CN113909425B - 蝶形螺母的加工方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蝶形螺母的加工方法和装置，包括以下步骤：进料，进入圆棒料，切割成需要长度的圆柱；镦圆球，通过模具压合完成圆柱中间的圆球镦出；打弯并预镦孔，通过相应的模具压合完成圆球中心盲孔的镦出，同时完成圆球上圆柱的弯折；镦孔，通过模具压合完成盲孔向通孔的镦出；压翅，模具压合完成圆柱的压扁，形成双翼；攻螺纹，对通孔内壁攻螺纹，形成螺孔，得到成品蝶形螺母。本发明的好处是通过新的模具和工序构建，将压翅工序设置在最后位置，蝶形螺母的换向较为方便，提高压翅质量，提高蝶形螺母的冷镦制造效率。

Description

蝶形螺母的加工方法和装置

技术领域

本申请涉及蝶形螺母加工技术领域，尤其涉及一种蝶形螺母的加工方法和装置。

背景技术

蝶形螺母是螺母的一种，一般使用在比较频繁拆卸的部件中。现有技术中的蝶形螺母生产通常采用的是冷镦或冲压制成。例如，中国专利文献中专利号为CN2016109271243于2017年1月11日公开的名为“一种蝶形螺母及其生产工艺、冲压装置”的发明专利，和中国专利文献中专利号为CN2019110545178于2020年2月7日公开的名为“一种蝶形螺母加工模具及使用该模具加工蝶形螺母的工艺”的发明专利，上述现有技术所公开的蝶形螺母生产工序均依次为整料、压球、打弯、压翅和冲孔。

现有技术的不足之处在于，冲孔位于蝶形螺母成型的最后冷镦或冲压工序，先压翅成型后再进行冲模，打弯模和冲孔模对应于料棒的垂直方向，而压翅模的合模方向和打弯模的方向垂直，压翅后的模料换向不便，在后续冲孔时会影响到压翅质量。

发明内容

基于现有技术的上述不足，本发明提供了一种蝶形螺母的加工方法和装置，通过新的工序构建，将压翅工序设置在最后位置，蝶形螺母的换向较为方便，提高压翅质量，提高蝶形螺母的冷镦制造效率。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。

一种蝶形螺母的加工方法，其特征是，包括以下步骤：

A、进料，进入圆棒料，切割成需要长度的圆柱；

B、镦圆球，通过模具压合完成圆柱中间的圆球镦出；

C、打弯并预镦孔，通过相应的模具压合完成圆球中心盲孔的镦出，同时完成圆球上圆柱的弯折；

D、镦孔，通过模具压合完成盲孔向通孔的镦出；

E、压翅，模具压合完成圆柱的压扁，形成双翼；

F、攻螺纹，对通孔内壁攻螺纹，形成螺孔，得到成品蝶形螺母。

本申请通过物料换向机构完成压球模和打弯模之间模棒换向，保证模棒的折弯效率，由于模棒经过了换向，在打弯时可以同步预压模棒中部的圆球，形成盲孔，通过盲孔的加深冷镦即可完成通孔的成型，成孔方便，成孔过程不会对圆球两端的模棒产生干扰和影响，保证蝶形螺母的压翅成型质量；由于本申请中成孔和折弯工序存在过渡，提高了成孔效率，进而提高了蝶形螺母的成型效率。

作为优选，步骤B中，镦圆球包括两次连续的镦压。提高镦圆球的质量和镦出效率。

一种蝶形螺母的加工装置，包括螺母冷镦机主体，螺母冷镦机主体包括机座，机座上设有进料装置、裁切装置、若干副冷镦模组、移料装置和配合冷镦模组的推料装置，其特征是，所述若干副冷镦模组包括依次设置的下料模、整料模、压球模、打弯模、冲孔模和压翅模，压球模和打弯模之间设有物料换向机构；下料模、整料模、压球模、打弯模、冲孔模和压翅模的轴线平行设置。下料模、整料模、压球模、打弯模、冲孔模和压翅模对应的各个工序能够同时进行，同向压紧镦出，提高冷镦效率；通过物料换向机构完成压球模和打弯模之间模棒换向，保证模棒的折弯效率，由于模棒经过了换向，在打弯时可以同步预压模棒中部的圆球，形成盲孔，通过盲孔的加深冷镦即可完成螺母孔的成型，成孔方便，成孔过程不会对圆球两端的模棒产生干扰和影响，保证蝶形螺母的压翅成型质量；由于本申请中成孔和折弯工序存在过渡，提高了成孔效率，进而提高了蝶形螺母的成型效率。

作为优选，物料换向机构设置在移料装置上，物料换向机构包括滑动设置在移料装置上的滑动杆，滑动杆朝向打弯模的一端设有拨料杆，物料换向机构还包括相对机座固定的导向块，滑动杆远离打弯模的一端和导向块配合，滑动杆和移料装置之间设有复位弹簧。移料装置整体在往复移动，导向块的设置在滑动杆水平移动时，滑动杆发生纵向滑动，拨料杆在推出时能够将带圆球的模棒绕圆球球形转动，从而完成棒料从垂直物料换向机构向平行物料换向机构转换，方便镦圆球后续折弯和冷镦成孔的依次进行，提高冷镦效率。

作为优选，滑动杆远离打弯模的一端设有设有导向轴承，导向块上设有与导向轴承配合的折面。导向轴承和折面配合，通过导向轴承降低滑动杆和折面配合的摩擦力，方便滑动杆随折面进行滑动。

作为优选，若干副冷镦模组均包括固定在基座上的下模，下模内设有模腔，冷镦模组还包括沿下模轴线往复运动设置的上模，上模上设有配合物料的冷镦面，下模内设有退料顶针。若干副冷镦模组同步冷镦和退料，生产效率高。

作为优选，移料装置包括移料动力机构、连接移料动力机构的往复摆动机构和连接往复摆动机构的夹持模，夹持模上设有配合上一工位螺母模胚形状的夹持头，对应于压球模和打弯模之间的夹持头上包括中间鼓出的圆柱孔，圆柱孔的上下两端分别设有前后贯通的直槽；直槽轴线平行滑动杆的滑动方向。夹持头用于完成模胚的移料，圆柱孔的设置对应于模胚上的圆球，直槽对应于模胚上的模棒，在物料换向机构推动模胚时，模胚绕圆球球心转动，实现模胚换向，换向可靠方便。

作为优选，冲孔模和压翅模之间的夹持头为转向夹持头，转向夹持头绕其轴线转动设置，转向夹持头的形状为长方体，夹持头的一侧设有圆柱盲孔，圆柱盲孔的两侧设有共平面的直槽，圆柱盲孔的底部和直槽底部分别向垂直直槽所在平面的两侧方向延伸成通孔。

转向夹持头可以通过机械传动机构驱动，转向夹持头转动固定在夹持模上，转向夹持头上端和机座之间可以设置配合的齿轮齿条副，在转向夹持头随夹持模相对机座水平运动时，齿轮齿条副能够实现转向夹持头的九十度转动，从而转动夹持头的圆柱盲孔和直槽能够容纳未压翅的螺母毛坯，完成从冲孔模上的上料，之后在转动夹持头到达压翅模工位时，通孔和压翅模相对，从而能够方便完成压翅模的压翅，保证压翅效率。

作为优选，拨料杆贴合在对应于压球模和打弯模之间的夹持头外侧。贴合设置的拨料杆具有较高的拨料稳定性。

作为优选，拨料杆垂直滑动杆设置。滑动杆沿轴线滑动时，拨料杆沿滑动杆轴线滑动进行拨动，提高拨料的稳定性。

本发明具有如下有益效果：通过新的模具和工序构建，将压翅工序设置在最后位置，蝶形螺母的换向较为方便，提高压翅质量，提高蝶形螺母的冷镦制造效率。

附图说明

图1是本发明各工序对应的模料的形状示意图。

图2是本发明的结构布置原理示意图。

图3是本发明的结构示意图。

图4是本发明中往复摆动机构的结构示意图。

图5是本发明中转向夹持头的结构示意图。

图中：机座1 进料装置2 裁切装置3 冷镦模组4 移料装置5 推料装置6 下料模7整料模8 压球模9 打弯模10 冲孔模11 压翅模12 下模13 上模14 物料换向机构16 往复摆动机构18 夹持模19 铰接板20 转动齿形21 斜齿轮22 夹持头23 圆柱孔24 直槽25 滑动杆26 导向套管27 限位环28 拨料杆29 导向块30 复位弹簧31 导向轴承32 折面33 水平面34 倾斜面35 下料托盘36 转向夹持头37 圆柱盲孔38 直槽39 通孔40。

实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。

实施例1，

一种蝶形螺母的加工方法，其特征是，包括以下步骤：

A、进料，进入圆棒料，切割成需要长度的圆柱；

B、镦圆球，通过模具压合完成圆柱中间的圆球镦出；

C、打弯并预镦孔，通过相应的模具压合完成圆球中心盲孔的镦出，同时完成圆球上圆柱的弯折；

D、镦孔，通过模具压合完成盲孔向通孔的镦出；

E、压翅，模具压合完成圆柱的压扁，形成双翼；

F、攻螺纹，对通孔内壁攻螺纹，形成螺孔，得到成品蝶形螺母。

步骤B中，镦圆球包括两次连续的镦压。步骤D中，镦孔包括两次连续的镦压。

模料成型如图1所示，图1中从左到右依次为模料在各工位上的状态，通过移料装置将切割后的圆柱移动到整料工位，整料工位预镦出较小的圆球，之后进入到后一镦球工位，使圆球饱满，水平设置的模料通过物料换向机构转换为竖直状态，然后移动到打弯工位，在弯折的同时完成圆球中心盲孔的镦出，之后通过连续两次的冷镦出形状饱满的螺母环，通过移料装置上夹持头的转向完成模料的转动，最后完成压翅，步骤A到E在同一冷镦机上成型，最后移动到机床上完成螺母切削。由于步骤A到E对应的的下料模、整料模、压球模、打弯模、冲孔模和压翅模对应的各个工序能够同时进行，同向压紧镦出，冷镦效率高。

实施例2，

如图1到5所示，一种蝶形螺母的加工装置，包括螺母冷镦机主体，螺母冷镦机主体包括机座1，机座1上设有进料装置2、裁切装置3、若干副冷镦模组4、移料装置5和配合冷镦模组4的推料装置6，需要注意的是，本申请采用的螺母冷镦机主体是基于成熟现有技术的外购设备，因此除了本申请设计到的改进内容不再展开赘述。若干副冷镦模组4包括依次设置的下料模7、整料模8、压球模9、打弯模10、冲孔模11和压翅模12，为了保证冲孔效率，实施例中的冲孔模设置了连续的两组，提高冲孔质量。下料模7、整料模8、压球模9、打弯模10、冲孔模11和压翅模12之间等距间隔设置。压料模下端设有下料托盘36。七副冷镦模组4均包括固定在基座上的下模13，下模13内设有模腔，冷镦模组4还包括沿下模13轴线往复运动设置的上模14，上模14上设有配合物料的冷镦面，下模13内设有退料顶针，退料顶针配合弹簧复位，推料装置6包括驱动推料顶针的推料杆。上模14、下模13和退料顶针的动作原理和现有技术中普通的螺母冷镦机相同，不再展开。

压球模9和打弯模10之间设有物料换向机构16。物料换向机构16设置在移料装置5上，移料装置5包括移料动力机构、连接移料动力机构的往复摆动机构18和连接往复摆动机构18的夹持模19，移料动力机构和往复摆动机构18最简单的是采用气缸直接驱动，但是气缸需要布置多个，装配不便容易出现干扰，实施例中的往复摆动机构18采用两块平行相对的铰接板20，两块铰接板20、夹持模19和机座1组成了平行四边形结构，铰接板20的两端分别铰接基座和夹持模19。铰接板20外端设有转动齿形21，转动齿形21配合一转动设置的斜齿轮22，移料动力机构采用配合斜齿轮22的转动电机，从而在转动电机转动时，夹持模19始终平行两个斜齿轮22轴线所在的平面，从而保证夹持模19整体移动的稳定性和可靠性。夹持模19上设有配合上一工位螺母模胚形状的夹持头23，对应于裁切装置和下料模之间的夹持头为圆盘形，该圆盘形的夹持头轴线上设有配合棒料的贯通圆孔；对应于下料模和整料模之间的夹持头形状也为圆盘形，且该圆盘形的夹持头轴线上也设有配合棒料的贯通圆孔；对应于压球模9和打弯模10之间的夹持头23上包括中间鼓出的圆柱孔24，圆柱孔24的上下两端分别设有前后贯通的直槽25；直槽25轴线平行滑动杆26的滑动方向。对应于打弯模和冲孔模之间的夹持头也包括圆柱孔和直槽，由于打弯工序和冲孔工序是将圆球压扁成圆环，因此对应于打弯模和冲孔模之前的夹持头上的圆柱孔直径大于对应于压球模和打弯模之间的夹持头上的圆柱孔，对应于冲孔模和压翅模之间的夹持头为转向夹持头37，转向夹持头37绕其轴线转动设置，转向夹持头的形状为长方体，夹持头的一侧设有圆柱盲孔38，圆柱盲孔的两侧设有共平面的直槽39，圆柱盲孔的底部和直槽底部分别向垂直直槽所在平面的两侧方向延伸成通孔40。转向夹持头可以通过机械传动机构驱动，转向夹持头转动固定在夹持模上，转向夹持头上端和机座之间可以设置配合的齿轮齿条副，在转向夹持头37随夹持模相对机座水平运动时，齿轮齿条副能够实现转向夹持头的九十度转动，从而转动夹持头的圆柱盲孔38和直槽能够容纳未压翅的螺母毛坯，完成从冲孔模11上的上料，之后在转动夹持头到达压翅模12工位时，通孔和压翅模相对，从而能够方便完成压翅模的压翅，保证压翅效率。物料换向机构16包括滑动设置在移料装置5上的滑动杆26，夹持模19上设有导向套管27，滑动杆26和导向套管27滑动配合，滑动杆26上固定设有限位环28，滑动杆26朝向打弯模10的一端设有拨料杆29，物料换向机构16还包括相对机座1固定的导向块30，滑动杆26远离打弯模10的一端和导向块30配合，滑动杆26和移料装置5之间设有复位弹簧31。复位弹簧31设置在限位环28和导向套管27之间。滑动杆26远离打弯模10的一端设有设有导向轴承32，导向块30上设有与导向轴承32配合的折面33。折面33包括垂直滑动杆26轴线的水平面34，水平面34一端是和导向轴承32贴合的倾斜面35。通过倾斜面35实现滑动杆26在随移料装置5移料时拨料杆29贴合在对应于压球模9和打弯模10之间的夹持头23外侧。拨料杆29垂直滑动杆26设置。

本申请在使用时，直线棒料进入到进料装置2，在到位后定距被裁切装置3切断，移料装置5将裁切好的棒料移动到冷镦模具内，并在各个冷镦模具内完成对应工序的冷镦，各个工位同步完成，移料装置5同时完成各个工位模料的一起运送，冷镦效率高；本申请通过物料换向机构16完成压球模9和打弯模10之间模棒换向，保证模棒的折弯效率，由于模棒经过了换向，在打弯时可以同步预压模棒中部的圆球，形成盲孔，通过盲孔的加深冷镦即可完成螺母孔的成型，成孔方便，成孔过程不会对圆球两端的模棒产生干扰和影响，保证蝶形螺母的压翅成型质量；由于本申请中成孔和折弯工序存在过渡，提高了成孔效率，进而提高了蝶形螺母的成型效率。

Claims (5)

1.一种蝶形螺母的加工装置，包括螺母冷镦机主体，螺母冷镦机主体包括机座，机座上设有进料装置、裁切装置、若干副冷镦模组、移料装置和配合冷镦模组的推料装置，其特征是，所述若干副冷镦模组包括依次设置的下料模、整料模、压球模、打弯模、冲孔模和压翅模，压球模和打弯模之间设有物料换向机构；下料模、整料模、压球模、打弯模、冲孔模和压翅模的轴线平行设置；

所述移料装置包括移料动力机构、连接移料动力机构的往复摆动机构和连接往复摆动机构的夹持模，夹持模上设有配合上一工位螺母模胚形状的夹持头，对应于压球模和打弯模之间的夹持头上包括中间鼓出的圆柱孔，圆柱孔的上下两端分别设有前后贯通的直槽；直槽轴线平行滑动杆的滑动方向；

所述物料换向机构设置在移料装置上，物料换向机构包括滑动设置在移料装置上的滑动杆，夹持模上设有导向套管，滑动杆和导向套管滑动配合，滑动杆上固定设有限位环，滑动杆朝向打弯模的一端设有垂直滑动杆设置的拨料杆，物料换向机构还包括相对机座固定的导向块，滑动杆远离打弯模的一端和导向块配合，导向块上设有与导向轴承配合的折面，滑动杆远离打弯模的一端和折面配合，滑动杆和移料装置之间设有复位弹簧；所述滑动杆远离打弯模的一端设有导向轴承，导向轴承外周和折面贴合设置；

使用一种蝶形螺母的加工装置的方法，包括以下步骤：

A、进料，进入圆棒料，切割成需要长度的圆柱；

B、镦圆球，通过模具压合完成圆柱中间的圆球镦出；

C、打弯并预镦孔，通过相应的模具压合完成圆球中心盲孔的镦出，同时完成圆球上圆柱的弯折；

D、镦孔，通过模具压合完成盲孔向通孔的镦出；

E、压翅，模具压合完成圆柱的压扁，形成双翼；

F、攻螺纹，对通孔内壁攻螺纹，形成螺孔，得到成品蝶形螺母；

在步骤B中，镦圆球包括两次连续的镦压。

2.根据权利要求1所述的一种蝶形螺母的加工装置，其特征是，所述若干副冷镦模组均包括固定在基座上的下模，下模内设有模腔，冷镦模组还包括沿下模轴线往复运动设置的上模，上模上设有配合物料的冷镦面，下模内设有退料顶针。

3.根据权利要求1所述的一种蝶形螺母的加工装置，其特征是，所述冲孔模和压翅模之间的夹持头为转向夹持头，转向夹持头绕其轴线转动设置，转向夹持头的形状为长方体，夹持头的一侧设有圆柱盲孔，圆柱盲孔的两侧设有共平面的直槽，圆柱盲孔的底部和直槽底部分别向垂直直槽所在平面的两侧方向延伸成通孔。

4.根据权利要求1所述的一种蝶形螺母的加工装置，其特征是，所述拨料杆贴合在对应于压球模和打弯模之间的夹持头外侧。

5.根据权利要求1所述的一种蝶形螺母的加工装置，其特征是，所述拨料杆垂直滑动杆设置。