[发明专利]一种汽车车轮杯形螺母多工位冷镦方法及其模具

说明书

一种汽车车轮杯形螺母多工位冷镦方法及其模具，包括预整形、整形、精整、凸缘成型、复合挤、精成型六个工位，盘料依次预整形、整形、精整、凸缘成型、复合挤、精成型六个工位一机完成加工；因盘料为低碳钢，剪切时盘料容易产生撕裂，导致剪切裂纹造成成型零件出现开裂的问题，所以本发明采用六步成型法；本发明提高了产品尺寸精度，产品合格率高，材料利用，成型效率高。

技术领域

本发明涉及一种汽车车轮杯形螺母多工位冷镦方法及其模具。

背景技术

在紧固件行业，车轮杯形螺母是汽车上的一种高强度紧固件，是连接汽车车轮轮毂和轮辐关键零件，因其尺寸规格大，几何形状复杂，精度要求高，所用ML20Cr材料的力学性能较高，塑性成形变形复杂，工艺难度大，因此，绝大多数采用冲床分序挤压工艺生产，中间退火、磷化生产工序多，流程复杂，生产效率低下，质量不稳定，尺寸散差大。

如图1所示车轮杯形螺母1的结构，车轮杯形螺母1从上至下依次分为凸缘体101、圆柱体102、圆弧过渡面103、四方体104，凸缘体和圆柱体的内腔为螺纹轴连接孔105；如图2所示，其中凸缘体的外表面从上之下依次分为球面1011、圆柱面1012、圆锥面1013，对凸缘体的要求如下：球面半径为22mm、球面对螺纹轴线跳动量为≤0.15mm、圆锥面锥角为45度、零件的精度要求较高。

发明内容

本发明提供一种汽车车轮杯形螺母多工位冷镦方法及其模具，解决现有工艺存在生产效率低下，质量不稳定，尺寸散差大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种汽车车轮杯形螺母多工位冷镦方法，具体步骤如下：

（1）预整形：将直径为Φ27.6mm、厚度为42.8mm的盘料送入多工位冷墩模具内进行预整形，盘料的两端面一次挤压平整，同时挤压出盘料下端边缘的倒角部，预整形后盘料的直径增大0.25-0.3mm、厚度减小0.1mm；

（2）整形：将步骤（1）得到的预整形盘料送入多工位冷墩模具内进行整形，盘料的两端面二次挤压平整，同时挤压出盘料上端边缘的倒角部，整形后盘料的直径增大0.25-0.3mm、厚度减小0.1mm；

（3）精整：将步骤（2）得到的整形盘料送入多工位冷墩模具内进行精整，盘料的两端面三次挤压平整，同时盘料两端的倒角部再次平整，精整后盘料的直径增大0.2-0.25mm、厚度减小0.3mm；

（4）凸缘成型：将步骤（3）得到的精整盘料送入多工位冷墩模具内挤压凸缘，精整盘料的上端部镦出凸缘，同时在凸缘内挤压出浅孔；挤压成型的工件从上至下依次分为凸缘体、圆柱体，工件的轴向长度减小2 mm、圆柱体的直径增大0.25-0.3mm；所述凸缘的外表面从上之下依次分为球面、圆柱面、圆锥面；

（5）复合挤：将步骤（4）得到的工件送入多工位冷墩模具内进行复合挤，工件的下端正挤成四方体、同时工件圆柱体内反挤成深孔、且圆柱体与四方体相连处的阶梯部挤压成圆弧过渡面；所述深孔的孔径为Φ18.45～Φ18.62mm，四方体的平行对边宽度为22 mm、以四方体的对角线作外接圆的直径为Φ27 mm；

（6）精成型：将步骤（5）得到的工件送入多工位冷墩模具内进行精挤压成型，精校凸缘的球面、圆柱面、圆锥面，球面及圆柱面的尺寸镦挤到Φ35.5-Φ35.83 mm。

一种汽车车轮杯形螺母多工位冷镦模具，其特征在于：包括从右至左依次设置有预整形模具、整形模具、精整形模具、凸缘成型模具、复合挤模具及精成型模具，预整形模具用于平整盘料的两端面及盘料下端边缘的倒角部，整形模具用于平整盘料的两端面及盘料上端边缘的倒角部，精整形模具用于平整盘料的两端面及两倒角部，凸缘成型模具用于冷镦杯形螺母的凸缘体，复合挤模具用于冷镦杯形螺母的深孔、圆柱体及四方体，精成型模具用于冷镦杯形螺母的凸缘。