异形组合螺栓的成型装置的制作方法

本实用新型涉及机械制造领域，特别涉及一种异形组合螺栓的成型装置。

背景技术：

异形组合螺栓是用于发动机空气滤清器连接用的固定螺栓，现有的异形组合螺栓大都采用机加工的方式加工成型，导致生产周期较长、生产效率低，机加工出来的产品的材料利用率低，导致异形组合螺栓的强度降低，影响使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型提供一种异形组合螺栓的成型装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种异形组合螺栓的成型装置；该异形组合螺栓包括第一直杆、大法兰、第二直杆、第三直杆和六角部，其中，第三直杆上设置有小法兰，该成型装置包括：用于成型出异形组合螺栓的毛坯件的冷镦机，用于清洗所述毛坯件的清洗机，用于对所述毛坯件割尾和车沟槽的机械加工设备，用于对异形组合螺栓进行热处理的热处理设备，用于对热处理后的异形组合螺栓进行搓牙和套垫片的搓牙机以及用于对搓牙后的异形组合螺栓进行表面涂覆的涂覆设备。

作为优选，所述冷镦机包括：切料机构、顶出机构、传送机构以及五个模具，其中，所述切料机构设置在所述顶出机构上，所述五个模具集成在同一机台内，所述顶出机构位于机台一侧，所述传送机构在所述顶出机构以及五个模具之间移动送料。

作为优选，所述五个模具包括：用于对线材的顶部进行缩径的第一模具，用于对所述线材的顶部进一步缩径同时在线材的底部形成倒角的第二模具，用于将线材的中部镦粗并在线材底部形成六角部的第三模具，用于在线材的中部形成大法兰的第四模具以及用于在六角部和大法兰之间形成初级小法兰的第五模具。

作为优选，所述第一模具和第五模具的主模中均设置有氮气弹簧。

本实用新型还提供一种异形组合螺栓的加工工艺，包括：步骤1：冷镦形成异形组合螺栓的毛坯件；步骤2：对步骤1中的毛坯件进行清洗；步骤3：对步骤2中的毛坯件进行割尾处理；步骤4：对步骤3中的毛坯件进行机加工，形成异形组合螺栓的小法兰和第三直杆；步骤5：对步骤4中的异形组合螺栓进行搓牙处理同时在搓牙的杆径上套垫片；步骤6：对搓牙后的异形组合螺栓的表面进行涂覆处理，得到异形组合螺栓成品。

作为优选，所述步骤1具体包括：步骤11：对线材的顶部进行缩径处理；步骤12：对所述线材的顶部进一步缩径，形成第一直杆，同时在线材的底部形成倒角；步骤13：将线材的中部镦粗并在线材底部形成六角部；步骤14：对步骤13中的线材进行冷镦，以形成大法兰；步骤15：在六角部和大法兰之间形成初级小法兰。

作为优选，所述垫片套设在所述第一直杆与所述大法兰接触的一端。

作为优选，所述步骤5中，所述搓牙的杆径为所述第一直杆。

作为优选，在执行步骤5之前，先对异形组合螺栓进行热处理。

作为优选，在执行完步骤6之后，对异形组合螺栓的成品进行质检，以剔除不良品。

与现有技术相比，本实用新型的异形组合螺栓的成型装置，该异形组合螺栓包括第一直杆、大法兰、第二直杆、第三直杆和六角部，其中，第三直杆上设置有小法兰，该成型装置包括：用于成型出异形组合螺栓的毛坯件的冷镦机，用于清洗所述毛坯件的清洗机，用于对所述毛坯件割尾和车沟槽的机械加工设备，用于对异形组合螺栓进行热处理的热处理设备，用于对热处理后的异形组合螺栓进行搓牙和套垫片的搓牙机以及用于对搓牙后的异形组合螺栓进行表面涂覆的涂覆设备。本实用新型采用冷镦的方式成型出异形组合螺栓的毛坯件，保证了线材内金属流线的完整性，进而大大增强了产品的强度。此外，冷镦成型出的毛坯件上具有大法兰和初级小法兰，减少了机加工工序，大大提高了生产效率和材料利用率。

本实用新型的加工工艺，利用了产品的形状和尺寸特性，结合成型技术特点，把材料利用率、机加留量、模具寿命各个因素均控制到了最佳状态，并且没有出现严重影响效率的机加工瓶颈工序。

附图说明

图1为异形组合螺栓的结构示意图；

图2为本实用新型的异形组合螺栓的成型装置中五个模具的结构示意图；

图3为本实用新型中冷镦过程中线材的变化示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本实用新型附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型提供一种异形组合螺栓的成型装置，首先，如图1所示，该异形组合螺栓包括第一直杆1、大法兰4、第二直杆2、第三直杆3和六角部5，其中，第一直杆1的杆径上设置有螺纹，根部套设有垫片7。第三直杆3上设置有小法兰6。并且第三直杆3的直径比所述第一直杆1以及六角部5的直径要小，故小法兰6的两侧为沟槽。

进一步的，该成型装置包括：用于成型出异形组合螺栓的毛坯件的冷镦机，用于清洗所述毛坯件的清洗机，用于对所述毛坯件割尾和车沟槽的机械加工设备，用于对异形组合螺栓进行热处理的热处理设备，用于对热处理后的异形组合螺栓进行搓牙和套垫片的搓牙机以及用于对搓牙后的异形组合螺栓进行表面涂覆的涂覆设备。具体地，所述切料机构采用剪刀，所述顶出机构持续且将固定长度的线材顶出，所述剪刀剪下线材后，传送机构将线材移送到机台的模具中。通常为了确保冷镦机的流水式运行，通常在每相邻的两组设备之间设置1组传送机构。通常，所述传送机构采用夹子。为了避免线材在移动过程中发生转向，故在所述夹子的内侧设置网格纹路，增加夹子的粗糙度，防止线材顶出出时打滑导致转向。

作为优选，所述冷镦机包括：切料机构、顶出机构、传送机构以及五个模具，其中，所述切料机构设置在所述顶出机构上，所述五个模具集成在同一机台内，所述顶出机构位于机台一侧，所述传送机构在所述顶出机构以及五个模具之间移动送料。

如图2所示，所述五个模具包括：用于对线材的顶部进行缩径的第一模具10，用于对所述线材的顶部进一步缩径同时在线材的底部形成倒角的第二模具20，用于将线材的中部镦粗并在线材底部形成六角部5的第三模具30，用于在线材的中部形成大法兰4的第四模具40以及用于在六角部5和大法兰4之间形成初级小法兰的第五模具50。

进一步的，所述第一模具10和第五模具50的主模采用浮动主模。所述浮动主模包括：主模壳、主模模芯、氮气弹簧、主模垫块和主模顶针，其中，所述主模模芯、氮气弹簧和主模垫块由上向下依次设置在所述主模壳中，所述主模模芯中设置有主模型腔，所述主模顶针由主模驱动带动伸入所述主模型腔。通过设置所述氮气弹簧，可以使主模模芯浮动，达到稳定成型的目的。

本实用新型还提供一种异形组合螺栓的加工工艺，包括以下步骤：

步骤1：冷镦形成异形组合螺栓的毛坯件。具体地，请参照图3，所述步骤1包括：步骤11：对线材的顶部进行缩径处理，预成型所述第一直杆1。具体地，所述线材的宽度与第二直杆2的外径相同或相近。这样既便于形成具有更大直径的大法兰4，又可以很好的进行缩径，得到直径较小的第一直杆1。

步骤12：对所述线材的顶部进一步缩径，形成所述第一直杆1，同时在线材的底部形成倒角，以便于后续形成六角部5。

步骤13：将线材的中部镦粗，为后续形成大法兰4做准备，同时在线材底部镦出六角部5。

步骤14：对步骤13中的线材进一步进行冷镦，以形成大法兰4，该大法兰4为喇叭状结构。

步骤15：在六角部5和大法兰4之间形成初级小法兰，该初级小法兰用于在后续工序中形成小法兰6。

步骤2：对步骤1中的毛坯件进行清洗，以去除冷镦过程中的油污。

步骤3：对步骤2中的毛坯件进行割尾处理，即对第一直杆1的尾部进行切削处理，使其尾部为呈锥形。

步骤4：对步骤3中的毛坯件进行机加工，形成异形组合螺栓的小法兰和第三直杆3。具体对所述初级小法兰进行切削处理形成小法兰6，再在小法兰6的两侧切削处凹槽来，进而成型出带有小法兰6的第三直杆3。进一步的，加工完成后，对异形组合螺栓进行热处理。

步骤5：对步骤4中的异形组合螺栓进行搓牙处理同时在搓牙的杆径上套垫片。具体地，所述搓牙的杆径和套垫片的杆径均为所述第一直杆1。所述垫片套设在所述第一直杆1的根部，也即是其与所述大法兰4接触的一端。

步骤6：对搓牙后的异形组合螺栓的表面进行涂覆处理，得到异形组合螺栓成品。

步骤7：对异形组合螺栓的成品进行质检，以剔除不良品。

对于本实用新型的加工工艺，需要说明的是，由于需要在六角部5的所在端成型初级小法兰，故需要将第一直杆1设置在冲模方向。又由于异形组合螺栓整体长度较长，故无法先在主模方向成型第一直杆1后再翻转方向，所以第一直杆1只能在冲模方向实现缩颈成型。并且由于异形组合螺栓整体长度较长，如果完全在冲模中封闭成型，需要更大的设备型号才能实现，成本无疑会大大增加，且由于变形量过高，成型不稳定因素较大，故本实用新型利用与第一直杆1连接的是大法兰4的结构特性，采用两次缩小杆径的方式，达到稳定成型第一直杆1的目的。并且在第二次缩杆径的同时在线材底部预成型倒角。第三模具30中进行成型六角部并预成型大法兰，而通过预成型大法兰上的大圆角，消除第二模具中形成的冲模端台阶，防止成型大法兰平面出现材料堆叠。成型大法兰4同时将六角部5的倒角提高，加长六角部5长度，已保证机加时六角部5的长度足够。(由于产品尺寸限制，后工位成型小法兰需要的材料来源于六角上端圆柱区域的前后径差，缩六角时长度过长就会导致圆柱长度过段，后续成型小法兰的材料就会不足，利用成品六角上方区域最终需要机加工的特性，通过第四工位提六角根部圆弧，达到增加六角长度，且保证六角上端圆柱区域长度的目的。第五模具中成型初级小法兰，并非采用的镦粗工艺，如果采用镦粗工艺，会出现前工位成型的六角区域入模转角、变形的问题，导致模具结构复杂且寿命低。故本实用新型结合产品小法兰6两端均需要在后续机加出沟槽的特性和利用六角部5上端的圆柱直径大于六角部的对角线的特性，严格计算和管控轴向各段尺寸，采用移料的方式成型出六角部5，使得六角部5上端到小法兰6区域的材料，刚好成为初级小法兰所需的材料，这样的成型受力最小，模具寿命最高，且成型工艺稳定。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。