CN106914568A - 法兰螺柱及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种法兰螺柱制造方法，其包括以下步骤：提供一圆形的金属坯料，该金属坯料上贯通设有避位孔；提供一个锻压模具，包括上模与下模，该上模包括下表面及凸设在该下表面上的导流芯子，该下模上开设有锻压腔并于该锻压腔下方开设有深抽腔；将该金属坯料放置在该下模上，该上模移入该锻压腔内并使该导流芯子穿过该金属坯料的避位孔并伸入到该深抽腔内；向下移动该上模以锻压该金属坯料形成法兰螺柱毛坯；对该管状柱体攻螺纹以得到法兰螺柱。本发明还提供一种由该法兰螺柱制造方法加工而成的法兰螺柱。该法兰螺柱制造方法制成的法兰螺柱强度较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种法兰螺柱制造方法以及由该法兰螺柱制造方法加工得到的法兰螺柱。
背景技术
在生产过程中，经常需要使用法兰螺柱将两个工件组装在一起。法兰螺柱通常由法兰盘及凸设于法兰盘一侧的柱状体构成，柱状体与法兰盘通过焊接、铆接等方式固定。由于法兰螺柱由两个分开的法兰盘及柱状体拼接而成，其在连接部位存在受力强度低、容易脱落的问题。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种能够提高法兰螺柱强度的法兰螺柱制造方法。
本发明还提供一种由该法兰螺柱制造方法加工而成的法兰螺柱。
一种法兰螺柱制造方法，其包括以下步骤：
提供一圆形的金属坯料，该金属坯料上贯通设有避位孔；
提供一个第一锻压模具，包括上模与下模，该上模包括朝向该下模的下表面及凸设在该下表面上的导流芯子，该下模上开设有锻压腔并于该锻压腔下方开设有深抽腔；
将该金属坯料放置在该下模上，该上模移入该锻压腔内并使该导流芯子穿过该金属坯料的避位孔并伸入到该深抽腔内；
向下移动该上模以锻压该金属坯料形成法兰螺柱毛坯，该法兰螺柱毛坯包括法兰盘及管状柱体，该金属坯料受力变形于该上模的下表面与该下模之间形成该法兰盘，并受该导流芯子阻挡沿该深抽腔内壁向下延伸形成该管状柱体；及
对该管状柱体攻螺纹以得到法兰螺柱。
一种法兰螺柱，该法兰螺柱由上述法兰螺柱制造方法加工而成。
本发明的法兰螺柱制造方法及法兰螺柱，由于金属坯料的形状为圆形，锻压时金属坯料受力均匀，便于金属坯料材料流动，使得法兰盘与管状柱体的长度均匀，由于法兰盘及管状柱体为一体成型，提高了法兰螺柱的强度，避免在装配过程中，法兰盘及管状柱体脱落的问题。
附图说明
图1为本发明实施方式的第一锻压模具截面示意图。
图2为本发明实施方式的法兰螺柱制造方法的流程示意图。
图3为本发明实施方式中的金属坯料示意图。
图4为本发明实施方式中的法兰螺柱毛坯示意图。
图5为本发明实施方式中的法兰螺柱锻压体示意图。
图6为本发明实施方式中的法兰螺柱示意图。
图7为图6所示法兰螺柱在另一视角的示意图。
图8为本发明实施方式的第二锻压模具截面示意图。
主要元件符号说明
| 金属坯料 | 10 |
| 避位孔 | 12 |
| 第一锻压模具 | 20 |
| 上模 | 22 |
| 下表面 | 223 |
| 导流芯子 | 225 |
| 下模 | 24 |
| 锻压腔 | 242 |
| 底面 | 2422 |
| 侧面 | 2424 |
| 深抽腔 | 244 |
| 法兰螺柱毛坯 | 30 |
| 法兰盘 | 32、72、82 |
| 第一端面 | 323、722、822 |
| 第二端面 | 325、724、824 |
| 管状柱体 | 34、74、84 |
| 第二锻压模具 | 50 |
| 动模 | 52 |
| 成型面 | 522 |
| 限位芯子 | 524 |
| 定模 | 54 |
| 型腔 | 542 |
| 锻压区 | 5422 |
| 底壁 | 5423 |
| 侧壁 | 5425 |
| 容置区 | 5427 |
| 法兰螺柱锻压体 | 70 |
| 法兰螺柱 | 80 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请同时参见图1、图3及图6，本发明实施方式的法兰螺柱制造方法采用的第一锻压模具20用于对金属坯料10锻压以得到法兰螺柱80。法兰螺柱80包括法兰盘82及一体形成于法兰盘82一侧的管状柱体84。管状柱体84大致呈空心圆柱状。
第一锻压模具20包括相对设置的上模22与下模24。上模22为块体状，其包括朝向下模24的下表面223及凸设在下表面223上的导流芯子225。在本实施方式中，下表面223绕环导流芯子225的部分为平面。下模24上开设有锻压腔242并于锻压腔242下方开设有深抽腔244。锻压腔242包括底面2422以及侧面2424。深抽腔244开设于底面2422上，用于收容导流芯子225。
请一并参见图2至图8，采用本发明实施方式的法兰螺柱制造方法加工法兰螺柱80时，包括以下步骤。
步骤S101：提供一圆形的金属坯料10。金属坯料10在大致中间位置贯通设有避位孔12。在本实施例中，金属坯料10为铝材。
步骤S102：提供第一锻压模具20，其包括相对设置的上模22与下模24。上模包括朝向下模24的下表面223及凸设在下表面223上的导流芯子225。下模24上开设有锻压腔242并于锻压腔242下方开设有深抽腔244。本实施方式的第一锻压模具20如上文所述。
步骤S103：将金属坯料10放置在下模24上，上模22移入锻压腔242内并使导流芯子225穿过金属坯料10的避位孔12并伸入到深抽腔244内。在本实施例中，多个圆形的金属坯料10相互连接组成一个料带（图未示）。料带放置在下模24上，并使其中一个金属坯料10定位于锻压腔242上方。可以理解，在其他实施方式中，也可以将金属坯料10直接放置于锻压腔242内。
步骤S104：向下移动上模22以锻压金属坯料10形成法兰螺柱毛坯30，法兰螺柱毛坯30包括法兰盘32及管状柱体34。当第一锻压模具20开始合模时，金属坯料10受力变形于上模24的下表面223与下模24的底面2422之间形成法兰盘32，并受导流芯子225阻挡沿深抽腔244内壁向下延伸形成管状柱体34。法兰盘32包括相对的第一端面323及第二端面325。第一端面323大致为平面，第二端面325大致为锥面。管状柱体34凸设于第二端面325，且管状柱体34与法兰盘32大致垂直。
步骤S105：采用第二锻压模具50对法兰螺柱毛坯30进行仿形锻压，以改变法兰盘32第一端面323及第二端面325的形状，从而制得具有特定3D曲面法兰盘72的法兰螺柱锻压体70。具体为：根据工件表面设计预制备的法兰螺柱锻压体70的法兰盘72第一端面722及第二端面724的3D曲面形状。提供第二锻压模具50，其包括动模52与定模54。动模52包括朝向定模54的成型面522及凸设于成型面522上的限位芯子524，成型面522与预设的第一端面722的3D曲面形状一致。定模54上形成有型腔542。型腔542包括锻压区5422及容置区5427。锻压区5422包括底壁5423以及侧壁5425。底壁5423与预设的第二端面724的3D曲面形状一致。容置区5427开设于底壁5423上。将法兰螺柱毛坯30放置在定模54上，动模52移入锻压区5422内并抵压法兰螺柱毛坯30，以使法兰螺柱毛坯30的管状柱体34收容于容置区5427内，并使限位芯子524定位于法兰螺柱毛坯30的管状柱体34内。动模52继续向定模54移动，使构成法兰螺柱毛坯30的材料沿该锻压区5422内流动以填充该锻压区5422，从而得到与该成型面522形状一致的第一端面722及与该锻压区5422底壁5423形状一致的第二端面724。在此过程中，由于法兰螺柱毛坯30经过步骤S103及步骤S104的锻压后强度变大，限制了法兰螺柱毛坯30材料的流动性，且限位芯子524对法兰螺柱毛坯30材料向容置区5427内的流动也具有限制作用，因此，构成法兰螺柱毛坯30的材料基本不会朝向容置区5427内流动，而是沿锻压区5422内流动以填充锻压区5422，从而得到与成型面522形状一致的第一端面722及与锻压区5422底壁5423形状一致的第二端面724，并且可以改变法兰螺柱锻压体70的管状柱体74与法兰盘72的倾斜角度（请参见图5）。
步骤S106：通过裁切获得预设侧边轮廓的曲面法兰盘82（请参见图6）。
步骤S107：修整管状柱体74的端面。在本实施例中，采用CNC(Computer numerical control)对管状柱体74的端面进行修整处理。
步骤S108：对管状柱体74攻螺纹以得到法兰螺柱80。法兰螺柱80包括法兰盘82及管状柱体84。法兰盘82包括相对的第一端面822及第二端面824，其中，第一端面822的形状与第一端面722的形状相同，第二端面824的形状与第二端面724的形状相同。本实施例对管状柱体84的内壁进行攻螺纹。可以理解，也可以对管状柱体84的外壁进行攻螺纹。
在本实施例中，步骤S103、步骤S104及步骤S105中均采用冷锻压。
本发明的法兰螺柱制造方法，采用圆形金属坯料10，通过第一锻压模具20锻压使得部分金属坯料10流向深抽腔244。由于金属坯料10的形状为圆形，锻压时金属坯料10受力均匀，便于金属坯料10材料流动，因此，能够制得包括法兰盘32及长度均匀的管状柱体34的法兰螺柱毛坯30。且由于法兰盘82及管状柱体84为一体成型，因此，提高了法兰螺柱80的强度，避免在装配过程中，法兰盘82及管状柱体84脱落的问题。此外，本发明的法兰螺柱制造方法采用第二锻压模具50对法兰螺柱毛坯30进行仿形锻压，以改变法兰盘32第一端面323及第二端面325的形状，从而制得具有特定3D曲面法兰盘82的法兰螺柱80。由于法兰螺柱80的第一端面822及第二端面824的形状与工件的表面相适配，当装配具有3D曲面的工件时，法兰螺柱80的第一端面822及第二端面824能够与工件表面更好地贴合，从而使装配好的工件具有更佳的外观。
可以理解，当工件的表面为平面时，步骤S105可以省略，此时可直接对法兰螺柱毛坯30进行攻螺纹，以得到法兰螺柱80。
可以理解，步骤S105采用的动模52也可以不包括限位芯子524，只需使成型面522与预设的第一端面323的3D曲面形状一致以及使定模54的底壁5423与预设的第二端面325的3D曲面形状一致即可。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种法兰螺柱制造方法，其包括以下步骤：
提供一圆形的金属坯料，该金属坯料上贯通设有避位孔；
提供一个第一锻压模具，包括上模与下模，该上模包括朝向该下模的下表面及凸设在该下表面上的导流芯子，该下模上开设有锻压腔并于该锻压腔下方开设有深抽腔；
将该金属坯料放置在该下模上，该上模移入该锻压腔内并使该导流芯子穿过该金属坯料的避位孔并伸入到该深抽腔内；
向下移动该上模以锻压该金属坯料形成法兰螺柱毛坯，该法兰螺柱毛坯包括法兰盘及管状柱体，该金属坯料受力变形于该上模的下表面与该下模之间形成该法兰盘，并受该导流芯子阻挡沿该深抽腔内壁向下延伸形成该管状柱体；及
对该管状柱体攻螺纹以得到法兰螺柱。
2.如权利要求1所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：该上模包括朝向该下模的下表面，该导流芯子凸设在该下表面上，该下表面绕环该导流芯子的部分为平面。
3.如权利要求1所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：该法兰盘包括相对的第一端面及第二端面，在通过锻压制备法兰螺柱毛坯及对管状柱体攻螺纹的步骤之间，还包括以下步骤：采用一第二锻压模具对法兰螺柱毛坯进行仿形锻压，以改变该第一端面及该第二端面的形状，从而制得具有特定3D曲面法兰盘的法兰螺柱锻压体。
4.如权利要求3所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：采用一第二锻压模具对法兰螺柱毛坯进行仿形锻压的步骤具体包括：
根据工件表面设计预制备的法兰螺柱锻压体的法兰盘的第一端面及第二端面的3D曲面形状；
提供第二锻压模具，包括动模与定模，该动模包括朝向该定模的成型面，该成型面与预设的法兰螺柱锻压体的第一端面的3D曲面形状一致，该定模上形成有锻压区及于该锻压区下方开设的容置区，该锻压区包括底壁，该底壁与预设的法兰螺柱锻压体的第二端面的3D曲面形状一致；
将法兰螺柱毛坯放置在该定模上，该动模移入该锻压区内并抵压该法兰螺柱毛坯，以使该管状柱体收容于该容置区内；及
动模向定模移动，使构成法兰螺柱毛坯的材料沿该锻压区内流动以填充该锻压区，从而得到该法兰螺柱锻压体，该法兰螺柱锻压体的第一端面与该成型面形状一致，该法兰螺柱锻压体的第二端面与该锻压区底壁形状一致。
5.如权利要求4所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：该动模还包括凸设于该成型面上的限位芯子，仿形锻压时，该限位芯子定位于该法兰螺柱毛坯的管状柱体内，以限制该法兰螺柱毛坯的材料向该容置区内流动。
6.如权利要求4所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：该采用一第二锻压模具对法兰螺柱毛坯进行仿形锻压的步骤中采用冷锻压对该法兰螺柱毛坯的第一端面及第二端面进行塑形。
7.如权利要求1所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：该向下移动该上模以锻压该金属坯料形成法兰螺柱毛坯的步骤中采用冷锻压制备法兰螺柱毛坯。
8.如权利要求1所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：该金属坯料由铝材制成。
9.如权利要求1所述的法兰螺柱制造方法，其特征在于：在通过锻压制备法兰螺柱毛坯及对管状柱体攻螺纹的步骤之间，还包括以下步骤：通过裁切获得预设侧边轮廓的曲面法兰盘。
10.一种法兰螺柱，其特征在于：该法兰螺柱由权利要求1-9任意一种法兰螺柱制造方法加工而成。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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