專利名稱：一種拉爆螺栓的免削成型模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及拉爆螺栓成型模具技術領域，特別涉及一種拉爆螺栓的免削成型 模具。
背景技術：
拉爆螺栓廣泛應用于現代化建筑幕墻、樓宇裝修、機電安裝等場合，用于將物件緊 固連結在固定物上。拉爆螺栓具有載荷大、用途廣安裝方便等特點，能替代地腳螺栓，取消 預埋件，提高安裝效率和安裝準確度，在地鐵安裝、建筑安裝、供電安裝、告訴公路安裝等領 域應用越來越廣泛。見圖1和圖2所示，拉爆螺栓一般由頭部和桿部構成，頭部包括錐體51和套管圓 柱52，桿體包括支撐臺階53、螺紋部54和敲擊臺55。使用過程中，頭部套入固定物7開設 的安裝孔內，套管圓柱52周緣套設有一套管6，桿體的螺紋部54外露于固定物，將待安裝物 體8穿于該桿部，在螺紋部54螺接一螺母9后，通過螺母9和固定物7將待安裝物體8固定 于固定物7安裝位置。待安裝物體8的重力傳遞至拉爆螺栓后形成對拉爆螺栓的剪力，以 及對拉爆螺栓的力矩，拉爆螺栓在該力矩的作用下產生沿軸向外滑動的移動趨勢，則套管6 沿所述錐體51的錐面表面產生變形，從而楔緊在安裝孔內，使拉爆螺栓固定于安裝孔內不 能脫出。由于拉爆螺栓的受力特性，要求拉爆螺栓有較高的剛度、強度和抗剪性能，然而現 有的拉爆螺栓大多采用車削加工的方法成型，由于車削工藝是在配料表面去除部分材料而 達到成型目的，故而加工過程中，車削部位的物理性能下降，使用中，拉斷、剪斷等破壞往往 產生在這些車削部位；故而，為了提高性能，現在也有采用冷鐓成型拉爆螺栓的工藝，但現 有的冷鐓成型工藝往往用于成型桿部，頭部由于套管圓柱52的直徑小于支撐臺階53和錐 體51錐底直徑，是一個中間細、兩端粗的結構，且所述套管圓柱52的直徑一般小于桿部直 徑，難以用冷鐓加工成型，故而一般在加工頭部的時候仍需使用車削工藝，這難以保證拉爆 螺栓的質量，使用過程中在頭部容易發生拉斷。
發明內容本實用新型的目的在于針對現有技術的不足而提供一種免車削的，有利于提高拉 爆螺栓強度和抗拉性能、提高加工效率的拉爆螺栓免削成型模具。本實用新型的目的通過以下技術措施實現。—種拉爆螺栓的免削成型模具，它依次包括第一工位成型模具、第二工位成型模 具、第三工位成型模具和第四工位成型模具；所述第一工位成型模具包括第一工位公模和 第一工位母模，所述第一工位母模包括第一模芯，所述第一模芯尾部開設有敲擊臺成型腔， 第一模芯尾部與一可沿第一模芯軸向滑動的頂桿連接，所述第一工位公模凸設有與所述第 一模芯開口端相匹配的第一沖頭；所述第二工位成型模具包括第二工位公模和第二工位母 模，所述第二工位母模的模芯尾部設置有敲擊臺定位部，該模芯亦與一頂桿連接，第二工位母模的模芯開口端開設有支撐臺階尾部成型腔，所述第二工位公模開設有頭部強束腔，所 述頭部強束腔開口處設置有由開口處至頭部強束腔內部直徑逐漸變小的喇叭狀導向口，所 述頭部強束腔腔底連接有第二沖頭；所述第三工位成型模具包括第三工位公模和第三工 位母模，所述第三工位母模的模芯開口處開設有支撐臺階成型腔，該模芯亦與一頂桿連接， 所述第三工位公模開設有與套管圓柱相匹配的導向口，該導向口內可伸縮地連接有第三沖 頭；所述第四工位成型模具包括第四工位公模和第四工位母模，所述第四工位母模內開設 有模腔，所述模腔尾部內設置滑設有活動內模，該活動內模通過壓簧與模腔尾端內壁連接， 所述活動內模開設有供拉爆螺栓桿部插入的桿部定位腔，所述模腔頭部為由模腔首部至尾 部直徑逐漸減小的錐孔，所述錐孔內活動套設有錐體成型內模，所述錐體成型內模由至少 三片相互分離的活動模組成，所述活動模可沿錐孔內壁滑動地貼合于錐孔內，所有活動模 中心圍覆成一通孔，該通孔在活動模位于錐孔首端時通孔孔徑不小于拉爆螺栓支撐臺階直 徑，該通孔在活動模位于錐孔尾端時與拉爆螺栓頭部相匹配，所述第四工位母模內活動套 設有一貫穿所述桿部定位腔和所述通孔的導桿，所述第四工位工位公模對應所述導桿的位 置凸設有第四沖頭。進一步地，所述導桿首端嵌設有磁性吸附裝置。其中，所述錐體成型內模在每兩片活動模之間設置有復位彈簧。其中，所述錐孔首端向錐孔內凸設有止位臺階，所述錐體成型內模的首端外緣抵 觸所述止位臺階的臺階面。其中，所述第四沖頭滑設于第四工位公模內，第四沖頭與第四工位公模之間設置 有壓力彈簧。其中，所述第四公模母模由本體和端蓋固接組成，所述活動內模設置于所述本體 內，所述錐孔開設于端蓋。根據以上所述的，該成型模具內與拉爆螺栓坯料接觸的部分均為嵌設于模具內的 鑲嵌體。本實用新型有益效果為根據本實用新型的技術方案，坯料依次經由第一工位模 具、第二工位模具和第三工位模具冷鐓出拉爆螺栓的桿部，送入第四工位母模后，第四工位 公模和第四工位母模合模，活動模在第四工位公模的擠壓下沿錐孔內壁滑動，活動模圍覆 的通孔逐漸變小而與拉爆螺栓頭部尺寸相匹配，坯料在第四沖頭和活動模的共同擠壓下成 型，活動內模滑動，壓簧被壓縮，拉爆螺栓頭部成型后，第四工位公模與第四工位母模分離， 壓簧在自身復位彈力作用下復位，并推動活動內模帶動錐體成型模具向第四工位母模首端 滑動，活動模張開，通孔變大，便于導桿將拉爆螺栓頂出；本實用新型在加工時，拉爆螺栓 各部位均由冷鐓成型，成型的拉爆螺栓無車削，且由于冷鐓而致使拉爆螺栓組織致密，強度 高，抗拉性能和抗剪性能高，產品質量好，且加工效率高，利于拉爆螺栓的大規模生產。
利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的 任何限制。圖1是拉爆螺栓的結構示意圖。圖2是拉爆螺栓的安裝示意圖。[0018] 圖3是第一工位成型模具的結構示意圖。[001 9] 圖4是第一工位成型模具處于合模狀態的示意圖。[0020] 圖5是第二工位成型模具的結構示意圖。[0021] 圖6是第二工位成型模具處于合模狀態的示意圖。[0022] 圖7是第三工位成型模具的結構示意圖。[0023] 圖8是第三工位成型模具處于合模狀態的示意圖。[0024] 圖9是第四工位成型模具的結構示意圖。[0025] 圖lo是第四工位成型模具處于合模狀態的示意圖。[0026] 圖l至圖lo中包括[0027] 11一一第一工位公模12一一第一工位母模[0028] 13一一第一模芯14一一敲擊臺成型腔[0029] 15一一頂桿16一一第一沖頭[0030] 2 l一一第二工位公模22一一第二工位母模[0031] 23敲i擊臺定位部24一一支撐臺階尾部成型腔[0032] 25一一頭部強束腔26一一導向口[0033] 27一一第二沖頭[0034] 3 l一一第三工位公模32一一第三工位母模[0035] 33一一支撐臺階成型腔34一一第三沖頭[0036] 4l一一第四工位公模411一一第四沖頭[0037] 412一一壓力彈簧42一一第四母模[0038] 42a一一本伺42b一一端蓋[0039] 42 l一一模腔422一一活動內模[0040] 423一一壓簧424一一錐孔[0041] ~241J上位臺階425一一錐體成型內模[0042] 425 l一一通孔4252一一復位彈簧[0043] 426一一導桿426 l一一磁性吸附裝置[0044] 5一一坯料[0045] 5 l一一錐伺52一一套管圓柱[0046] 53一一支撐臺階541螺紋部[0047] 55敲i擊臺6一一套管[0048] 7一一固定物8一一待安裝物體[0049] 9螺母lo一一鑲嵌體。
具體實施方式
[0050]
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明，見圖l一圖lo所示，這是本實用新型的較佳實施例。[0051] 一種拉爆螺栓的免削成型模具，它依次包括第一工位成型模具、第二工位成型模具、第三工位成型模具和第四工位成型模具；所述第一工位成型模具包括第一工位公模11和第一工位母模12，所述第一工位母模12包括第一模芯13，所述第一模芯13尾部開設有敲擊臺成型腔14，第一模芯13尾部與一可沿第一模芯13軸向滑動的頂桿15連接，所述第 一工位公模11凸設有與所述第一模芯13開口端相匹配的第一沖頭16 ；所述第二工位成型 模具包括第二工位公模21和第二工位母模22，所述第二工位母模22的模芯尾部設置有敲 擊臺定位部23，該模芯亦與一頂桿15連接，第二工位母模22的模芯開口端開設有支撐臺 階尾部成型腔24，所述第二工位公模21開設有頭部強束腔25，所述頭部強束腔25開口處 設置有由開口處至頭部強束腔25內部直徑逐漸變小的喇叭狀導向口 26，所述頭部強束腔 25腔底連接有第二沖頭27 ；所述第三工位成型模具包括第三工位公模31和第三工位母模 32，所述第三工位母模32的模芯開口處開設有支撐臺階成型腔33，該模芯亦與一頂桿15連 接，所述第三工位公模31開設有與套管圓柱52相匹配的導向口 26，該導向口 26內可伸縮 地連接有第三沖頭34 ；所述第四工位成型模具包括第四工位公模41和第四工位母模42，所 述第四工位母模42內開設有模腔421，所述模腔421尾部內設置滑設有活動內模422，該活 動內模422通過壓簧423與模腔421尾端內壁連接，所述活動內模422開設有供拉爆螺栓 桿部插入的桿部定位腔，所述模腔421頭部為由模腔421首部至尾部直徑逐漸減小的錐孔 424，所述錐孔424內活動套設有錐體成型內模425，所述錐體成型內模425由至少三片相 互分離的活動模組成，所述活動模可沿錐孔424內壁滑動地貼合于錐孔424內，所有活動模 中心圍覆成一通孔4251，該通孔4251在活動模位于錐孔424首端時通孔4251孔徑不小于 拉爆螺栓支撐臺階53直徑，該通孔4251在活動模位于錐孔424尾端時與拉爆螺栓頭部相 匹配，所述第四工位母模42內活動套設有一貫穿所述桿部定位腔和所述通孔4251的導桿 426，所述第四工位公模41對應所述導桿426的位置凸設有第四沖頭411。見圖3和圖4所示，本實用新型在工作時，圓柱形坯料51首先送入所述第一工位 成型模具的第一模芯13內，所述頂桿15在坯料51推動下退出第一模芯13，所述第一工位 公模11靠近第一工位母模12而合模，所述第一沖頭16插入第一模芯13，墩壓坯料51，坯 料51尾端被擠壓而進入所述敲擊臺成型腔14，并在所述敲擊臺成型腔14內被擠壓成型； 之后第一工位公模11離開第一工位母模12，坯料51在所述頂桿15的頂動下離開第一模 芯13。所述第一工位成型模具主要用于成型敲擊臺55，坯料51尾端在成型過程中受擠壓 收束變形，形成的敲擊臺55組織致密，強度高，使用過程中抗敲打性能好，使用壽命長。見圖5和圖6所示，坯料51由第一工位成型模具被送至第二工位成型模具的第二 工位母模22模芯內，由于所述敲擊臺定位部23的阻擋而止位，此時坯料51的頭部外露于 第二工位母模22，冷鐓時，第二工位公模21靠近第二工位母模22，坯料51頭部由所述導向 口 26插入所述頭部強束腔25內，第二工位公模21和第二工位母模22合模后，坯料51頭部 在所述頭部強束腔25內壁和第二沖頭27的共同作用下受擠壓收束變形，直徑縮小，長度增 長，組織致密化，而坯料51位于所述支撐臺階尾部成型腔24位置的部分則被擠壓而延展填 充至所述支撐臺階尾部成型腔24內；完成冷鐓后，第二工位公模21離開第二工位母模22， 坯料51在第二工位母模22的頂桿15頂動下離開第二工位母模22。所述第二工位成型模 具主要用于成型支撐臺階53尾部以及套管圓柱52，在第二沖頭27的強力沖壓下，坯料51 中段收縮成型成套管圓柱52，組織致密，強度高，抗拉強度提高；此時坯料51的支撐臺階53 頭部位置形成一與所述導向口 26形狀相匹配的錐臺形狀。見圖7和圖8所示，坯料51由第二工位成型模具被送至第三工位成型模具的第三 工位母模32模芯內，坯料51已成型的支撐臺階53尾部受所述支撐臺階成型腔33的阻擋，從而使坯料51止位；合模時，坯料51外露于第三工位母模32的部分進入第三工位公模31 內，并通過第三沖頭34的軸向運動而被墩壓，從而使坯料51在第二工位形成的錐臺形狀的 部分延展變形而成型成支撐臺階53 ；成型完成后，第三工位公模31脫離第三工位母模32， 在第三工位母模32的頂桿15頂動下，坯料51被頂出第三工位母模32。所述第三工位成型 模具主要用于冷鐓成型支撐臺階53。見圖9和圖10所示，坯料51由第三工位成型模具被送至第四工位成型模具的第 四工位母模42模芯，坯料51進入第四工位母模42時，所述錐體成型內模425位于所述錐 孔424首端，此時所述通孔4251的孔徑大于支撐臺階53的直徑，坯料51可以順利頂動所 述導桿426而插入所述通孔4251，坯料51尾端進入所述活動內模422的桿部定位腔內；第 四工位公模41靠近第四工位母模42，在第四沖頭411的作用下，所述錐體成型內模425被 帶動而向所述錐孔424尾部滑動，并推動活動內模422在所述模腔421內滑動，壓簧423被 擠壓而產生復位彈力；在錐孔424內壁的約束下，組成錐體成型內模425的各活動模間隙變 小，通孔4251孔徑縮小，最終使通孔4251形成與拉爆螺栓頭部形狀尺寸相匹配的腔體，從 而使坯料51的頭部被墩壓而成型成拉爆螺栓的頭部，最終成型拉爆螺栓的各部分。完成墩 壓后，第四工位成型模具分模，在所述壓簧423的復位彈力作用下，活動內模422反向滑動， 推動所述錐體成型內模425向錐孔424首端滑動，活動模張開，通孔4251孔徑變大，以便從 通孔4251內取出成型的拉爆螺栓。所述第四工位成型模具用于成型拉爆螺栓的頭部，尤其 是所述錐體51，由于錐體成型內模425是通孔4251孔徑可變化的，故而可方便地取放并墩 壓成型拉爆螺栓頭部，而不需要采用車削方式加工錐體51，冷鐓成型的工藝使錐體51組織 致密，強度高。本實用新型在加工時，拉爆螺栓各部位均由冷鐓成型，成型的拉爆螺栓無車削，且 由于冷鐓而致使拉爆螺栓組織致密，強度高，抗拉性能和抗剪性能高，產品質量好，且加工 效率高，利于拉爆螺栓的大規模生產。見圖9和圖10所示，所述導桿426首端嵌設有磁性吸附裝置4261。這樣在生產超 短的拉爆螺栓時，可以由所述磁性吸附裝置4261吸住坯料51，從而順利將坯料51送入所 述通孔4251，避免了拉爆螺栓長度較短而無法夾取的缺陷，提高了本實用新型的適用范圍。 所述磁性吸附裝置4261可以是永磁鐵等磁性材料。本實用新型所述的錐體成型內模425在每兩片活動模之間設置有復位彈簧4251。 在第四工位成型模具分模后，為了使活動模向錐孔424首端滑動時能沿錐孔424內壁滑動 而使所述錐體成型內模425順利張開，本實用新型設置所述復位彈簧4251，在活動模向錐 孔424尾端滑動而間隙減小時，所述復位彈簧4251被壓縮而產生復位彈力，則活動模反向 移動時，在所述復位彈簧4251的復位彈力作用下，活動模始終被復位彈簧4251擠壓而貼緊 錐孔424內壁，從而使錐體成型內模425順利張開，通孔4251孔徑變大，便于拉爆螺栓取 出。這提高了本實用新型的工作可靠性和加工效率。見圖9所示，所述錐孔424首端向錐孔424內凸設有止位臺階4241，所述錐體成型 內模425的首端外緣抵觸所述止位臺階4241的臺階面。所述止位臺階4241可使所述錐體 成型內模425向錐孔424首端移動時，止位于錐孔424首端，從而避免錐體成型內模425從 錐孔424內脫出。見圖9或圖10所示，所述第四沖頭411滑設于第四工位公模41內，第四沖頭411與第四工位公模41之間設置有壓力彈簧412。由于錐體51成型時，錐體成型內模425的通 孔4251是逐漸縮小而形成與拉爆螺栓頭部相匹配的腔體的，故而在加工過程中，為避免錐 體成型內模425在未滑至錐孔424孔底即被卡死而造成錐體51變形，本實用新型設置所述 壓力彈簧412，用于緩沖所述第四沖頭411的沖擊力，在錐體成型內模425未到達錐孔424 孔底時，第四沖頭411主要起到推動錐體成型內模425的作用，第四工位公模41靠近第四 母模的過程中，第四沖頭411逐漸縮回所述第四工位公模41內，壓力彈簧412被壓縮，當錐 體成型內模425到達錐孔424孔底后，壓力彈簧412被壓縮至死點，此時第四沖頭411與錐 體成型內模425共同作用而使錐體51成型。其中，本實用新型所述的第四工位母模42由本體42a和端蓋42b固接組成，所述 活動內模422設置于所述本體42a內，所述錐孔424開設于端蓋42b。這樣便于打開所述模 腔421，檢修更換所述活動模和活動內模422。其中，該成型模具內與拉爆螺栓坯料51接觸的部分均為嵌設于模具內的鑲嵌體 10。這樣在加工不同型號的拉爆螺栓時，可以通過更換不同的型號的鑲嵌體10而實現在同 一套成型模具上加工不同型號的拉爆螺栓，提高了本實用新型的適用范圍；同時，在加工過 程中，接觸坯料51的部分是最容易碎裂或損壞的，所述鑲嵌體10也便于更換，提高了本實 用新型的工作可靠性。最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實 用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普 通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本 實用新型技術方案的實質和范圍。
權利要求一種拉爆螺栓的免削成型模具，其特征在于它依次包括第一工位成型模具、第二工位成型模具、第三工位成型模具和第四工位成型模具；所述第一工位成型模具包括第一工位公模和第一工位母模，所述第一工位母模包括第一模芯，所述第一模芯尾部開設有敲擊臺成型腔，第一模芯尾部與一可沿第一模芯軸向滑動的頂桿連接，所述第一工位公模凸設有與所述第一模芯開口端相匹配的第一沖頭；所述第二工位成型模具包括第二工位公模和第二工位母模，所述第二工位母模的模芯尾部設置有敲擊臺定位部，該模芯亦與一頂桿連接，第二工位母模的模芯開口端開設有支撐臺階尾部成型腔，所述第二工位公模開設有頭部強束腔，所述頭部強束腔開口處設置有由開口處至頭部強束腔內部直徑逐漸變小的喇叭狀導向口，所述頭部強束腔腔底連接有第二沖頭；所述第三工位成型模具包括第三工位公模和第三工位母模，所述第三工位母模的模芯開口處開設有支撐臺階成型腔，該模芯亦與一頂桿連接，所述第三工位公模開設有與套管圓柱相匹配的導向口，該導向口內可伸縮地連接有第三沖頭；所述第四工位成型模具包括第四工位公模和第四工位母模，所述第四工位母模內開設有模腔，所述模腔尾部內設置滑設有活動內模，該活動內模通過壓簧與模腔尾端內壁連接，所述活動內模開設有供拉爆螺栓桿部插入的桿部定位腔，所述模腔頭部為由模腔首部至尾部直徑逐漸減小的錐孔，所述錐孔內活動套設有錐體成型內模，所述錐體成型內模由至少三片相互分離的活動模組成，所述活動模可沿錐孔內壁滑動地貼合于錐孔內，所有活動模中心圍覆成一通孔，該通孔在活動模位于錐孔首端時通孔孔徑不小于拉爆螺栓支撐臺階直徑，該通孔在活動模位于錐孔尾端時與拉爆螺栓頭部相匹配，所述第四工位母模內活動套設有一貫穿所述桿部定位腔和所述通孔的導桿，所述第四工位工位公模對應所述導桿的位置凸設有第四沖頭。
2.根據權利要求1所述的一種拉爆螺栓的免削成型模具，其特征在于所述導桿首端 嵌設有磁性吸附裝置。
3.根據權利要求2所述的一種拉爆螺栓的免削成型模具，其特征在于所述錐體成型 內模在每兩片活動模之間設置有復位彈簧。
4.根據權利要求3所述的一種拉爆螺栓的免削成型模具，其特征在于所述錐孔首端 向錐孔內凸設有止位臺階，所述錐體成型內模的首端外緣抵觸所述止位臺階的臺階面。
5.根據權利要求4所述的一種拉爆螺栓的免削成型模具，其特征在于所述第四沖頭 滑設于第四工位公模內，第四沖頭與第四工位公模之間設置有壓力彈簧。
6.根據權利要求5所述的一種拉爆螺栓的免削成型模具，其特征在于所述第四公模 母模由本體和端蓋固接組成，所述活動內模設置于所述本體內，所述錐孔開設于端蓋。
7.根據權利要求1 6任意一項所述的一種拉爆螺栓的免削成型模具，其特征在于 該成型模具內與拉爆螺栓坯料接觸的部分均為嵌設于模具內的鑲嵌體。
專利摘要一種拉爆螺栓的免削成型模具，依次包括第一至第四工位成型模具，第一工位成型模具開設有敲擊臺成型腔，第二工位成型模具開設有支撐臺階尾部成型腔，第三工位成型模具開設有支撐臺階成型腔，第四工位成型模具開設有錐孔，錐孔內活動套設有錐體成型內模，所述錐體成型內模由至少三片相互分離的活動模組成。坯料依次經由第一至第三工位模具冷鐓出桿部，并經第四工位成型模具的活動模成型拉爆螺栓頭部，成型的拉爆螺栓無車削，且由于冷鐓而致使拉爆螺栓組織致密，強度高，抗拉性能和抗剪性能高，產品質量好，且加工效率高，利于拉爆螺栓的大規模生產。
文檔編號B21K1/44GK201711483SQ201020227559
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月17日 優先權日2010年6月17日
發明者王友良, 錢恒盼 申請人:鵬馳五金制品有限公司