公模4的模穴44内冲抵胚料，如果旋动该斜块调整螺丝33，就可调整该斜块31上下移动，而微调该角槽310垂直端面的前后位置，藉其顶抵该冲棒长度调整垫块8，以调整该冲棒6的冲压长度。

如图3所示，本实施例在该公模4与运作机构3之间是依一定间距分段地套设三组弹压单元71、72、73，每一弹压单元各依照所需的预定数目、弹性系数的弹性元件及垫片，而具有一定的弹压强度及伸缩长度，操作时，可将截断后的胚料20’，输送插入该母模5的模穴50内，当驱动运作机构3向前移近，藉该调整斜块31的角槽310推送该冲棒长度调整垫块8，而连动该冲棒垫块60并使冲棒6顶靠在该胚料20’的端头上，此时各构件都处于备用状态。如图4-7是本实施例第一模组的各段作动状态示意图。如图4所示，该运作机构3被驱动向前并带动该公模4前端抵靠贴紧在该母模5端面上，使空隙45靠拢，此时模内的胚料20’受该冲棒6的冲压而挤压变形成胚品21’，此时，该三组弹压单元71、72、73仍保持备用情况，以保留弹簧的最大压力，可抵抗该冲棒6锻打时胚料20’在模穴内变形所产生的高挤压力。如图5所示，当该主滑板30被驱动向前带动该调整斜块31向前推近，此时该冲棒长度调整垫块8受该角槽310垂面的推顶，而压缩该第三弹压单元73，使其前端也向空隙733压缩合拢而顶抵在该垫片720上，同时该公模座35也会向前移动了相当于空隙733的距离，而使原来的空隙710缩减成较小的空隙713，所以该胚品21’被冲压成22’的形状。当该主滑板30继续向前，则该公模座35朝向空隙713合拢，并抵靠在该承压垫片711上，如图6所示，此时该第三、第二弹压单元73、72也被压缩相当于空隙713的距离，而该公模4也传递增压给该母模5，同时该冲棒6受到后方该冲棒长度调整垫块8的推压，而继续向前冲锻模穴内的胚品形成胚品23’的形状，而该冲棒6断面积与胚品23’的断面积形成的反向差额压力都由该第二、三弹压单元72、73抵撑，使该公模4可紧压在该母模5上。如图7所示，当该主滑板30受驱动而推行至终程，此时该第一、二弹压单元71、72的盘状弹簧712及721都已被压缩成近乎垂直抵靠的状态，而该弹簧730也被压抵而相靠合，也就是将该第一、二及三弹压单元71、72、73全压缩成具有最大的极限压力，藉此瞬间所产生的弹压强度大于胚品塑性变形的挤压应力，使该公模4在该冲棒6高压冲锻胚品的最后过程中，仍然能保持抵紧该母模5的状态，不会被反作用力顶开而可顺利将该胚品23’锻造成胚品24’的形状，而完成第一组冲模的冲锻工程。最后该运作机构3向后退移并带动该公模4脱离母模5，此时该胚品24’因冲锻时与该公模4模穴44产生紧密配合，而可能依附著该公模4一起退出后退，所以可由该前起模杆83及起模副杆84，向前推抵该冲棒6，而推顶该胚品24’夹持输送至下一程序。

如图8所示是本实施例第二模组的构造，其大部分构造与上述的第一模组相似，同样设有一个具轴孔36’的运作机构3’，在运作机构3’前端设有一个公模4’，且设有一对应该公模4’的母模5’，在轴孔36’内设有一支冲棒6’，在一冲模滑动柄9’前端与该公模3’加强环41’之间设有一个第一弹压单元71’，而在该定位环731’与该公模4后端40’之间设有一个第二弹压单元72’，该第二模组与第一模组的不同是在于：该公模4’的模穴44’是被预定成型的螺头形状如六角形，而该第二模组只须将扁圆形的胚品24’压锻成所须的角柱形，因此该冲棒6’不需具有如第一模组操作时的较长冲程，所以不需装设伸缩长度较大的第三弹压单元730，而使该冲棒长度调整垫块8’填充替换该方形弹簧730的空间，且该定位环731’直接顶抵在该冲棒长度调整垫块8’的前端，而该定位环731’与冲模滑动柄9’之间形成一个较上述该空隙733小的空隙733’，且该第一弹压单元71’与该公模座35’前端对应顶抵处间留有比上述该空隙710及空隙733’更小的空隙710’。

如图8所示，由该第二模组的构造可知本实施例在该公模4’与运作机构3’之间，仍依照一定间距分段地套设两组弹压单元71’、72’，操作时，将该第一模组所送出的胚品24’输送置入母模5’的模穴50’内，当该驱动运作机构3’向前移近时，同样地使该冲棒长度调整垫块8’藉该调整斜块31’的角槽310’推送，而传动该冲棒垫块60’使该冲棒6’顶靠在胚料24’的端头上。如图9-14为该第二模组的各段作动状态示意图，如图9所示，该运作机构3’被驱动向前并带动该公模4’前端抵靠贴紧在母模5’端面上使空隙45’闭合，模内的原胚料24’受该冲棒6’的冲压被挤压变形成胚品25’。如图10所示，当该主滑板30’继续被驱动向前带动该调整斜块31’向前推近，使该冲棒长度调整垫块8’受角槽310’垂面的推顶，将推抵该定位环731’向空隙733’移近，同时该公模座35’也会向前抵靠在该承压垫片711’上，使该空隙710’靠拢，而原来的空隙733’缩减成较小的空隙733”，所以该胚品21’被该冲棒6’冲压成26’的形状。如图11所示，当该主滑板30’受驱动而推行至终程，则该定位环731’朝向该空隙733”合拢，并抵靠在该冲模滑动柄9’上，这时该第一、二弹压单元71’、72’、的盘状弹簧712’及721’都已被压缩成近乎呈垂直抵靠的状态，使该第一、二弹簧单元71’、72’全压缩成具有最大的极限压力，但在该公模4’在冲棒6’高压冲锻胚品的过程中，一直保持抵紧该母模5’的状态，不会被冲开而顺利将胚品26’锻造成胚品27’的形状，而完成该第二组冲模的冲锻工程，并将该胚品锻造成所须的螺头形状，可由夹持机构将通出后的该胚品27’夹持输送至下一流程。

如图12所示，本实施例可由上述两模组的冲锻而将该胚料20锻造成所需的螺头造型，但为了成品的美观，可在该第三模组压整一下该胚品27’的毛边，完成螺头胚品，因该第三模组只须以一小压力来压平毛边，因此该运作机构3”的轴孔36”内可不装设弹压单元，而直接在该公模4”的模穴44”内直接形成平整的造型，并藉该运作机构3”的驱动，使该公模4”向前抵压在母模5”上，而使模穴内的胚品27’周边受冲剪而压平毛边成为成品27”。

本实用新型的螺头锻造成型装置是由三个并列的冲压模组所组成，前两个模组可将胚料锻造成型为螺头，而第三模组为压整毛边，以完成制程，在该第一、二模组中，各段不同的弹压单元都具有一定的装设位置、间距及伸缩长度，可配合该冲棒的冲程变化而在不同的时间差受到压缩，在瞬时产生的弹性压力，使该公模获得足够的闭模压力，来抵抗胚品在封闭的模穴中塑性变形所产生的挤压应力，而将螺头顺利锻造成型。

Claims (5)

1、一种螺头锻造成型装置，包含一个运作机构、一个公模、一个母模及一个冲棒，该运作机构由一动力源驱动而作往复运作，该公模受该运作机构的推送而往复运作，且设有一使该冲棒伸入的模穴，该母模定位固设对应于该公模处，且设有对应于该公模模穴的模穴，该冲棒由该运作机构驱动，而可滑动地穿入该公模的模穴内冲锻容置其中的胚料，其特征在于：

该公模与运作机构之间，间隔分段地套设多数组弹压单元，每一弹压单元包含多数个由该冲棒冲压受压缩而瞬间产生弹性压力的弹性元件。

2、如权利要求1所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该运作机构沿运作方向设有一个容装该冲棒的轴孔，而该公模活动地套装在该轴孔的前端，且该弹压单元包括一个套设在该公模外缘的第一弹压单元，该第一弹压单元与运作机构前端的对应顶抵部位之间留有一空隙，而在该轴孔内，另外装设有至少一组可分别依该冲棒的冲程变化而依序顶抵弹压该公模的弹压单元。

3、如权利要求2所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该运作机构的轴孔内装设有一个冲棒长度调整垫块、一个冲模滑动柄、一个第二弹压单元；

该冲棒长度调整垫块受该运作机构所驱动，而压著该冲棒进行冲锻操作；

该冲模滑动柄的内径大于该冲棒外径的环状体，且可滑动地套装在该轴孔的出口端，前端承装该公模及第一弹压单元；

该第二弹压单元套装在该公模的后端与该冲模长度调整垫块之间。

4、如权利要求2所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该运作机构的轴孔内装设有一个冲棒长度调整垫块、一个冲模滑动柄、一个第二弹压单元及一个第三弹压单元；

该冲棒长度调整垫块受该运作机构驱动，而压著该冲棒进行冲锻操作；

该冲模滑动柄的内径大于冲棒外径的环状体，可滑动地套装在该轴孔的出口端，前端承装该公模及第一弹压单元；

该第二弹压单元套装在该冲模滑动柄的内缘，并抵接在该公模的后端；

该第三弹压单元套装在该第二弹压单元与冲棒长度调整垫块之间，具有比该第一、二弹压单元大的伸缩长度。

5、如权利要求2所述的螺头锻造成型装置，其特征在于：

该第一弹压单元是由一垫片及多数片盘形弹簧叠合组成，具有比其他弹压单元大的弹压强度及较小的伸缩长度。

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