[发明专利]棚车用内铆式套环成型方法及模具

说明书

棚车用内铆式套环成型方法及模具。套环由有内大孔的套筒和内小孔的法兰组成。采用切料、1‑5工位冷镦、冲孔等工序。1‑2工位对冷镦坯料两端面平整和冷镦出上、下倒角外锥面。三工位至五工位冷镦从形成法兰、套筒坯料、预成孔至成型法兰、套筒和内三孔。冲孔排除三内孔废料套环成型。三至五工位模具均有冲芯带动的上管,可使复位时挡住产品向上退,由下方顶针直接或通过顶针和外推管将产品顶出。用冷镦替代现有车削加工,产品强度高；每个坯料体积缩小3倍，材料利用率提高3倍,材料用量下降为1/3。冷镦毛胚在配有自动运转夹钳的六工位模具的冷镦成型机上加工,1分钟至少冷镦出30件产品,而现有车削加工1件产品至少要5分钟,效率提高150倍以上。可用于铁路棚车内铆式套环。

(一)技术领域：本发明涉及一种拉铆钉套环冷镦加工成型技术，属于连接件类(E06B)及金属的锻造类(B21J)。

(二)背景技术：

铁路棚车(货车)用的内铆式拉铆钉套环成品7的形状见图7和图8,套环成品由套筒7B和法兰7A(又称套环头)组成。套筒7B包括两段:内孔为大孔7.2的簿壁圆筒的弯钩段以及内孔为小孔7.1的厚壁圆筒的锁紧段组成。(详见中国发明专利<可拆缷双锁紧铆接拆卸方法及拉铆钉>专利号ZL201410650279.8)。法兰内孔也为小孔7.1,本文称为法兰内小孔7.1,大孔7.2本文称为套筒内大孔7.2,均为光孔。

传统的棚车用内铆式拉铆钉套环成型方法主要是采用车削。见图7,首先提供一块车削坯料8(见图7中虚线),其尺寸为:车削坯料外径Φ8＝套环法兰外径ΦA+外径车削加工量。车削坯料高度H8＝套环总长+总长车削加工量,套环总长＝H7A+H7B。一般法兰外径ΦA是套筒外径ΦB的3-4倍,所以采用车削加工存在下列问题:1)原材料利用率低,生产效率低,导致成本高:因为法兰与套筒直径差距大，消耗大量的材料,且又因加工量大也导致效率低。2)车削中和车削之后产品的强度低。

(三)发明内容

本发明提供的棚车用内铆式套环制作方法及模具，就是解决传统棚车用内铆式拉铆钉套环用车削方法成型,存在原材料利用率低、加工效率低、强度低等问题。技术方案如下：

棚车用内铆式套环制作方法,其特征是包括如下步骤：

1)切料：①确定圆柱体冷镦坯料9外径Φ₉＝K9ΦA,②确定圆柱体冷镦坯料高度H9＝4U5.4/πΦ₉²；其中ΦA为套环成品7法兰最大直径；K9＝0.6∽0.7；U_5.4为冷镦五工位产品5.4体积。2)一工位冷镦：加工要求:对冷镦坯料两端面进行平整整形，同时冷镦出上倒角外锥面1.4A；加工步骤:①将冷镦坯料放在成型一模1.2的上一模大孔Φ1.21内；一模顶针1.3上升到成型一模下一模小孔上倒角面1.22C位置；②一模冲棒1.1下压冷镦坯料成型；③一模顶针将一工位产品1.4顶出。3)二工位冷镦：加工要求:对一工位产品两端面再次整形,并冷镦出下倒角外锥面2.4A；加工步骤:①将一工位产品转180°后放入冷镦二模2的二模大孔Φ2.21内；二模顶针2.3上升到下二模小孔上倒角面2.22C位置；②二模冲棒2.1下压一工位产品直至成型；③二模顶针上升顶出二工位产品2.4。4)三工位冷镦：加工要求:使三工位产品3.4成型后具有:法兰坯料3.41、套筒坯料3.42及在法兰坯料上的三工位预成孔3.44；加工步骤:①将二工位产品平移后放入成型三模3.2小孔3.22顶面；三模顶针3.3上升到距成型三模小孔顶面低H_3.42的面3.22C,H_3.42为三工位产品套筒坯料3.42高；②三模冲芯3.1B带动三模上管3.1A同时下降,先由三模冲芯下压二工位产品,当三模上管随三模冲芯下降到三模大孔Φ3.21内后,两者同时下压,使二工位产品料在三模大孔和小孔内成型为三工位产品；③三模冲芯在顶部的复位弹簧3.1C作用下离开三工位预成孔3.44时,三模上管挡住三工位产品向上退,同时三模顶针将三工位产品顶出到模具口。5)四工位冷镦：加工要求:冷镦后使四工位产品4.4具有:进一步成型的四工位法兰4.4A、四工位套筒4.4B、套环前大孔4.41和四工位法兰顶上的四工位预成孔4.42；