專利名稱：花齒螺栓的成型模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種螺栓的的成型模具，尤其是涉及一種平頭花齒螺栓的成型模具。
背景技術：
目前，齒形螺栓的成型方法多由如下幾步組成加工螺栓毛坯一在滾絲機上用滾絲輪滾壓成型齒型一滾壓螺紋得到成品。采用此種設備成型齒形螺栓，加工效率低、工序長、成本高
實用新型內容
本實用新型的目的是，針對現(xiàn)有技術的設備對花齒螺栓進行花齒成型，加工效率低、工序長、成本高的不足，提供一種加工效率高、操作簡單，成本低的齒形螺栓的成型模具。本實用新型的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的一種花齒螺栓的成型模具，包括初鐓模具、精鐓模具及花齒成型模具，所述的初鐓模具包括初鐓陽模和初鐓陰模，所述的精鐓模具包括精鐓陽模和初鐓陰模，所述的花齒成型模具包括精鐓陽模和花齒組合陰模；所述的初鐓陽模設置有同軸且相連通的初鐓陽模頭部型腔和供壓塊滑落的陽模內孔，所述的初鐓陽模頭部型腔為小徑端直徑dl大于所述花齒螺栓的螺栓桿的直徑的圓錐孔，所述的初鐓陽模頭部型腔的小徑端與所述的陽模內孔相連通；所述墊塊為直徑小于等于所述花齒螺栓的螺栓桿的直徑的圓柱體；所述的初鐓陰模設置有同軸且相連通的初鐓陰模頭部型腔和初鐓陰模桿部型腔，所述的初鐓陰模頭部型腔為圓錐孔，所述的初鐓陰模頭部型腔的小徑端與所述的鐓陰模桿部型腔的相連通，所述的初鐓陰模頭部型腔的大徑D小于所述花齒螺栓的頭部最大直徑D2 ；所述的精鐓陽模為設置有圓柱體的實芯模，其圓柱體部分的直徑大于等于所述的花齒螺栓頭部最大直徑D2 ；所述的花齒組合陰模設置有同軸且相連通的螺栓花齒型腔和精鐓螺栓桿型腔，所述的螺栓花齒型腔與所述的花齒螺栓的花齒頭部外型相匹配；進一步地，所述的初鐓陰模頭部型腔的錐角β為45-80° ；進一步地，所述的初鐓陽模頭部型腔的錐角α為8-13° ;進一步地，所述的初鐓陽模的大徑端直徑Dl為所述花齒螺栓的螺栓桿直徑的
I.2-1. 3倍，其小徑端直徑dl為所述花齒螺栓的螺栓桿直徑的1-1. 2倍；進一步地，所述的精鐓螺栓桿型腔和所述的初鐓陰模桿部型腔的直徑均與所述的花齒螺栓的螺栓桿的直徑相同，公差與所述的花齒螺栓的螺栓桿的公差等級相同或高于所述的花齒螺栓的螺栓桿的公差等級，所述的精鐓螺栓桿型腔和所述的初鐓陰模桿部型腔的長度均大于所述的花齒螺栓的螺栓桿的長度，而小于所述的花齒螺栓的螺栓桿的長度與所述的墊塊的長度之和；進一步地，所述的初鐓陽模頭部型腔的深度大于所述初鐓陰模頭部型腔的的深度，所述的初鐓陽模頭部型腔的深度與所述初鐓陰模頭部型腔的深度之和大于所述的花齒螺栓的頭部的高度，所述的初鐓陰模頭部型腔的錐角β大于所述的初鐓陽模頭部型腔的錐角α。采用本實用新型結構的模具進行花齒螺栓成型，不僅加工效率高、成本低，且在成型過程中不產(chǎn)生重疊，確保了鐓制螺栓的成品率。

圖I為本實用新型成型模具初鐓陽模實施例結構示意圖；圖2為本實用新型成型模具初鐓陰模實施例結構示意圖；圖3為本實用新型成型模具精鐓陽模實施例結構示意圖；圖4為本實用新型成型模具花齒組合陰模實施例結構示意圖；圖5為本實用新型成型模具花齒陰模齒形局部放大示意圖；圖6為本實用新型花齒螺栓實施例結構示意圖；圖7a為采用本實用新型方法進行初鐓形成第一圓臺組合體頭部工作狀態(tài)實施例示意圖；圖7b為采用本實用新型方法形成的頭部為第一圓臺組合體的螺栓毛坯實施例結構示意圖；圖8a為采用本實用新型方法進行第二次鐓形成第二圓臺組合體頭部工作狀態(tài)實施例示意圖；圖Sb為采用本實用新型方法形成的頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯實施例結構示意圖；圖9a為采用本實用新型模具進行花齒成型鐓形成齒形頭部工作狀態(tài)實施例示意圖；圖9b為采用本實用新型方法進行第二次鐓形成第二圓臺組合體頭部工作狀態(tài)實施例示意圖。附圖標記說明I-初鐓陽模 2-初鐓陰模 3-墊塊 4-精鐓陽模 5-花齒組合陰模 6_初鐓陽模頭部型腔 7-初鐓陰模頭部型腔 8-初鐓陰模桿部型腔 11-第一圓臺組合體12-第二圓臺組合體13-初鐓陽模內孔14-螺栓花齒型腔15-精鐓螺栓桿型腔16-花齒段17-合金模芯18-頭部為第一圓臺組合體的螺栓毛坯19-頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯20-花齒螺栓毛坯21-第一圓臺22-第一圓角23-第一倒圓臺24-第二倒圓臺25-第二圓角 26-第三圓角 27-第三倒圓臺28-支撐面 29-光桿30-圓角
具體實施方式
以下結合附圖1-6、圖7a_9a及圖7b_9b及實施例對本實用新型作進一步的描述[0032]如圖1-4及圖7 a所示，本實用新型花齒螺栓成型模具由初鐓陽模I、初鐓陰模2、精鐓陽模4、花齒組合陰模5及墊塊3組成。如圖I和圖7b所示，初鐓陽模I設置有供壓塊滑落的初鐓陽模內孔13和使螺栓頭部初步成型的初鐓陽模頭部型腔6，初鐓陽模頭部型腔6設置在初鐓陽模I的一端，與初鐓陽模內孔13同軸相連通，初鐓陽模頭部型腔6為圓錐孔。初鐓陽模頭部型腔6的小徑端直徑dl也就是初鐓陽模內孔13的直徑大于等于螺栓桿的直徑，最好是螺栓桿直徑的1-1. 2倍，它的大徑端直徑Dl最好是螺栓桿直徑的I. 2 I. 3倍，錐角α為8° -13°，初鐓陽模頭部型腔6的大徑端設置在初鐓陽模I的端面處。這樣設置初鐓陽模頭部型腔6的目的是，使初鐓時料材的頭部緩慢變形，防止鐓制過程中產(chǎn)生折疊，因為在鐓制過程中，禁止折疊現(xiàn)象的發(fā)生。同時獲得頭部為圓弧形的第一圓臺21。如圖2、圖6所示，初鐓陰模2設置有初鐓陰模頭部型腔7和初鐓陰模桿部型腔8，初鐓陰模頭部型腔7和初鐓陰模桿部型腔8同軸相連通，初鐓陰模桿部型腔8為直徑和公差與所加工花齒螺栓的螺栓桿的直徑和公差相同的直通孔，初鐓陰模頭部型腔7為圓錐孔，其大端直徑D比花齒螺栓頭部最大直徑D2小，通常小O. 5-2mm，其錐角β為45° -80°，·此錐角β，可防止在后續(xù)的鐓制過程中，在支撐面28產(chǎn)生環(huán)槽缺陷。大徑端在初鐓陰模2的端面處。如圖3所示，精鐓陽模4具有大于花齒螺栓螺栓桿直徑的圓柱段；防止在后續(xù)的成型工序中，在螺栓的上端面產(chǎn)生折疊。如圖4所示，花齒組合陰模5的一端設置有與花齒螺栓的花齒段16相匹配的螺栓花齒型腔14和精鐓螺栓桿型腔15，精鐓螺栓桿型腔15與初鐓陰模桿部型腔相同，螺栓花齒型腔14和精鐓螺栓桿型腔15同軸相連通。如圖7a所示，墊塊3為直徑小于等于螺栓桿直徑的柱體；精鐓螺栓桿型腔15及初鐓陰模桿部型腔8的長度均大于螺栓桿的長度但小于等于螺栓桿的長度與墊塊3的長度之和，這樣鐓制螺栓時，可防止初鐓陰模2和花齒組合陰模5因受力變型，同時保證螺栓桿部都在精鐓螺栓桿型腔15或初鐓陰模桿部型腔8內，螺栓桿不會彎曲。為防止和減少在鐓制過程中花齒組合陰模5的螺栓花齒型腔14因反復受力而變型，增加花齒組合陰模5的使用次數(shù)，螺栓花齒型腔14的材質為合金，通常采用設置有與螺栓齒型相匹配的齒型孔的合金模芯I 7過盈壓入花齒組合陰模5內形成。本實用新型的鐓制設備可以是雙擊冷鐓機、沖床或壓力機等壓力設備。最好采用多工位冷鐓機作為鐓制設備，這樣效率高，自動化程度高。實施例I下面以在多工位冷鐓機上鐓制半螺紋花齒螺栓毛坯為例對本實用新型模具和鐓制方法做進一步說明在多工位冷鐓機上鐓制需要初鐓陽模I 一件，初鐓陰模2兩件，精鐓陽模4兩件，花齒組合陰模5 —件。先分別把初鐓陽模I和初鐓陰模2 —件安裝在多工位冷鐓機的第一工位上，初鐓陽模頭部型腔6和初鐓陰模頭部型腔7相對同軸設置；精鐓陽模4 一件和初鐓陰模2 —件安裝在多工位冷鐓機的第二工位上，初鐓陰模頭部型腔7和精鐓陽模4的圓柱體同軸相對設置；精鐓陽模4 一件和花齒組合陰模5安裝在多工位冷鐓機第三工位上，螺栓花齒型腔14與精鐓陽模相對同軸設置，上述模具安裝并緊固完畢按如下方法進行鐓制準備料材該料材的單件長度為螺栓桿部長度與螺栓頭部用料長度之和，螺栓頭部用料按體積不變的原理計算得到。料材的直徑和公差與螺栓光桿29的直徑和公差相同。如圖7a和7b所示，經(jīng)過校直并切斷的料材被機械手放入第一工位的初鐓陰模2中，放入墊塊3，調整料材在初鐓陰模桿部型腔8中的長度，使之等于螺栓桿的長度，用支撐裝置支撐住墊塊3，開啟多工位冷鐓機進行初鐓。在初鐓陽模I和初鐓陰模2的作用下，料材的頂部變形，得到具有第一圓臺組合體頭部的螺栓毛坯18。此第一圓臺組合體11是底部設置有第一圓角22的第一圓臺21連接第一倒圓臺23而成的整體。也就是,第一圓臺21和第一倒圓臺23通過圓弧連接成第一圓臺組合體11，在第一圓臺21的頂部設置有圓角30。采用此種結構的螺栓毛坯頭部，可防止在鐓制過程中產(chǎn)生折疊、環(huán)槽等缺陷。如圖8a和Sb所示，將頭部為第一圓臺組合體的螺栓毛坯18送入位于第二工位的初鐓陰模2中，用墊塊3和支撐裝置調整并支撐頭部為第一圓臺組合體的螺栓毛坯18的位 于初鐓陰模桿部型腔8的長度，使之等于螺栓桿的長度，開啟多工位冷鐓機進行二鐓。在精鐓陽模4和初鐓陰模2的作用下第一圓臺組合體11變形為第二圓臺組合體12，得到頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19。該第二圓臺組合體12由底部設置有第三圓角26、頂部設置有第二圓角25的第二倒圓臺24連接第三倒圓臺27而成。也就是，頭部設置有第二圓角的第二倒圓臺24通過圓弧與第三倒圓臺27相連接成一體。在此鐓制過程中，由于所用的陰模沒有變化，仍為初鐓陰模2，而采用精鐓陽模4與初鐓陰模2組合，用精鐓陽模4的大于花齒螺栓螺栓桿直徑的圓柱段對第一圓臺組合體11的頭部進行鐓制，所以可獲得頭部直徑大于頭部為第一圓臺組合體的螺栓毛坯18的頭部直徑的第二圓臺組合體12，從而獲得頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19，這樣，螺栓毛坯經(jīng)過初鐓和二鐓，其頭部逐漸變大，減小了螺栓毛坯最終成型的高徑比，有效地防止鐓制過程中發(fā)生重疊。如圖9a和9b所示，將頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19送入位于第三工位的花齒組合陰模5內，用墊塊3和支撐裝置調整并支撐頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19的位于精鐓螺栓桿型腔的長度，使之等于螺栓桿的長度，開啟設備進行成型鐓，在精鐓陽模4和花齒組合陰模5的作用下工件由頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19變形成為花齒螺栓毛坯20?；X螺栓毛坯20再經(jīng)過擠細模擠細螺紋坯徑或經(jīng)過磨削螺紋坯徑，然后在搓絲機或滾絲機上成形螺紋，得到如圖6所示的成品花齒螺栓。對于料材的直徑，也就是當所鐓制的是中徑桿型或全螺紋螺栓，光桿是螺紋滾前的滾絲坯徑，直接滾壓螺紋即可完成螺栓加工，如果是大徑桿型的螺栓，光桿是螺栓的桿部尺寸，螺紋部分還需要先擠細到滾絲坯徑，然后再滾壓螺紋，本實施例是大徑桿型的螺栓，螺栓光桿就是成型螺栓最終的桿的尺寸實施實例2以在雙擊冷鐓機與沖床結合或雙擊冷鐓機與壓力機結合上成型花見螺栓為例，對本實用新型做進一步詳細介紹。選擇在雙擊冷鐓機和沖床/壓力機上成型本花齒螺栓，需要初鐓陽模一件，初鐓陰模一件，精鐓陽模一件，花齒組合陰模一件。初鐓陽模和精鐓陽模分別安裝在雙擊冷鐓機滑塊上相應陽模孔中，初鐓陰模安裝在陰?？字??；X陰模安裝在沖床或壓力機上。準備料材同實施例I ;放入墊塊3調整料材在初鐓陰模2中的長度使之等于螺栓桿的長度，用支撐裝置支撐住墊塊3，如圖7a和7b所示，將料材送入初鐓陰模內，用墊塊3調整料材位于初鐓陰模桿部型腔8中的長度，使之等于螺栓桿的長度，用支撐裝置支撐住墊塊3 ;調整設備，使初鐓陽模對正初鐓陰模，在初鐓陽模和初鐓陰模的作用下，得到頭部為第一圓臺組合體的螺栓毛坯18，再將精鐓陽模對正初鐓陰模，在精鐓陽模和初鐓陰模的作用下得到頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19，將頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19放入花齒組合陰模內，頭部為第二圓臺組合體的螺栓毛坯19在沖床滑塊和花齒組合陰模的作用下變形成為花齒螺栓毛坯20?；X螺栓毛坯20再經(jīng)過擠細模擠細螺紋坯徑或經(jīng)過磨削螺紋坯徑，然后在搓絲機或滾絲機上成形螺紋，得到成品花齒螺栓。·
權利要求1.花齒螺栓的成型模具，其特征在于，包括初鐓模具、精鐓模具及花齒成型模具，所述的初鐓模具包括初鐓陽模(I)和初鐓陰模(2)，所述的精鐓模具包括精鐓陽模(4)和初鐓陰模(2)，所述的花齒成型模具包括精鐓陽模(4)和花齒組合陰模(5)； 所述的初鐓陽模(I)設置有同軸且相連通的初鐓陽模頭部型腔(6)和供壓塊滑落的陽模內孔(13)，所述的初鐓陽模頭部型腔(6)為小徑端直徑dl大于所述花齒螺栓的螺栓桿的直徑的圓錐孔，所述的初鐓陽模頭部型腔(6)的小徑端與所述的陽模內孔(13)相連通； 所述墊塊(3)為直徑小于等于所述花齒螺栓的螺栓桿的直徑的圓柱體； 所述的初鐓陰模(2)設置有同軸且相連通的初鐓陰模頭部型腔(7)和初鐓陰模桿部型腔(8)，所述的初鐓陰模頭部型腔(7)為圓錐孔，所述的初鐓陰模頭部型腔(7)的小徑端與所述的鐓陰模桿部型腔(8)的相連通，所述的初鐓陰模頭部型腔(7)的大徑D小于所述花齒螺栓的頭部最大直徑D2; 所述的精鐓陽模(4)為設置有圓柱體的實芯模，其圓柱體部分的直徑大于等于所述的花齒螺栓頭部最大直徑D2 ； 所述的花齒組合陰模(5)設置有同軸且相連通的螺栓花齒型腔(14)和精鐓螺栓桿型腔(15)，所述的螺栓花齒型腔(14)與所述的花齒螺栓的花齒頭部外型相匹配；
2.如權利要求I所述的花齒螺栓的成型模具，其特征在于，所述的初鐓陰模頭部型腔(7)的錐角β為45-80。。
3.如權利要求I所述的花齒螺栓的成型模具，其特征在于，所述的初鐓陽模頭部型腔(6)的錐角α為8-13°。
4.如權利要求I或3所述的花齒螺栓的成型模具，其特征在于，所述的初鐓陽模(I)的大徑端直徑Dl為所述花齒螺栓的螺栓桿直徑的I. 2-1. 3倍，其小徑端直徑dl為所述花齒螺栓的螺栓桿直徑的1-1. 2倍。
5.如權利要求I至3各項之一所述的花齒螺栓的成型模具，其特征在于，所述的精鐓螺栓桿型腔(15)和所述的初鐓陰模桿部型腔(8)的直徑均與所述的花齒螺栓的螺栓桿的直徑相同，公差與所述的花齒螺栓的螺栓桿的公差等級相同或高于所述的花齒螺栓的螺栓桿的公差等級，所述的精鐓螺栓桿型腔(15)和所述的初鐓陰模桿部型腔(8)的長度均大于所述的花齒螺栓的螺栓桿的長度，而小于所述的花齒螺栓的螺栓桿的長度與所述的墊塊(3)的長度之和。
6.如權利要求I或4所述的花齒螺栓的成型模具，其特征在于，所述的初鐓陽模頭部型腔(6)的深度大于所述初鐓陰模頭部型腔(7)的的深度，所述的初鐓陽模頭部型腔(6)的深度與所述初鐓陰模頭部型腔(7)的深度之和大于所述的花齒螺栓的頭部的高度，所述的初鐓陰模頭部型腔的錐角β大于所述的初鐓陽模頭部型腔的錐角α。
專利摘要本實用新型針對現(xiàn)有技術中對花齒螺栓進行花齒成型，加工效率低、工序長、成本高的不足，提供一種齒形螺栓的成型方法及所用的成型模具，本成型模具包括初鐓陽模和初鐓陰模組成的初鐓模具、精鐓陽模和初鐓陰模組成的精鐓模具及精鐓陽模和花齒組合陰模組成的花齒成型模具，采用本實用新型結構的模具進行花齒螺栓成型，不僅加工效率高、成本低，且在成型過程中不產(chǎn)生重疊，確保了鐓制螺栓的成品率。
文檔編號B21J13/02GK202725922SQ20122040454
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者王濤, 陳菊, 顧建平, 姚國燕, 楊徐帆, 肖成志 申請人:浙江中航來寶精工科技有限公司