[发明专利]短尾铆钉一次搓丝成型方法及模具

说明书

(一)技术领域：本发明涉及一种紧固件拉铆钉的加工丝扣技术。属金属加工插削类(B23D)。

(二)背景技术：

现有用于铁路火车、汽车上的短尾铆钉成品5,其外形见图1,钉杆上从上至下有三段丝扣:与套环5.4铆接挤压锁紧的锁紧段5.1、螺纹段5.2、尾牙5.3。图1中钉头为5.5,被铆接板为5.6,铆接器卡爪5.7,铆接器外套5.8。螺纹段后端面为圆锥面5.21,铆接时铆接器卡爪夹持铆钉尾牙时,圆锥面5.21用于卡爪定位。在尾牙上端5.31段也用于卡爪定位。一般尾牙上端5.31段牙底略宽,这里称为尾牙宽牙底段5.31。例如:铆钉规格16mm,牙底加宽0.15mm，此时尾牙宽牙底段5.31长度为4.67±0.15。不同型号产品尺寸由设计图纸提供。

现有短尾铆钉丝扣加工成形方法有两种:1)设三台滾丝机:第一台上装尾牙滚丝模,第二台上装螺纹滚丝模,第三台上装锁紧槽滚丝模；由3人分别操作制丝尾牙→制丝螺纹→制丝锁紧槽,同时3人负责每段滚丝和换工位拆装工作。2)设一台滾丝机,3副滚丝模:由1人拆装更换滚丝模3次,加工3次:制丝尾牙→制丝螺纹→制丝锁紧槽完成三段滚丝加工。这样的成形工艺费时、费力、费工、效率低,且设备占用多,无法满足大批量生产需求。

(三)发明内容：

本发明提供的短尾铆钉一次搓丝成型方法及模具,其目的是解决短尾铆钉现有丝扣成形工艺费时、费力、费工、效率低无法满足大批量生产需求的问题。

技术方案如下:

短尾铆钉一次搓丝成型方法,包括:搓丝机上的动模、定模、工件位、送料导轨、推料装置；其特征是:有如下步骤:

1)动模6或定模7均有完全相同的从上至下顺次连接的锁紧模、螺纹模和尾牙模:

锁紧模1:最前端长L₁内两侧面夹角为锁紧导入角α₁。最后端两侧面夹角为脱料角β；最宽为锁紧模宽Y₁，高度Z1与短尾铆钉5的锁紧段长度L5.1相等。

螺纹模2:最前端长L₂内两侧面夹角为螺纹导入角α₂。两侧面最高处有小平面2.1、有上倒角2.2；螺纹模有螺纹升角θ,螺纹模最后端两侧面夹角为脱料角β；螺纹模最宽为中端的螺纹模宽Y₂,且有去除锐角的棱边；螺纹模高度Z₂等于短尾铆钉的螺纹段长度L5.2与小平面2.1高度h2.1之和。

尾牙模3:最前端长L₃内两侧面夹角为尾牙导入角α₃；最后端两侧面夹角为脱料角β；最宽为锁紧模宽Y₃；尾牙模高度Z3大于短尾铆钉的尾牙长度L2.3；尾牙模上端设带倒角的宽牙底加工齿3.1。

上述α₁＜α₃＜α₂；L₁＜L₃＜L₂；

2)预装:将上述连接后的动模或定模分别安装在搓丝机8中工件位8.1两侧的动板侧和定板侧，调试并固定好模具。

3)搓丝1步:启动搓丝机,动模沿X向前移进刀,铆钉毛胚4反时针自转,在导入角的长度L1范围类先挤压出铆钉毛胚锁紧段4.1，其次挤压尾牙4.3，最后挤压螺纹段4.2。

4)搓丝2步及成型:

动模沿X向继续前移进刀，半成品铆钉毛胚后移在动模导入角长度L2结束位置B上,从此处开始挤压达到最大深度，开始竖向成型完整的锁紧段、尾牙、螺纹段丝扣；直至到脱料斜面前位置C,在这段中,已搓丝后弧长4a周向前移；动模继续进刀挤压,使周向后一段弧长4b内的铆钉毛胚成型为上中下三段丝扣5.1、5.2、5.3,在一个周长内完成周向竖向所有丝扣成型，随后进行整型。

5)脱料:动模沿X方向继续向前移至动模脱料斜面6.1和定模脱料斜面7.1处,动模、定模之间的间隙逐渐增大，直至工件脱落。

为实现上述短尾铆钉一次搓丝成型方法所需的模具,其特征是与上述短尾铆钉一次搓丝成型方法中<1)动模6或定模7均有完全相同的从上至下顺次连接的锁紧模、螺纹模和尾牙模>中描述特征完全相同,这里不再重复。

上述模具设计参数优化范围如下: