CN110180988A - 一种灯笼型铆螺母生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于灯笼型铆螺母的生产工艺及其生产线，生产过程可实现工业自动化生产，生产效率高；利用本发明公开的生产线及生产工艺，通过依次挤压拉伸形成上大孔和下大孔，上大孔和下大孔连接处形成阶梯，便于在七模加工时直接进行鼓型工序，无需后续挤压加工，简化了加工工序，提高生产效率，且从产品内部进行挤压鼓型，能够保证膨胀部顺利向外膨胀，保证生产良品率，降低生产成本。

Description

一种灯笼型铆螺母生产工艺

技术领域

本发明涉及铆螺母的生产，尤其是涉及一种灯笼型铆螺母生产工艺。

背景技术

灯笼型铆螺母包括螺纹部、膨胀部和头部，灯笼型铆螺母铆接原理是在受到专用工具或外力作用时膨胀部均匀膨胀开裂和结构件紧密结合，铆接位的膨胀壁施工安装时均匀向外鼓起形似灯笼，是一种可以实现在硬度比较低的金属或非金属板材或管材的结构件上进行快速铆接加工，具有较高强度的，带有金属螺纹的螺母。

现有的灯笼型铆螺母一般是利用冷挤压技术生产，为了保证灯笼型铆螺母在使用时膨胀部能够顺利往外开裂，生产时需要预先在膨胀部上设置开裂槽，并且对膨胀部进行挤压使其向外膨胀，以此生产的灯笼型铆螺母，在使用时受压均能保证膨胀部能够向外膨胀。因此，现有的灯笼型铆螺母冷挤压成型后，都需要进行额外的鼓型工序，使产品的膨胀部能够略微向外膨胀。而额外增加鼓型工序势必会使加工工序更加复杂，以此导致生产效率变低，生产成本高，此外，二次加工鼓型会导致部分工件鼓型失败而使产品报废，使生产良品率降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种灯笼型铆螺母生产工艺，利用本发明生产灯笼型铆螺母时，可在挤压成型的过程中直接对灯笼型铆螺母进行鼓型工序，无需二次加工进行鼓型，从而简化了加工工序，提高生产效率，降低生产成本，且鼓型报废率低，生产良品率高。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种灯笼型铆螺母生产工艺，所述灯笼型铆螺母包括头部、膨胀部和螺纹部，所述头部和所述螺纹部分别连接于所述膨胀部两端，所述头部往外伸出形成帽沿体，所述膨胀部周向分布有多条开裂槽，所述灯笼型铆螺母包括在多个模具工位上挤压成型，具体包括以下步骤：

S1、一模整型：由一模前冲棒将原材料挤压成圆柱体，生成一模产品；

S2、二模整头型：所述一模产品被送入二模内，由二模前冲棒挤压形成头部，生成二模产品；

S3、三模拉伸上大孔：所述二模产品被送入三模内，由三模前冲棒挤压形成所述上大孔，外壁形成多条短切槽，生成三模产品；

S4、四模拉伸下大孔：所述三模产品被送入所述四模内，由四模前冲棒挤压形成所述下大孔，外壁形成多条长切槽，所述下大孔的孔径小于所述上大孔的孔径，生成四模产品；

S5、五模拉伸螺纹孔：所述四模产品被送入五模内，五模前冲棒挤压进行拉伸螺纹孔，所述螺纹孔的直径小于所述下大孔的直径，生成五模产品；

S6、七模冲废料、鼓型：所述五模产品被送入七模内，七模前冲棒将废料冲出至产品外，废料由七模底部推出；所述七模前冲棒包括鼓型部，所述鼓型部的直径不大于所述上大孔的直径同时大于所述下大孔的直径，所述鼓型部挤压所述上大孔与所述下大孔之间的阶梯使产品往外鼓起形成膨胀部，所述长切槽中部裂开形成所述开裂槽，生成七模产品；

S7、螺纹功牙，对所述七模产品的螺纹孔进行攻牙，生成成品。

进一步地，在步骤S5五模拉伸螺纹孔后，将所述五模产品送入六模，对所述五模产品的头部进行挤压，使头部帽沿体宽度延长，生成六模产品，之后再将所述六模产品送入所述七模内进行冲废料和鼓型工序。在六模对头部进行挤压，使头部帽沿体宽度延长，以满足设计尺寸要求。

进一步地，产品在一至六模内加工完成后，分别由一至六模的后冲棒将产品推出，并由送料夹具将产品送至下一工序的模具内。通过送料夹具自动取料送料，能够大幅提高送料速度，且送料精度更精准，以提高生产效率，同时降低对人力需求。

进一步地，步骤S6完成鼓型工序后，七模前冲棒退出时将所述七模产品带出，再由退料挡板将所述七模产品从所述七模前冲棒上推落。为了能够完全推出废料使螺纹孔形成光孔，七模前冲棒的压头的直径需要不小于螺纹孔的直径，推出废料后七模前冲棒的压头与螺纹孔的直径相等，螺纹孔上端的膨胀部受挤压向外膨胀，螺纹孔受挤压会有轻微收缩，此时七模前冲棒退出时，七模前冲棒的压头的直径略微大于螺纹孔的直径，此时七模前冲棒将顺利将七模产品冲七模内带出，无需增加用于推出产品的后冲棒。

较佳的，步骤S1至S6的挤压成型工序中，挤压设备运转速度为0.5-0.8秒/次。速度过快时设备运转离心力太大产品会脱离送料夹具，造成模具空料，导致模具、冲棒受损。设备运转速度过慢，产品会降温收缩，抱紧在前冲棒上不能脱落发生叠料现象，导致模具冲棒受损。因此，在此合适的速度范围内能够保证设备正常运转。

较佳的，在步骤S7之前，对成品进行光亮热处理。进行光亮热处理能提高成品的表面质量。

进一步地，所述模具包括一模、二模、三模、四模、五模和七模，各个所述模具分别对应有各自的前冲棒，一至五模分别对应有各自的后冲棒，各个所述前冲棒和后冲棒由所述冷挤压设备驱动进行冷挤压工作；

所述一模内为圆柱型腔，工件在所述一模内挤压成圆柱体；

所述二模顶部设有头部成型凹槽，所述二模对应二模前冲棒，所述二模前冲棒的压头中部设有凸起，工件在所述二模内挤压形成头部和凹陷位；

所述三模内壁上端周向设有向内凸起的短拉伸齿，工件在所述三模内挤压拉伸形成上大孔，工件外壁形成短切槽；

所述四模内壁周向设有向内凸起的长拉伸齿，所述长拉伸齿与所述短拉伸齿对应，所述四模对应的四模前冲棒的压头的直径小于所述三模对应的三模前冲棒的压头的直径，工件在所述四模内挤压拉伸形成下大孔，工件外壁形成长切槽，所述下大孔的直径小于所述上大孔的直径；

与所述五模对应的五模前冲棒的压头直径小于所述四模前冲棒的压头的直径，与所述五模对应的五模后冲棒的压头中部设有圆台凸起，工件在所述五模内挤压拉伸形成螺纹孔，工件的尾部内形成圆台凹陷位；

与所述七模对应的七模前冲棒的头部设有冲料头，工件的螺纹孔内剩余的废料被所述冲料头冲出，所述七模前冲棒上端设有鼓型部，所述鼓型部的直径不大于所述三模前冲棒的压头的直径同时大于所述四模前冲棒的压头的直径，工件在所述七模内时，所述鼓型部挤压所述上大孔与所述下大孔之间的阶梯使产品往外鼓起形成膨胀部。

进一步地，所述模具还包括六模，所述六模设于所述五模和所述七模之间，产品的头部在所述六模受挤压使头部帽沿体宽度延长。

进一步地，所述模具包括模壳、模仁和模仁锁紧件，所述模仁为上小下大的圆台状，所述模壳内开有用于安装所述模仁的锥孔，所述锥孔的大端连接用于与所述模仁锁紧件连接的螺孔，所述模仁锁紧件与所述螺孔螺纹连接。

较佳的，所述模仁、所述前冲棒和所述后冲棒均由高强度钢制成。

本发明具有如下有益效果：本发明提供的一种灯笼型铆螺母生产工艺，生产过程可实现工业自动化生产，生产效率高；通过依次挤压拉伸形成上大孔和下大孔，上大孔和下大孔连接处形成阶梯，便于在七模加工时直接进行鼓型工序，无需后续挤压加工，简化了加工工序，提高生产效率，且从产品内部进行挤压鼓型，能够保证膨胀部顺利向外膨胀，保证生产良品率，降低生产成本。

附图说明

图1为灯笼型铆螺母的剖视示意图；

图2为本发明的冷挤压加工流程图；

图3为本发明一模及加工所得产品示意图；

图4为本发明二模及加工所得产品示意图；

图5为本发明三模及加工所得产品示意图；

图6为本发明四模及加工所得产品示意图；

图7为本发明五模及加工所得产品示意图；

图8为本发明六模及加工所得产品示意图；

图9为本发明七模及加工所得产品示意图；

图10位本发明的模具的结构示意图。

具体结构说明：011头部、012膨胀部、0121开裂槽、013螺纹部、021模壳、0211螺孔、0212排气孔、022模仁、023模仁锁紧件、024前冲棒、025后冲棒、11一模、111圆柱型腔、12一模前冲棒、13一模后冲棒、14一模产品、21二模、211头部成型凹槽、22二模前冲棒、221凸起、23二模后冲棒、24二模产品、31三模、311短拉伸齿、32三模前冲棒、33三模后冲棒、34三模产品、341短切槽、41四模、411长拉伸齿、42四模前冲棒、43四模后冲棒、44四模产品、441长切槽、51五模、52五模前冲棒、53五模后冲棒、531圆台凸起、54五模产品、541螺纹孔、542圆台凹陷位、61六模、62六模前冲棒、63六模后冲棒、64六模产品、641废料、71七模、72七模前冲棒、721冲料头、722鼓型部、74七模产品。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。

一种灯笼型铆螺母生产工艺，参照图1，所述灯笼型铆螺母包括头,011、膨胀部012和螺纹部013，所述头部011和所述螺纹部013分别连接于所述膨胀部012两端，所述头部011往外伸出形成帽沿体，所述膨胀部012周向分布有多条开裂槽0121，所述灯笼型铆螺母包括在多个模具工位上挤压成型，参照图2，具体包括以下步骤：

S1、一模整型，参照图,3，由一模前冲棒12将原材料挤压成圆柱体，生成一模产品14，挤压完成后由一模后冲棒13将一模产品14推出，并由送料夹具将一模产品14运送至二模21内；

S2、二模整头型，参照图4，所述一模产品14被送入二模21内，由二模前冲棒22挤压形成头部011，生成二模产品24；挤压完成后由二模后冲棒23将二模产品24推出，并由送料夹具将二模产品24运送至三模31内；

S3、三模拉伸上大孔，参照图5，所述二模产品24被送入三模31内，由三模前冲棒32挤压形成所述上大孔，外壁形成多条短切槽341，生成三模产品34；挤压完成后由三模后冲棒33将三模产品34推出，并由送料夹具将三模产品34运送至四模41内；

S4、四模拉伸下大孔，参照图6，所述三模产品34被送入所述四模41内，由四模前冲棒挤压42形成所述下大孔，外壁形成多条长切槽441，所述下大孔的孔径小于所述上大孔的孔径，生成四模产品44；挤压完成后由四模后冲棒43将四模产品44推出，并由送料夹具将四模产品44运送至五模51内；

S5、五模拉伸螺纹孔，参照图7，所述四模产品44被送入五模内，五模前冲棒52挤压进行拉伸螺纹孔541，所述螺纹孔541的直径小于所述下大孔的直径，生成五模产品54；挤压完成后由五模后冲棒53将五模产品54推出，并由送料夹具将五模产品54运送至六模61内；可以理解，在本发明中通过挤压形成的螺纹孔541，并非是带有螺纹的孔，而是此处挤压拉伸所得的螺纹孔在后续工序中需要对其进行攻螺纹，以形成完整的灯笼型铆螺母，所以，本发明所指的通过挤压拉伸形成的螺纹孔541应该是光孔；

S6、拍头，参照图8，将所述五模产品54送入六模61内，对所述五模产品54的头部进行挤压，使头部帽沿体宽度延长，生成六模产品64，挤压完成后由六模后冲棒63将六模产品64推出，并由送料夹具将六模产品64运送至七模61内；在六模对头部进行挤压，使头部帽沿体宽度延长，以满足设计尺寸要求。

S7、七模冲废料、鼓型，参照图9，所述六模产品64被送入七模71内，七模前冲棒72将废料641冲出至产品外，废料641由七模71底部推出；所述七模前冲棒72包括鼓型部722，所述鼓型部722的直径不大于所述上大孔的直径同时大于所述下大孔的直径，所述鼓型部722挤压所述上大孔与所述下大孔之间的阶梯使产品往外鼓起形成膨胀部012，所述长切槽441中部裂开形成所述开裂槽0121，生成七模产品74；

S8、螺纹功牙，对所述七模产品74的螺纹孔进行攻牙，生成成品。攻牙可采用自动攻牙技术，自动攻牙技术为现有技术，本发明不做详细解释。

进一步地，步骤S6完成鼓型工序后，七模前冲棒72退出时将所述七模产品74带出，再由退料挡板将所述七模产品从所述七模前冲棒上推落。此处的退料板为冷挤压设备自带的退料板，为现有技术，此处不做详细解释。可以理解的是，为了能够完全推出废料641使螺纹孔541形成光孔，七模前冲棒的压头的直径需要不小于螺纹孔541的直径，推出废料后七模前冲棒72的压头与螺纹孔541的直径相等，螺纹孔541上端的膨胀部受挤压向外膨胀，螺纹孔受挤压会有轻微收缩，此时七模前冲棒72退出时，七模前冲棒72的压头的直径略微大于螺纹孔的直径，此时七模前冲棒72将顺利将七模产品74冲七模71内带出，无需增加用于推出产品的后冲棒。

较佳的，步骤S1至S6的挤压成型工序中，挤压设备运转速度为0.5-0.8秒/次。速度过快时设备运转离心力太大产品会脱离送料夹具，造成模具空料，导致模具、冲棒受损。设备运转速度过慢，产品会降温收缩，抱紧在前冲棒上不能脱落发生叠料现象，导致模具冲棒受损。因此，在此合适的速度范围内能够保证设备正常运转。

较佳的，在步骤S7之前，对成品进行光亮热处理。进行光亮热处理能提高成品的表面质量。

一种灯笼型铆螺母的生产线，包括冷挤压设备和安装于所述冷挤压设备上的多个工位的模具，所述冷挤压设备包括用于运送工件的送料夹具，所述模具包括一模11、二模21、三模31、四模41、五模51和七模71，各个所述模具分别对应有各自的前冲棒，一至五模分别对应有各自的后冲棒，各个所述前冲棒和后冲棒由所述冷挤压设备驱动进行冷挤压工作；

需要说明的是，本发明中所指的冷挤压设备以及用于运送工件的送料夹具，均为冷挤压领域里成熟应用的现有技术，而为了将冷挤压设备和送料夹具合理地适配到本发明所涉及到的方案中，本领域技术人员可结合公知常识做适当调整，为了使写文内容简练，此处不做详细说明。

所述一模内为圆柱型腔，工件在所述一模内挤压成圆柱体；

所述二模顶部设有头部成型凹槽211，所述二模21对应二模前冲棒22，所述二模前冲棒22的压头中部设有凸起221，工件在所述二模21内挤压形成头部和凹陷位；需要说明的是，本发明中所提及的关于前冲棒的压头或后冲棒的压头，应该是前冲棒或后冲棒直接挤压工件完成对工件的塑形的部位，例如，参照图,4，二模前冲棒的压头应该是二模前冲棒22的下端，而二模后冲棒的压头应该是二模后冲棒23的上端；

所述三模31内壁上端周向设有向内凸起的短拉伸齿311，工件在所述三模31内受挤压拉伸形成上大孔，工件外壁形成短切槽341；

所述四模41内壁周向设有向内凸起的长拉伸齿411，所述长拉伸齿411与所述短拉伸齿311对应，所述四模41对应的四模前冲棒42的压头的直径小于所述三模31对应的三模前冲棒32的压头的直径，工件在所述四模41内受挤压拉伸形成下大孔，工件外壁形成长切槽441，所述下大孔的直径小于所述上大孔的直径；可以理解的是，本发明所涉及的长拉伸齿411与短拉伸齿311对应，应该理解为长拉伸齿411的数量和圆周分布的角度应该与短拉伸齿311相同，即假如短拉伸齿311有四个，四个短拉伸齿311在圆周上等角距分布，那么长拉伸齿411也应该有四个，四个长拉伸齿411在圆周上等角距分布。

与所述五模51对应的五模前冲棒52的压头直径小于所述四模前冲棒42的压头的直径，与所述五模51对应的五模后冲棒53的压头中部设有圆台凸起531，工件在所述五模51内挤压拉伸形成螺纹孔，工件的尾部内形成圆台凹陷位542；

与所述七模71对应的七模前冲棒72的头部设有冲料头721，工件的螺纹孔内剩余的废料641被所述冲料头721冲出，所述七模前冲棒72上端设有鼓型部722，所述鼓型部722的直径不大于所述三模前冲棒32的压头的直径同时大于所述四模前冲棒42的压头的直径，工件在所述七模内时，所述鼓型部722挤压所述上大孔与所述下大孔之间的阶梯使产品往外鼓起形成膨胀部012。

进一步地，所述模具还包括六模61，所述六模61设于所述五模51和所述七模71之间，产品的头部在所述六模61受挤压使头部帽沿体宽度延长。

参照图10，进一步地，所述模具包括模壳021、模仁022和模仁锁紧件023，所述模仁022为上小下大的圆台状，所述模壳021内开有用于安装所述模仁022的锥孔，所述锥孔的大端连接用于与所述模仁锁紧件023连接的螺孔0211，所述模仁锁紧件023与所述螺孔0211螺纹连接。

较佳的，所述模仁022、所述前冲棒024和所述后冲棒025均由高强度钢制成。

作为本实施例的一种实施方式，所述模壳021两侧设置排气孔0212，便于在冷挤压加工时快速地将成型孔内的气体排出，防止产品在模内憋气造成产品表面不平整的质量问题。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种灯笼型铆螺母生产工艺，所述灯笼型铆螺母包括头部、膨胀部和螺纹部，所述头部和所述螺纹部分别连接于所述膨胀部两端，所述头部往外伸出形成帽沿体，所述膨胀部周向分布有多条开裂槽，其特征在于，所述灯笼型铆螺母包括在多个模具工位上挤压成型，具体包括以下步骤：

S1、一模整型：由一模前冲棒将原材料挤压成圆柱体，生成一模产品；

S2、二模整头型：所述一模产品被送入二模内，由二模前冲棒挤压形成头部，生成二模产品；

S3、三模拉伸上大孔：所述二模产品被送入三模内，由三模前冲棒挤压形成所述上大孔，外壁形成多条短切槽，生成三模产品；

S4、四模拉伸下大孔：所述三模产品被送入所述四模内，由四模前冲棒挤压形成所述下大孔，外壁形成多条长切槽，所述下大孔的孔径小于所述上大孔的孔径，生成四模产品；

S5、五模拉伸螺纹孔：所述四模产品被送入五模内，五模前冲棒挤压进行拉伸螺纹孔，所述螺纹孔的直径小于所述下大孔的直径，生成五模产品；

S6、七模冲废料、鼓型：所述五模产品被送入七模内，七模前冲棒将废料冲出至产品外，废料由七模底部推出；所述七模前冲棒包括鼓型部，所述鼓型部的直径不大于所述上大孔的直径同时大于所述下大孔的直径，所述鼓型部挤压所述上大孔与所述下大孔之间的阶梯使产品往外鼓起形成膨胀部，所述长切槽中部裂开形成所述开裂槽，生成七模产品；

S7、螺纹功牙：对所述七模产品的螺纹孔进行攻牙，生成成品。

2.如权利要求1所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：在步骤S5五模拉伸螺纹孔后，将所述五模产品送入六模，对所述五模产品的头部进行挤压，使头部帽沿体宽度延长，生成六模产品，之后再将所述六模产品送入所述七模内进行冲废料和鼓型工序。

3.如权利要求2所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：产品在一至六模内加工完成后，分别由一至六模的后冲棒将产品推出，并由送料夹具将产品送至下一工序的模具内。

4.如权利要求3所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：步骤S6完成鼓型工序后，七模前冲棒退出时将所述七模产品带出，再由退料挡板将所述七模产品从所述七模前冲棒上推落。

5.如权利要求1所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：步骤S1至S6的挤压成型工序中，挤压设备运转速度为0.5-0.8秒/次。

6.如权利要求1所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：在步骤S7之前，对成品进行光亮热处理。

7.如权利要求1所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：所述模具包括一模、二模、三模、四模、五模和七模，各个所述模具分别对应有各自的前冲棒，一至五模分别对应有各自的后冲棒，各个所述前冲棒和后冲棒由所述冷挤压设备驱动进行冷挤压工作；

所述一模内为圆柱型腔，工件在所述一模内挤压成圆柱体；

所述二模顶部设有头部成型凹槽，所述二模对应二模前冲棒，所述二模前冲棒的压头中部设有凸起，工件在所述二模内受挤压形成头部和凹陷位；

所述三模内壁上端周向设有向内凸起的短拉伸齿，工件在所述三模内受挤压拉伸形成上大孔，工件外壁形成短切槽；

所述四模内壁周向设有向内凸起的长拉伸齿，所述长拉伸齿与所述短拉伸齿对应，所述四模对应的四模前冲棒的压头的直径小于所述三模对应的三模前冲棒的压头的直径，工件在所述四模内受挤压拉伸形成下大孔，工件外壁形成长切槽，所述下大孔的直径小于所述上大孔的直径；

与所述五模对应的五模前冲棒的压头直径小于所述四模前冲棒的压头的直径，与所述五模对应的五模后冲棒的压头中部设有圆台凸起，工件在所述五模内受挤压拉伸形成螺纹孔，工件的尾部内形成圆台凹陷位；

与所述七模对应的七模前冲棒的头部设有冲料头，工件的螺纹孔内剩余的废料被所述冲料头冲出，所述七模前冲棒上端设有鼓型部，所述鼓型部的直径不大于所述三模前冲棒的压头的直径同时大于所述四模前冲棒的压头的直径，工件在所述七模内时，所述鼓型部挤压所述上大孔与所述下大孔之间的阶梯使产品往外鼓起形成膨胀部。

8.如权利要求7所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：所述模具还包括六模，所述六模设于所述五模和所述七模之间，产品的头部在所述六模受挤压使头部帽沿体宽度延长。

9.如权利要求8所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：所述模具包括模壳、模仁和模仁锁紧件，所述模仁为上小下大的圆台状，所述模壳内开有用于安装所述模仁的锥孔，所述锥孔的大端连接用于与所述模仁锁紧件连接的螺孔，所述模仁锁紧件与所述螺孔螺纹连接。

10.如权利要求9所述的一种灯笼型铆螺母生产工艺，其特征在于：所述模仁、所述前冲棒和所述后冲棒均由高强度钢制成。