CN112008030B - 一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法及其模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法及其模具，具体步骤如下：预镦锻成形：将经过冷拔预处理的棒状毛坯件放入预镦锻模具内，镦锻出偏头毛坯件；所述偏头毛坯件是指棒状毛坯件的头端挤压成锥台状，且锥台顶端上用于成型缺口的部分呈倾斜面状；终镦锻成形：将步骤1）成形的偏头预镦锻件放入终镦锻模具内，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面相对，镦锻出半圆头螺栓毛坯件；在冷镦工序中，先挤压出头部的倾斜部，再成型螺栓的半圆头，节约材料达到毛坯体积的1.58%，免除了难度大、工艺复杂的切半圆工序，节约制造成本，保证了产品质量。
Description
技术领域
本发明属于半圆头螺栓冷镦工艺领域，尤其是一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法及其模具。
背景技术
半圆头螺栓为钢制零件，多用于汽车车轮上。产品要求具有尺寸精度高、机械性能好、承受载荷较大和外观质量较好等。零件的生产工艺为：冷拔预处理坯料→冷镦成形→滚花→滚螺纹→热处理→表面处理。
如图1所示，冷镦成形生产半圆头螺栓工艺为先采用正挤压缩径,同时将螺栓头部1预镦锻成带球冠的锥形体，再将螺栓头部及杆部2端倒角同时镦锻成形，最后将螺栓头部切成半圆头，形成缺口部3。这种冷镦成形工艺需要进行切半圆，材料消耗大，切外圆时，产品头部在外圆处有一圈撕裂带；切边上模出现掉块、崩刃等现象，模具寿命低；切边上模在切边上模套内圆周方向产生转动，造成上、下模单边位置错位，使分料不畅，切边工艺复杂，难以切边。
发明内容
本发明提供了一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法及其模具，解决现有冷镦工艺存在生产质量低、模具使用寿命短的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法，具体步骤如下：1）预镦锻成形：将经过冷拔预处理的棒状毛坯件放入预镦锻模具内，镦锻出偏头毛坯件；所述偏头毛坯件是指棒状毛坯件的头端挤压成锥台状，且锥台顶端上用于成型缺口的部分呈倾斜面状；
2）终镦锻成形：将步骤1）成形的偏头预镦锻件放入终镦锻模具内，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面相对，镦锻出半圆头螺栓毛坯件。
对上述技术方案进一步地限定，所述倾斜面的角度为38～60°，优选角度为42°。
一种半圆头螺栓冷镦锻模，其特征在于：包括由预镦锻成形模和终镦锻成形模组成的多工位模具；预镦锻成形模用于镦锻出偏头毛坯件，终镦锻成形模用于镦锻出半圆头螺栓毛坯件。
对上述技术方案进一步地限定，所述预镦锻成形模由第一定模和第一动模组成，第一定模内的定位孔用于定位毛坯件的杆部，第一动模的成型腔用于成型毛坯件的偏头部；所述偏头成型腔能将毛坯件的头端挤压成锥台状，且锥台顶端上用于成型缺口的部分呈倾斜面状。
对上述技术方案进一步地限定，所述终镦锻成形模由第二定模和第二动模组成，第二定模内的定位孔用于定位毛坯件的杆部，第二动模的成型腔用于成型毛坯件的半圆头；冷镦时，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面呈相对放置。
有益效果：在冷镦工序中，先挤压出头部的倾斜部，再成型螺栓的半圆头，节约材料达到毛坯体积的1.58%，免除了难度大、工艺复杂的切半圆工序，节约制造成本，保证了产品质量；在终镦锻成形步骤中，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面呈相对放置，
从而保证在最终镦锻成形时，镦锻件毛坯材料分配合理，材料流动顺畅，保证头部形状。
附图说明
图1是背景技术中半圆头螺栓毛坯件结构图。
图2是半圆头螺栓多工位冷镦锻模。
具体实施方式
一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法，具体步骤如下：1）预镦锻成形：将经过冷拔预处理的棒状毛坯件放入预镦锻模具内，镦锻出偏头毛坯件；所述偏头毛坯件是指棒状毛坯件的头端挤压成锥台状，且锥台顶端上用于成型缺口的部分呈倾斜面状；所述倾斜面的角度为38～60°，优选角度为42°；
2）终镦锻成形：将步骤1）成形的偏头预镦锻件放入终镦锻模具内，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面相对，镦锻出半圆头螺栓毛坯件。
如图2所示，一种半圆头螺栓冷镦锻模，包括由预镦锻成形模和终镦锻成形模组成的多工位模具；预镦锻成形模用于镦锻出偏头毛坯件，终镦锻成形模用于镦锻出半圆头螺栓毛坯件；
如图2所示，所述预镦锻成形模4由第一定模401和第一动模402组成，第一定模内的定位孔用于定位毛坯件6的杆部，第一动模的成型腔用于成型毛坯件的偏头部，第一动模能与第一定模进行合模；所述偏头成型腔能将棒状毛坯件的头端挤压成锥台状，且锥台顶端上用于成型缺口的部分呈倾斜面状；
如图2所示，所述终镦锻成形模5由第二定模501和第二动模502组成，第二定模内的定位孔用于定位毛坯件6的杆部，第二动模的成型腔用于成型毛坯件6的半圆头，第二动模能与第二定模进行合模；冷镦时，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面呈相对放置。
本发明使用说明：定模和动模装配在冷镦机上，在本领域属于公知的常识；动模通过冷镦机的工作端与定模闭合。
Claims (4)
1.一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法，具体步骤如下：1）预镦锻成形：将经过冷拔预处理的棒状毛坯件放入预镦锻模具内，镦锻出偏头毛坯件；所述偏头毛坯件是指棒状毛坯件的头端挤压成锥台状，且锥台顶端上用于成型缺口的部分呈倾斜面状；
2）终镦锻成形：将步骤1）成形的偏头预镦锻件放入终镦锻模具内，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面相对，镦锻出半圆头螺栓毛坯件。
2.根据权利要求1所述一种半圆头螺栓冷镦锻成形加工方法，其特征在于：所述倾斜面的角度为38～60°。
3.一种半圆头螺栓冷镦锻模，其特征在于：包括由预镦锻成形模和终镦锻成形模组成的多工位模具；预镦锻成形模用于镦锻出偏头毛坯件，终镦锻成形模用于镦锻出半圆头螺栓毛坯件；所述预镦锻成形模由第一定模和第一动模组成，第一定模内的定位孔用于定位毛坯件的杆部，第一动模的成型腔用于成型毛坯件的偏头部；所述第一动模的成型腔能将毛坯件的头端挤压成锥台状，且锥台顶端上用于成型缺口的部分呈倾斜面状。
4.根据权利要求3所述一种半圆头螺栓冷镦锻模，其特征在于：所述终镦锻成形模由第二定模和第二动模组成，第二定模内的定位孔用于定位毛坯件的杆部，第二动模的成型腔用于成型毛坯件的半圆头；冷镦时，偏头预镦锻件的倾斜面与终镦锻模具的缺口成型面呈相对放置。
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