螺栓头部深孔的冷镦成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种零件加工方法，尤其指一种螺栓头部深孔的冷镦成形方法。
【背景技术】
[0002]现有一种申请号为CN201110160830.7名称为《一种用于汽车紧固件的螺栓头部成型方法》的中国发明专利公开了一种用于汽车紧固件的螺栓头部成型方法，包括以下步骤:(I)对材料进行剪料；(2)将剪下的料利用冷镦设备进行冷镦成型，通过头冲成型形成螺栓头部，再对螺栓头部进行头部成型，从而形成螺栓头部的结构。该发明利用冷镦成型直接形成螺栓头部，无需再对螺栓头部进行切边成型，从而节约了材料，使得成本降低，并且采用一次成型的方式进行加工，减少了生产工序，缩短了生产周期。但其缺点是，在面对薄壁且孔深入至杆部的螺栓零件时，按照此工艺成形困难，难以加工，所以其方法还有待于改进。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种用以加工螺栓头部深孔的冷镦成形方法。
[0004]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:本螺栓头部深孔的冷镦成形方法；其特征在于:依次由以下步骤:步骤一，通过第一冲压模对螺栓头部挤压获得螺栓端面中部锥形的凹孔及凹孔的尺寸和深度；步骤二，通过第二冲压模对步骤一螺栓的凹孔进一步冲压使凹孔继续加深形成设定要求的深度与形状，同时将螺栓头部挤压成模具设定要求的轮廓和尺寸；步骤三，通过第三冲压模对步骤二中螺栓的凹孔通过冲头继续向下冲压，使螺栓头部的凹孔周边按第三冲压模的要求向上延伸而形成设定的规格与要求；步骤四，通过第四冲压模对步骤三加工后的螺栓的凹孔内壁挤切出设定花纹，同时螺栓头部被第四冲压模挤压形设定要求的轮廓、形状和尺寸，即完成整个螺栓冷镦加工过程。
[0005]作为改进，所述第一冲压模包括上模和下模，所述上模通过驱动器能相对于下模上下移动，所述上模包括上模壳、冲压棒，在上模壳内设置有模腔，所述冲压棒固定于模腔中，冲压棒底部延伸出上模壳底面而形成冲压头，所述下模凹腔中竖向设置有能将冲压成型的螺栓从下模凹腔中顶出的顶杆，所述顶杆能上下滑动地穿过下模的通孔而延伸出下模的底面，当毛坯螺栓放入下模凹腔后，上模在驱动器驱动下向下移动，毛坯螺栓顶面在冲压头的冲压下使螺栓中部顶面形成锥形的凹孔。
[0006]作为改进，所述第二冲压模包括上压模和底模，所述上压模通过驱动机构能相对于底模上下移动，所述上压模包括上压模壳、第二冲压棒，在上压模壳内设置有模凹腔，所述第二冲压棒固定于模凹腔中，第二冲压棒底部延伸出上压模壳底面而形成第二冲压头，所述底模凹腔中竖向设置有能将冲压成型螺栓从底模凹腔中顶出的通杆，所述通杆能上下滑动地穿过底模的通孔而延伸出底模的底面，当步骤一成型螺栓放入底模凹腔后，上压模在驱动机构驱动下向下移动，第二冲压头冲压螺栓顶面的凹孔，使螺栓头部形成凹孔更深、螺栓头部扩大的设定形状。
[0007]作为改进，所述第三冲压模包括上压模体和下底模，所述上压模体通过驱动装置能相对于下底模上下移动，所述上压模体包括上模壳体、第三冲压棒，在上模壳体内设置有模体凹腔，所述第三冲压棒固定于模体凹腔中，第三冲压棒底部延伸出上压模体底面而形成第三冲压头，所述下底模凹腔中竖向设置有能将冲压成型螺栓从下底模凹腔中顶出的顶出杆，所述顶出杆能上下滑动地穿过下底模的通孔而延伸出下底模的底面，当步骤二成型螺栓放入下底模凹腔后，上压模体在驱动机构驱动下向下移动，第三冲压头冲压螺栓顶部的凹孔，使螺栓头部形成更深的凹孔，同时在第三冲压头的冲压下凹孔周边的螺栓头部向上延伸，形成凹孔周边的螺栓头部更长的设定形状。
[0008]作为改进，所述第四冲压模包括上模体和下部底模，所述上模体通过驱动件能相对于下部底模上下移动，所述上模体包括模壳、模芯、冲压花纹杆，所述模芯设置于模壳内腔中，所述模壳带动模芯上下移动，所述模壳与驱动器相联动，所述模芯包括能在模壳内腔中上下滑动的冲压块、位于冲压块上方的冲压部，所述冲压花纹杆竖向能上下移动地穿置于冲压块中部的中心孔中，且所述冲压花纹杆能伸出冲压块的底面和缩入冲压块的底面，所述冲压部带动冲压花纹杆上下移动，在位于冲压部内设置有当模壳向上或向下移动时能使冲压花纹杆起缓冲作用的缓冲机构；所述下部底模凹腔中竖向设置有能将冲压成型螺栓从下底模凹腔中顶出的顶棒，所述顶棒能上下滑动地穿过下部底模的通孔而延伸出下部底模的底面，当步骤三成形的螺栓放入下部底模凹腔后，模壳在驱动机构驱动下向下移动，冲压花纹杆的底部冲压头顶住的凹孔而定位，当模壳在驱动机构驱动下继续向下移动时，冲压块挤压凹孔周边的螺栓头部而形成设定形状的螺栓头轮廓、形状和尺寸，接着冲压花纹杆的底部在冲压部的向下作用下使冲压头向下移动而将凹孔的内壁挤切成设定形状的花纹。
[0009]作为进一步改进，所述模壳内腔的下部设置有上台级和下台级，所述冲压块能上下移动地位于模壳底部的内腔中，且冲压块能伸出和缩入模壳的底面，所述冲压块的尾部设置有防止冲压块从模壳内腔中掉出的倒台级，所述倒台级与模壳内腔的下台级卡合相适配，所述冲压部的底面位于上台级面上，所述冲压花纹杆的顶部与冲压部的底端相连接，所述冲压块的顶面与冲压部中的冲压杆底端支撑在一起，所述冲压杆的顶端与缓冲机构相支撑，所述冲压杆能上下活动设置冲压部中。
[0010]再改进，所述冲压部包括底面置于上台级面上的限位压块，所述限位压块的顶面周边与套罩底面支撑，所述套罩内从上而下依次设置有缓冲弹簧、能在套罩的内腔中能上下滑动的推动块，所述推动块上部与缓冲弹簧相支撑，而所述推动块底面与冲压杆的顶端相顶触，所述冲压杆下部能上下活动地偏心穿过限位压块而与冲压块的顶面相顶触，所述冲压花纹杆的顶端穿入限位压块的中心盲孔中，而与限位压块的中心盲孔底面支撑在一起，所述缓冲弹簧的顶部与套罩内腔顶面相支撑，而所述套罩的顶面与模壳的内腔顶面相支撑而固定在一起。
[0011]再改进，所述限位压块有上下紧贴在一起的上限位压块和下限位压块组成，所述下限位压块的底面搁置于上台级面上，所述冲压花纹杆顶部穿过下限位压块的竖向中心孔与上限位压块的底面支撑在一起，所述套罩的底面与上限位压块顶面的周边支撑在一起。
[0012]再改进，所述冲压花纹杆的顶端设置倒台级形的凸部，所述凸部卡扣到下限位压块的顶面上。
[0013]作为进一步改进，所述冲压杆为三根，该三根冲压杆的顶端分别与推动块对应底面相支撑，而该三根冲压杆的下端分别等间距位于水平方向的同一圆周地穿过上限位压块和下限位压块与冲压头的对应顶面相支撑，所述推动块的上部为上部直径小下部直径大的台级柱，所述缓冲弹簧为套穿于台级柱中，缓冲弹簧的底端与台级柱台级面相支撑，所述缓冲弹簧顶部与套罩顶面相支撑。
[0014]现有技术相比，本发明的优点在于，深孔是在第三工序位拉深，冲头向下材料向上流动，凹孔周边的螺栓头部向上延伸，在第四工位上把上部的材料压成扁圆盘形，同时有冲头把内部的孔冲成多角形内孔，多余的材料向下运动，而无材料向上的运动，避免向上压盘形成头部的阻力，使螺栓头的深孔周边不易损坏，这是一个革命性的创性，消除了过去打孔对深孔周边的损伤与损坏；且在冲头部分设置有缓冲装置，深孔加工后逐渐退出，不易破坏，通过本冷镦成形方法，深孔成形效果好，精度准确，工件使用寿命长，适用于工业化生产，值得推广。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例中第一冲压模的剖面图；
[0016]图2是本发明实施例中第二冲压模的剖面图；
[0017]图3是本发明实施例中第三冲压模的剖面图；
[0018]图4是本发明实施例中第四冲压模的剖面图；
[0019]图5是图1中