CN109622829A - 一种瓦楞钉的生产装置、方法及瓦楞钉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种瓦楞钉的生产装置、方法及瓦楞钉，包括冷镦机(5)、搓丝机(6)和镀锌机(7)；所述冷镦机(5)的出口端与所述搓丝机(6)的入口端对接，搓丝机(6)的出口端与所述镀锌机(7)的入口端对接；所述冷镦机(5)用于对精拔后的线材进行冲压形成瓦楞钉；所述搓丝机(6)用于对瓦楞钉进行搓尾成尖；所述镀锌机(7)用于对瓦楞钉进行镀锌。本发明用于解决现有的瓦楞钉产量低、废品率高、使用寿命短，后期易损坏以及生产费用高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程材料辅助用具技术领域，具体涉及一种瓦楞钉的生产装置、方法及瓦楞钉。
背景技术
现有的瓦楞钉是一种广泛应用于国外的建筑五金，用于连接木构件，以及石棉瓦、塑料瓦、彩钢瓦的固定。其结构是由钉帽和钉杆两部分组成，通过模具的挤压及冲压，将钉帽与钉杆连接在一起。现有瓦楞钉有四大缺点，第一，产量低，现有的制钉设备每天(10小时工作制)可生产300到400公斤产品。第二，废品率高，机器在冲压过程当中钉帽与钉杆不连接现象频发，从而导致产品废品率能达到5～8％。第三，现有瓦楞钉在使用的后期因天气的原因钉帽与钉杆连接处会因生锈而松动，会有一定的安全因素。第四点，费用高，主要体现在人工费，每个工人只可操作2～3台机器。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种瓦楞钉的生产装置、方法及瓦楞钉，用于解决现有的瓦楞钉产量低、废品率高、使用寿命短，后期易损坏以及生产费用高的问题。
本发明提供一种瓦楞钉的生产装置，包括冷镦机、搓丝机和镀锌机；
所述冷镦机的出口端与所述搓丝机的入口端对接，搓丝机的出口端与所述镀锌机的入口端对接；
所述冷镦机用于对精拔后的线材进行冲压形成瓦楞钉；
所述搓丝机用于对瓦楞钉进行搓尾成尖；
所述镀锌机用于对瓦楞钉进行镀锌。
在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进。
优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述冷镦机用于对精拔后的线材进行冲压形成瓦楞钉，冷镦机包括母模、一冲成型模和二冲成型模，所述母模包括呈柱状的第一层和第二层，所述第一层套装在第二层的外部，所述第二层的中部设有沿着第二层的轴向方向贯通的模孔，第二层的端面设有成型部，所述模孔贯穿所述成型部，所述一冲成型模上设有朝向模孔方向的第一头型模，所述二冲成型模上设有朝向模孔方向的第二头型模；所述第一头型模呈U形状，所述第二头型模的与成型部均呈伞状，第二头型模的宽度大于第一头型模的宽度。
优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述第一层的材质为模具钢，所述第二层的材质为硬质钨钢；所述成型部的外表面设有纹路。
优选的技术方案，其附加技术特征在于：还包括球化退火炉和冷拔机，所述球化退火炉的出口端所述冷拔机的入口端对接，冷拔机的出口端与所述冷镦机的入口端对接，所述球化退火炉用于对线材进行球化退火；
所述冷拔机用于对退火后的线材进行多次拉拔改制以实现对线材的精拔。
本发明还提供一种瓦楞钉的生产方法，包括以下步骤：
S1.球化退火：将线材放入球化退火炉中进行球化退火，随炉加热到740℃-760℃进行一次保温三至五个小时，然后随炉冷却至700℃-720℃进行二次保温二至四个小时，再行随炉冷却至510℃-538℃后出炉空冷；
S2.多次拉拔改制：将球化退火后的线材放在冷拔机上进行4～7次拉拔改制，拉拔后尺寸减小0.25mm-0.38mm；
S3.切断线材：将经过4～7次拉拔改制后的线材放入到冷镦机中，经过冷镦机上的切料机构将线材切断；
S4.一次冲压：将切断后的线材的一端穿设在所述模孔内，线材的另一端从所述成型部上伸出并通过一冲成型模进行一次冲压；
S5.二次冲压：二冲成型模对一次冲压完成后的线材的另一端进行二次冲压，使线材经过冲压形成瓦楞钉；
s6.尾尖成型：将经过二冲成型的瓦楞钉通过搓丝机进搓制，使瓦楞钉远离钉帽的一端被搓制形成尖锐部；
s7.镀锌：将经过搓制的瓦楞钉放入到镀锌机内，对瓦楞钉进行镀锌形成最终成品。
本发明提供一种瓦楞钉，包括钉杆和钉帽，所述钉杆远离钉帽的一端为尖锐部，所述钉杆和钉帽一体成型设置。
优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述钉帽呈伞状，钉帽朝向的钉杆的一端设有菠萝纹。
优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述钉帽朝背离钉杆的端面设有炮头。
优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述钉帽和钉杆的外表面设有锌层。
本发明的有益效果为：本发明的瓦楞钉一改以往老款瓦楞钉的一模一冲的生产，使用全新的生产装置及自主研发的模具，改为一模两冲，现有瓦楞钉每天的产量为300～400公斤，而本发明的瓦楞钉每天的产量为500～600公斤，而且因为一体成型废品率不足万分之一，现有瓦楞钉每个工人只可操作2～3台机器，而本发明的瓦楞钉每个工人可操作8～12台机器，降低人工成本80％左右，而且新设备为全封闭式，操作更简便。生产车间更为干净整洁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明的实施例1的一种瓦楞钉的生产装置的结构示意图。
图2是本发明的实施例1的母模的结构示意图。
图3是本发明的实施例1的一冲成型模和二冲成型模的结构示意图。
图4是本发明的实施例1的冷镦机的机台的结构示意图。
图5是本发明的实施例2的一次冲压示意图。
图6是本发明的实施例2的二次冲压示意图。
图7是本发明实施例3的一种瓦楞钉的结构示意图。
图8是本发明实施例3的一种瓦楞钉的底视图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
实施例1
图1是本发明的实施例1的一种瓦楞钉的生产装置的结构示意图。
图2是本发明的实施例1的母模的结构示意图。
图3是本发明的实施例1的一冲成型模和二冲成型模的结构示意图。
图4是本发明的实施例1的冷镦机的机台的结构示意图。
图中，各个标记的表示含义如下：
3、球化退火炉；4、冷拔机；5、冷镦机；51、母模；511、第一层；512、第二层；513、模孔；514、成型部；52、一冲成型模；53、二冲成型模；54、机台；541、水平直线轮；542、垂直直线轮；543、剪模；544、剪刀；545、挡料板；546、调整螺丝；6、搓丝机；7、镀锌机。
如图1至图4所示，本实施例提供一种瓦楞钉的生产装置，用于生产上述瓦楞钉，包括球化退火炉3、冷拔机4、冷镦机5、搓丝机6和镀锌机7；
所述球化退火炉3的出口端所述冷拔机4的入口端对接，冷拔机4的出口端与所述冷镦机5的入口端对接，冷镦机5的出口端与所述搓丝机6的入口端对接，搓丝机6的出口端与所述镀锌机7的入口端对接；
所述球化退火炉3用于对线材进行球化退火；
所述冷拔机4用于对退火后的线材进行多次拉拔改制以实现对线材的精拔；
所述搓丝机6用于对瓦楞钉进行搓尾成尖；
所述镀锌机7用于对瓦楞钉进行镀锌。
本实施例采用球化退火炉3、冷拔机4、冷镦机5、搓丝机6和镀锌机7对线材实现连续化加工形成瓦楞钉，即将球化退火炉3处理后的线材依次经过冷拔机4拉拔，冷镦机5冲压，搓丝机6搓制和镀锌机7镀锌，从而获得一体成型且具有良好强度的瓦楞钉，本实施例的瓦楞钉一改以往老款瓦楞钉的一模一冲的生产，使用全新的生产装置及自主研发的模具，改为一模两冲，现有瓦楞钉每天的产量为300～400公斤，而本实施例的瓦楞钉每天的产量为500～600公斤，而且因为一体成型废品率不足万分之一，现有瓦楞钉每个工人只可操作2～3台机器，而本实施例的瓦楞钉每个工人可操作8～12台机器，降低人工成本80％左右，而且新设备为全封闭式，操作更简便。生产车间更为干净整洁。
如图1至图3，所述冷镦机5用于对精拔后的线材进行冲压形成瓦楞钉，冷镦机5包括母模51、一冲成型模52和二冲成型模53，所述母模51包括呈柱状的第一层511和第二层512，所述第一层511套装在第二层512的外部，所述第二层512的中部设有沿着第二层512的轴向方向贯通的模孔513，第二层512的端面设有成型部514，所述模孔513贯穿所述成型部514，所述一冲成型模52上设有朝向模孔513方向的第一头型模，所述二冲成型模53上设有朝向模孔513方向的第二头型模；所述第一头型模呈U形状，所述第二头型模的与成型部514均呈伞状，第二头型模的宽度大于第一头型模的宽度。
第一头型模用于加工出呈U形的钉帽2，然后经过第二头型模二次冲压，形成伞状的钉帽2。
另外，在本实施例中，还可以在所述第二头型模上设置球状凹槽(未示出)，在所述成型部514上设置与所述球状凹槽相配合的球状凸起(未示出)。
设置的球状凸起和球状凹槽用于加工出瓦楞钉的炮头22。
如图2，所述第一层511的材质为模具钢，所述第二层512的材质为硬质钨钢。
选用的模具钢和硬质钨钢用于保证瓦楞钉的连续生产加工。
在本实施例中，所述成型部514的外表面设有纹路。
设置的纹路使钉帽2朝向钉杆1的一端被加工出菠萝纹21，增加瓦楞件后期连接的稳定性。
如图4，除此之外，本实施例还可以在对线材进行4～7拉拔后，还可以通过平立矫直机对拉拔改制后的线材进行矫直，然后，通过无心车床去除矫直后的线材表面的脱碳层；再通过结晶退火炉对二次拉拔改制后的线材进行再结晶退火，本实施例中的冷镦机还包括机台54、水平直线轮541、垂直直线轮542、剪模543、剪刀544、挡料板545和调整螺丝546，这里水平直线轮541、垂直直线轮542、剪模543、剪刀544、挡料板545和调整螺丝546均沿着机台的长向方向依次安装，其中水平直线轮541和垂直直线轮542用于对精拔后的线材再次平直，使线材符合作为瓦楞钉原料的标准，而剪模543和剪刀544配合动作可以切断线材，获得合适的长度，而挡料板545则可以防止切断后的线材从冷镦机5上掉落，而调整螺丝546用于对机台54的台面进行微调，保证线材放置的平直度。
实施例2
图5是本发明的实施例2的一次冲压示意图。
图6是本发明的实施例2的二次冲压示意图。
图中，与上述实施例所使用附图相同的附图标记，仍然沿用上述实施例对于该附图标记的定义。
如图5至图6所示，本实施例提供了利用上述生产装置生产瓦楞钉的方法，包括以下步骤：
S1.球化退火：将线材放入球化退火炉3中进行球化退火，随炉加热到740℃-760℃进行一次保温三至五个小时，然后随炉冷却至700℃-720℃进行二次保温二至四个小时，再行随炉冷却至510℃-538℃后出炉空冷；
S2.多次拉拔改制：将球化退火后的线材放在冷拔机4上进行6次拉拔改制，拉拔后尺寸减小0.25mm-0.38mm；
S3.切断线材：将经过4～7次拉拔改制后的线材放入到冷镦机5中，经过冷镦机上的切料机构将线材切断；
S4.一次冲压：将切断后的线材的一端穿设在所述模孔513内，线材的另一端从所述成型部514上伸出并通过一冲成型模52进行一次冲压；
S5.二次冲压：二冲成型模53对一次冲压完成后的线材的另一端进行二次冲压，使线材经过冲压形成瓦楞钉；
s6.尾尖成型：将经过二冲成型的瓦楞钉通过搓丝机6进搓制，使瓦楞钉远离钉帽2的一端被搓制形成尖锐部11；
s7.镀锌：将经过搓制的瓦楞钉放入到镀锌机7内，对瓦楞钉进行镀锌形成最终成品。
通过对线材采用球化退火，可使线材获得球状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒且弥散分布在铁素体基体上，从而可保证淬火效果均一，减少淬火变形，提高淬火硬度，改善线材的冲压性能，提高耐磨性和抗点蚀性。对线材进行6次拉拔改制，使线材恢复加工变形能力，同时使拉拔改制的线材内的形变晶粒重新结晶形成均匀分布的等轴晶粒，降低了硬度，提高了塑性。线材6次拉拔改制后尺寸减小0.25mm-0.38mm，其目的是克服线材存在的椭圆公差情况。
线材在进入到冷镦机5后，经过对线材的两次冲压，使线材被冲压出钉帽2和钉杆1。
瓦楞钉在冲压成型后，再经过搓丝机6搓尾成尖，再通过镀锌机7对瓦楞钉进行镀锌，最终成为成品。
在本实施例中，所用到的线材材料为Q195、08L或1022A。
在本实施中，还可以通过平立矫直机对拉拔改制后的线材进行矫直，然后，通过无心车床去除矫直后的线材表面的脱碳层；再通过结晶退火炉对二次拉拔改制后的线材进行再结晶退火，本实施例中将线材在结晶退火炉随炉加热至690℃-730℃保温四至八小时，然后后随炉冷却，得到成品线材。
图7是本发明实施例3的一种瓦楞钉的结构示意图。
图8是本发明实施例3的一种瓦楞钉的底视图。
图中，与上述实施例所使用附图相同的附图标记，仍然沿用上述实施例对于该附图标记的定义。
新出现的附图标记含义如下：
1、钉杆；11、尖锐部；2、钉帽；21、菠萝纹；22、炮头。
如图7至图8所示，本实施例提供了利用上述装置和方法生产的一种瓦楞钉，包括钉杆1和钉帽2，所述钉杆1远离钉帽2的一端为尖锐部11，所述钉杆1和钉帽2一体成型设置。
本实施例瓦楞钉的钉杆1和钉帽2一体成型设置，相比于传统的瓦楞钉，本本实施例的具有更优异的强度，同时，钉杆1和钉帽2不会出现松动或者脱落，即使是在恶劣的环境中，钉杆1和钉帽2之间也不会生锈，使用寿命更长。由于一体成型的原因，瓦楞钉整体的应力分布更加均匀，不会出现传统的瓦楞钉，因为钉杆和钉帽之间连接处应力集中，导致钉杆和钉帽的连接处易损坏的问题。
如图7并结合图8，所述钉帽2呈伞状，钉帽2朝向的钉杆1的一端设有菠萝纹21。
设置的菠萝纹21用于增加瓦楞钉与木材之间的连接稳固性，当将瓦楞钉钉入到木材中，钉帽2在锤击的过程中，菠萝纹21可嵌入到木材中，防止瓦楞钉出现松动。
如图7，所述钉帽2朝背离钉杆1的端面设有炮头22。
设置的炮头22方便用户锤击钉帽2。
在本实施例中，所述钉帽2和钉杆1的外表面设有锌层。
通过在钉帽2和钉杆1的外表面镀锌，可以使钉帽2和钉杆1更加美观，同时具有防锈功能。
本实施例中的瓦楞钉还可以将钉杆1加工成光滑杆，也可以加工出菠萝纹或者麻花纹。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种瓦楞钉的生产装置，其特征在于：包括冷镦机(5)、搓丝机(6)和镀锌机(7)；
所述冷镦机(5)的出口端与所述搓丝机(6)的入口端对接，搓丝机(6)的出口端与所述镀锌机(7)的入口端对接；
所述冷镦机(5)用于对精拔后的线材进行冲压形成瓦楞钉；
所述搓丝机(6)用于对瓦楞钉进行搓尾成尖；
所述镀锌机(7)用于对瓦楞钉进行镀锌。
2.根据权利要求1所述的一种瓦楞钉的生产装置，其特征在于：所述冷镦机(5)包括母模(51)、一冲成型模(52)和二冲成型模(53)，所述母模(51)包括呈柱状的第一层(511)和第二层(512)， 所述第一层(511)套装在第二层(512)的外部，所述第二层(512)的中部设有沿着第二层(512)的轴向方向贯通的模孔(513)，第二层(512)的端面设有成型部(514)，所述模孔(513)贯穿所述成型部(514)，所述一冲成型模(52)上设有朝向模孔(513)方向的第一头型模，所述二冲成型模(53)上设有朝向模孔(513)方向的第二头型模；所述第一头型模呈U形状，所述第二头型模的与成型部(514)均呈伞状，第二头型模的宽度大于第一头型模的宽度。
3.根据权利要求2所述的一种瓦楞钉的生产装置，其特征在于：所述第二头型模上设有球状凹槽，所述成型部(514)上设有与所述球状凹槽相配合的球状凸起。
4.根据权利要求2所述的一种瓦楞钉的生产装置，其特征在于：所述第一层(511)的材质为模具钢，所述第二层(512)的材质为硬质钨钢； 所述成型部(514)的外表面设有纹路。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种瓦楞钉的生产装置，其特征在于：还包括球化退火炉(3)和冷拔机(4)，所述球化退火炉(3)的出口端所述冷拔机(4)的入口端对接，冷拔机(4)的出口端与所述冷镦机(5)的入口端对接，所述球化退火炉(3)用于对线材进行球化退火；所述冷拔机(4)用于对退火后的线材进行多次拉拔改制以实现对线材的精拔。
6.一种瓦楞钉的生产方法，其特征在于：该方法采用权利要求2～5任意一项所述的瓦楞钉的生产装置进行生产；
S1.球化退火：将线材放入球化退火炉(3)中进行球化退火， 随炉加热到740℃-760℃进行一次保温三至五个小时，然后随炉冷却至700℃-720℃进行二次保温二至四个小时，再行随炉冷却至510℃-538℃后出炉空冷；
S2.多次拉拔改制：将球化退火后的线材放在冷拔机(4)上进行4～7次拉拔改制，拉拔后尺寸减小0.25mm-0.38mm；
S3.切断线材：将经过4～7次拉拔改制后的线材放入到冷镦机(5)中，经过冷镦机上的切料机构将线材切断；
S4.一次冲压：将切断后的线材的一端穿设在所述模孔(513)内，线材的另一端从所述成型部(514)上伸出并通过一冲成型模(52)进行一次冲压；
S5.二次冲压：二冲成型模(53)对一次冲压完成后的线材的另一端进行二次冲压，使线材经过冲压形成瓦楞钉；
s6.尾尖成型：将经过二冲成型的瓦楞钉通过搓丝机(6)进搓制，使瓦楞钉远离钉帽(2)的一端被搓制形成尖锐部(11)；
s7.镀锌：将经过搓制的瓦楞钉放入到镀锌机(7)内，对瓦楞钉进行镀锌形成最终成品。
7.一种瓦楞钉，其特征在于：该瓦楞钉根据权利要求6所述的一种瓦楞钉的生产方法进行制备；
包括钉杆(1)和钉帽(2)，所述钉杆(1)远离钉帽(2)的一端为尖锐部(11)，所述钉杆(1)和钉帽(2)一体成型设置。
8.根据权利要求7所述的一种瓦楞钉：其特征在于：所述钉帽(2)呈伞状，钉帽(2)朝向的钉杆(1)的一端设有菠萝纹(21)。
9.根据权利要求7所述的一种瓦楞钉：其特征在于：所述钉帽(2)朝背离钉杆(1)的端面设有炮头(22)。
10.根据权利要求7所述的一种瓦楞钉：其特征在于：所述钉帽(2)和钉杆(1)的外表面设有锌层。
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