一種薄壁螺母成形方法
【專利摘要】本發明公開了一種薄壁螺母成形方法，包括下述步驟：（1）原材料：采用原材料為絲材，絲材經過冷鐓機校直，校直后的絲材被送至斷料機構，切成小段坯料；（2）初鐓：將切成小段的坯料放進陰模內進行端面整形，在整形沖頭和陰模的作用下，坯料被整形成為圓柱和錐臺的組合體；（3）預鐓：將初鐓后的坯料進行翻轉調頭進入與陰模型腔，坯料被整形成為蘑菇形；（4）半精鐓：采用半精鐓的模具成形盤部和制預鐓孔；（5）精鐓：采用精鐓的模具對孔進行加深；（6）沖孔；（7）攻絲。本發明用絲材鐓制工藝代替板料拉深工藝，把面積成形變為體積成形，有效避免了拉深過程中出現的拉裂和起皺等由于面積成形引起的各種常見問題。
【專利說明】一種薄壁螺母成形方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于螺母制造【技術領域】，具體地說是涉及一種薄壁螺母成形方法。
【背景技術】
[0002]薄壁螺母常用在汽車、摩托車、自行車等上，主要是焊接在薄板上，以增強薄板與其他部件的鏈接強度，隨著汽車數量的增加該螺母每年的市場需求數量不下于10億件。現有技術中，盤類薄壁螺母的加工方法是板料拉深工藝，即:下料一落料一拉深一二次拉深一多次拉深一沖孔一翻邊一修邊一攻螺紋，拉深工藝要使用拉深模具，模具結構比較復雜，工序較多，制造周期長。板料拉深工藝為面積成形方式，在生產中經常出現的問題是拉深時起皺和拉裂，翻邊時產生裂紋，影響產品質量，生產效率低，阻礙了該類產品的大批量生產。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服上述缺點而提供一種能實現自動化，且產品質量高、生產效率高、成本低的薄壁螺母成形方法。
[0004]本發明的一種薄壁螺母成形方法，包括下述步驟:
(1)原材料:采用原材料為絲材，絲材經過冷鐓機校直，校直后的絲材被送至斷料機構，切成小段坯料，每段坯料的長度由零件的工藝體積確定；
(2)初鐓:將切成小段的坯料放進陰模內進行端面整形，在整形沖頭和陰模的作用下，坯料被整形成為圓柱和錐臺的組合體，錐角的大小為90° -110°，錐臺的小端直徑為圓柱直徑的0.5-0.7倍，此時圓柱的直徑為零件此部分直徑的最小值減去0.4-0.6mm ；
(3)預鐓:將初鐓后的坯料進行翻轉調頭進入與陰模型腔，坯料被整形成為蘑菇形，錐角為100° -110°，蘑菇的直徑為盤部最終直徑的0.6-0.9倍，蘑菇盤的高度(不計桿部)由盤部的用料決定；
(4)半精鐓:采用半精鐓的模具成形盤部和制預鐓孔，制預鐓孔的深度為孔總深度的
0.3-0.4倍，前端制成錐臺形，錐角的大小為150° -160°，此時坯料的形狀與零件的外形
一致；
(5)精鐓:采用精鐓的模具對孔進行加深，孔加深至連皮厚度最小值，縮小連皮厚度，便于沖孔；
(6)沖孔:將精鐓后的孔內的連皮用沖頭沖出，得到通孔的薄壁空心件；
(7)攻絲:將薄壁空心件進行攻絲得到零件。
[0005]上述的薄壁螺母成形方法，其中:所述原材料為表面經過磷化皂化的退火精拉盤圓鋼絲。
[0006]上述的薄壁螺母成形方法，其中:所述冷鐓機為自動冷鐓機。
[0007]本發明與現有技術的相比，具有明顯的有益效果，由以上方案可知，采用原材料為絲材，絲材經過自動冷鐓機校直，自動冷鐓機上的冷鐓工藝是連續的自動作業，相應的原材料進給也是連續的，實現自動化，提高生產效率；原材料選用表面經過磷化皂化的退火精拉盤圓鋼絲，能保證坯料的良好的潤滑性，及原材料的運輸方便。初鐓:將切成小段的坯料放進陰模內進行端面整形，在整形沖頭和陰模的作用下，坯料被整形成為圓柱和錐臺的組合體，使坯料的端面質量較好，且方便了坯料的進一步變形。預鐓:將初鐓后的坯料進行翻轉調頭進入與陰模型腔，坯料被整形成為蘑菇形，使坯料的另一端面質量好，得到很好的整形，同時有利于坯料的進一步變形。半精鐓:采用半精鐓的模具成形盤部和制預鐓孔，半精鐓使盤部成形至最終尺寸，成形部分螺紋底孔尺寸和螺紋孔口倒角尺寸為精鐓完全成形作好最充分的準備；預鐓孔前端制成錐臺形，便于金屬的流動。精鐓:采用精鐓的模具對孔進行加深，孔加深至連皮厚度最小值，縮小連皮厚度，便于沖孔。
[0008]總之，本發明是利用多工位的冷鐓的多次變形將圓柱狀絲材原材料經過初鐓、預鐓、半精鐓、精鐓、沖孔等變形過程，將圓柱絲材毛坯變為薄壁空心件，即用絲材鐓制工藝代替板料拉深工藝，把面積成形變為體積成形，有效避免了拉深過程中出現的拉裂和起皺等由于面積成形引起的各種常見問題。
[0009]以下通過【具體實施方式】，進一步說明本發明的有益效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
參見圖1，一種薄壁螺母成形方法，包括下述步驟:
(1)原材料:采用原材料為表面經過磷化皂化的退火精拉盤圓鋼絲，鋼絲經過冷鐓機校直，校直后的鋼絲被送至斷料機構，切成小段坯料，每段坯料的長度由零件的工藝體積確定;
(2)初鐓:將切成小段的坯料放進陰模內進行端面整形，同時可避免產生毛刺和方便坯料的進一步變形，在整形沖頭和陰模的作用下，坯料被整形成為圓柱和錐臺的組合體，錐角的大小為90°，錐臺的小端直徑為圓柱直徑的0.5倍，此時圓柱的直徑為零件此部分直徑的最小值減去0.4mm ；
(3)預鐓:經過初鐓的坯料陰模一端的的端面到良好的整形，陽模一端的端面也需要進行和另一個端面一樣的形狀，才有利于進一步的變形。將初鐓后的坯料進行翻轉調頭進入與陰模型腔，坯料被整形成為蘑菇形，這次整形后坯料變形的次數少于預鐓一次，故錐角略為增大為100°，蘑菇的直徑為盤部最終直徑的0.6倍，蘑菇盤的高度(不計桿部)由盤部的用料決定；
(4)半精鐓:半精鐓的目的是成形盤部至零件最終尺寸。采用半精鐓的模具成形盤部和制預鐓孔，考慮到成形盤部需要較大的成形力，模具的承受力有限，故制預鐓孔時不宜太深，其深度為孔總深度的0.3倍，前端制成錐臺形，錐角的大小為150°，此時坯料的形狀與零件的外形一致；
(5)精鐓:半精鐓的工件形狀與零件的形狀相同，只是尺寸尚未到位。采用精鐓的模具對孔進行加深，孔加深至連皮厚度最小值，縮小連皮厚度，便于沖孔；
(6)沖孔:將精鐓后的孔內的連皮用沖頭沖出，得到通孔的薄壁空心件； (7)攻絲:將薄壁空心件進行攻絲得到零件。
[0012]實施例2
參見圖1，一種薄壁螺母成形方法，包括下述步驟:
(1)原材料:采用原材料為表面經過磷化皂化的退火精拉盤圓鋼絲，鋼絲經過自動冷鐓機校直，校直后的鋼絲被送至斷料機構，切成小段坯料，每段坯料的長度由零件的工藝體積確定；
(2)初鐓:將切成小段的坯料放進陰模內進行端面整形，同時可避免產生毛刺和方便坯料的進一步變形，在整形沖頭和陰模的作用下，坯料被整形成為圓柱和錐臺的組合體，錐角的大小為102°，錐臺的小端直徑為圓柱直徑的0.6倍，此時圓柱的直徑為零件此部分直徑的最小值減去0.50mm ；
(3)預鐓:經過初鐓的坯料陰模一端的的端面到良好的整形，陽模一端的端面也需要進行和另一個端面一樣的形狀，才有利于進一步的變形。將初鐓后的坯料進行翻轉調頭進入與陰模型腔，坯料被整形成為蘑菇形，這次整形后坯料變形的次數少于預鐓一次，故錐角略為增大為106°，蘑菇的直徑為盤部最終直徑的0.8倍，蘑菇盤的高度(不計桿部)由盤部的用料決定；
(4)半精鐓:半精鐓的目的是成形盤部至零件最終尺寸。采用半精鐓的模具成形盤部和制預鐓孔，考慮到成形盤部需要較大的成形力，模具的承受力有限，故制預鐓孔時不宜太深，其深度為孔總深度的0.35倍，前端制成錐臺形，錐角的大小為156°，此時坯料的形狀與零件的外形一致；
(5)精鐓:半精鐓的工件形狀與零件的形狀相同，只是尺寸尚未到位。采用精鐓的模具對孔進行加深，孔加深至連皮厚度最小值，縮小連皮厚度，便于沖孔；
(6)沖孔:將精鐓后的孔內的連皮用沖頭沖出，得到通孔的薄壁空心件；
(7)攻絲:將薄壁空心件進行攻絲得到零件。
[0013]實施例3
參見圖1，一種薄壁螺母成形方法，包括下述步驟:
(1)原材料:采用原材料為表面經過磷化皂化的退火精拉盤圓鋼絲，鋼絲經過自動冷鐓機校直，校直后的鋼絲被送至斷料機構，切成小段坯料，每段坯料的長度由零件的工藝體積確定；
(2)初鐓:將切成小段的坯料放進陰模內進行端面整形，同時可避免產生毛刺和方便坯料的進一步變形，在整形沖頭和陰模的作用下，坯料被整形成為圓柱和錐臺的組合體，錐角的大小為110°，錐臺的小端直徑為圓柱直徑的0.7倍，此時圓柱的直徑為零件此部分直徑的最小值減去0.6mm ；
(3)預鐓:經過初鐓的坯料陰模一端的的端面到良好的整形，陽模一端的端面也需要進行和另一個端面一樣的形狀，才有利于進一步的變形。將初鐓后的坯料進行翻轉調頭進入與陰模型腔，坯料被整形成為蘑菇形，這次整形后坯料變形的次數少于預鐓一次，故錐角略為增大為110°，蘑菇的直徑為盤部最終直徑的0.9倍，蘑菇盤的高度(不計桿部)由盤部的用料決定；
(4)半精鐓:半精鐓的目的是成形盤部至零件最終尺寸。采用半精鐓的模具成形盤部和制預鐓孔，考慮到成形盤部需要較大的成形力，模具的承受力有限，故制預鐓孔時不宜太深，其深度為孔總深度的0.4倍，前端制成錐臺形，錐角的大小為160°，此時坯料的形狀與零件的外形一致；
(5)精鐓:半精鐓的工件形狀與零件的形狀相同，只是尺寸尚未到位。采用精鐓的模具對孔進行加深，孔加深至連皮厚度最小值，縮小連皮厚度，便于沖孔；
(6)沖孔:將精鐓后的孔內的連皮用沖頭沖出，得到通孔的薄壁空心件；
(7)攻絲:將薄壁空心件進行攻絲得到零件。
[0014]總之，采用本發明的工藝方法與采用現有技術相比，模具結構簡單(用冷鐓模具代替拉深模具)，產品的制造周期短(原來的很多工序變成合并為冷鐓工序的不同工步，在同一設備上幾乎同時進行，大量減少周轉和輔助時間)，質量穩定，生產效率高(用多工位冷鐓機代替沖床，一般沖床一般采用手工送料，單工序加工，一般加工速度30-50次/分鐘，速度慢，人員安全性差，多工位冷鐓機采用機械手自動送料，多工序連續加工，一般加工速度75~120次/分鐘)。
[0015]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，任何未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明`技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種薄壁螺母成形方法，包括下述步驟: (1)原材料:采用原材料為絲材，絲材經過冷鐓機校直，校直后的絲材被送至斷料機構，切成小段坯料，每段坯料的長度由零件的工藝體積確定； (2)初鐓:將切成小段的坯料放進陰模內進行端面整形，在整形沖頭和陰模的作用下，坯料被整形成為圓柱和錐臺的組合體，錐角的大小為90° -110°，錐臺的小端直徑為圓柱直徑的0.5-0.7倍，此時圓柱的直徑為零件此部分直徑的最小值減去0.4-0.6mm ； (3)預鐓:將初鐓后的坯料進行翻轉調頭進入與陰模型腔，坯料被整形成為蘑菇形，錐角為100° -110°，蘑菇的直徑為盤部最終直徑的0.6-0.9倍，蘑菇盤的高度(不計桿部)由盤部的用料決定； (4)半精鐓:采用半精鐓的模具成形盤部和制預鐓孔，制預鐓孔的深度為孔總深度的0.3-0.4倍，前端制成錐臺形，錐角的大小為150° -160°，此時坯料的形狀與零件的外形一致； (5)精鐓:采用精鐓的模具對孔進行加深，孔加深至連皮厚度最小值，縮小連皮厚度，便于沖孔； (6)沖孔:將精鐓后的孔內的連皮用沖頭沖出，得到通孔的薄壁空心件； (7)攻絲:將薄壁空心件進行攻絲得到零件。
2.如權利要求1所述的薄壁螺母成形方法，其特征在于:所述原材料為表面經過磷化皂化的退火精拉盤圓鋼絲。
3.如權利要求1或2所述的薄壁螺母成形方法，其特征在于:所述冷鐓機為自動冷鐓機。
【文檔編號】B21K1/64GK103691874SQ201310668858
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】王恩洪, 肖文英, 趙富俊 申請人:中國航空工業標準件制造有限責任公司