[发明专利]一种异形螺栓的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺栓的生产工艺，具体地说是一种异形螺栓的生产工艺。

背景技术

螺栓是一种由头部和螺杆两部分组成的紧固件，通常与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。螺栓根据不同的需要设计为不同的形状。一种用于装配汽车牌照灯饰板用的异形螺栓，其头部为矩形头，所述矩形头下设有窄环槽和圆形凸缘，所述圆形凸缘的直径小于所述矩形头的长边且大于所述矩形头的短边，所述环槽设置在所述矩形头和所述圆形凸缘之间，所述圆形凸缘下方为螺杆。对于所述异形螺栓，现有技术的生产工艺为，先将坯料加工成一个大的头部和一个与之相连的杆部的形状，然后将所述头部先加工出矩形头，再加工出与所述矩形头连接的环槽，之后再加工出与环槽连接的圆形凸缘，最后在杆部加工出螺纹。这种机械加工的生产工艺由于加工需要车铣掉较多的坯料，所以原料利用率较低，制造成本高，并由于机械加工的精度要求，使得生产效率低，不能适应大量生产的需要。

冷冲压是一种在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种加工方法，具有冲压生产率高、材料利用率高、生产精度高等优点，在批量生产中得到了广泛的应用。但是，所述异形螺栓由于矩形头下面的凸缘直径大于矩形头的短边，若采用冷冲压的方式生产，剪切矩形边时难以控制切压深度，容易损坏凸缘，因此冷冲压的生产方式不适于生产所述异形螺栓。

冷挤压也是一种利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件的方法，是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术，较多应用于中小型锻件规模化生产中。中国专利文献CN101549448A中公开了一种钢网架螺栓球节点用高强度螺栓的加工工艺，采用少无切削加工，其中包括三次冷挤压成型、一次热锻成型，即第一次冷挤压成型为螺杆成型，第二次冷挤压成型为螺杆上螺纹段成型，第三次冷挤压成型为螺纹成型，热锻成型为螺栓冒头成型。该现有技术中冷挤压技术只用于螺杆段，而螺栓冒头成型采用的是热锻成型，热锻是在高于坯料金属的再结晶温度的条件下加工，操作时难以保证产品的特性，其稳定性较差。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中所述异形螺栓的生产工序多、生产成本高、效率低、产品稳定性差的问题，从而提出一种生产效率高、生产精度高、产品稳定性好的异形螺栓的冷挤压生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明的异形螺栓生产工艺，一种异形螺栓的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

①按照所需尺寸截取适当大小的圆柱形坯料；

②第一次冷挤压，将所述坯料的一端冷挤压成型为螺纹滚丝前坯径的螺杆段；

③第二次冷挤压，将所述坯料的另一端冷挤压成型为一个预成型的头部，所述预成型的头部的开放端的直径小于与所述螺杆段连接的所述预成型头部的末端的直径，且所述开放端向所述末端平滑过渡；

④第三次冷挤压，将所述预成型的头部冷挤压成型为两个依次相连的凸缘，与螺杆段相连的凸缘为所需的圆形凸缘，与所述圆形凸缘相连的另一凸缘为待加工凸缘，所述待加工凸缘的直径大于所述圆形凸缘的直径；

⑤第四次冷挤压，将所述待加工凸缘冷挤压成型为所需的矩形头，多余的坯料被挤压到所述矩形头与所述圆形凸缘之间。

⑥除去多余的坯料，使环槽成型；

⑦在螺杆段的所需部位成型出螺纹。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，在所述步骤⑦后还需要进行提升产品性能的热处理过程。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，在所述步骤④中形成的待加工凸缘的直径与所述步骤⑤中形成的所述矩形头的对角线的长度相同。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，所述待加工凸缘为圆形。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，在所述步骤②或③或④或⑤中的冷挤压通过多工位冷成形机来实现。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，所述多工位冷成形机至少具有四个工位，分别设置所述步骤②或③或④或⑤中冷挤压使用的模具。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，在所述步骤⑥中使用精密仪表车床来车削多余的坯料。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，在所述步骤⑦中，通过自动搓丝机来搓出螺杆上的螺纹。

本发明所述异形螺栓的生产工艺，所述热处理通过可控气氛热处理生产线来完成。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，