[发明专利]一种车用花型螺母及其成形方法

说明书

本发明公开了一种车用花型螺母，包括由主体和法兰部构成的整体式结构，主体共有六个侧面，主体上的侧面均为内凹的弧形面；生产方法如下：第一步下料，第二步预镦，第三步初镦出花型主体，第四步冷镦出法兰部和花型主体的内孔；第五步精镦花型主体，第六步终镦花型主体及加深花型主体的内孔，第七步冲通孔；本发明设计的花型螺母相比同规格的标准螺母减重10%～18%；花型螺母相比同规格的标准六角螺母更能承受拧紧载荷作用，有利于提高螺母使用寿命；本发明采用逐步法冷成形出花型形状，每一侧面的弧长逐渐增大，圆弧半径逐渐减小，这种成形方法能提高合格率。

技术领域

本发明属于紧固件领域，尤其是一种车用花型螺母及其成形方法。

背景技术

目前，带法兰的螺母为钢制零件，多用于汽车底盘、发动机、车桥上。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。目前带法兰的螺母的主要结构是带法兰的六角螺母。零件的生产工艺为：坯料→冷镦成形→攻丝→热处理→表面处理。

随着环境保护和节能减排的要求，汽车的轻量化设计十分有意义，带法兰的六角螺母是标准紧固件，目前很少对其进行轻量化设计，需要在满足螺母的安全性能、满载荷的使用性能的条件下实现螺母的轻量化。对标准的带法兰的六角螺母施加标准拧紧力矩，并拧紧，标准的带法兰的六角螺母所受应力主要集中在螺母本体的六角棱上，表现为应力集中。设计出一种车用花型螺母在满足螺母的安全性能、满载荷的使用性能的条件下实现螺母的轻量化将十分有意义。

目前汽车带法兰的六角螺母采用冷镦成形工艺生产，其工艺流程为下料→预镦→镦六角→镦法兰和内孔成形→加深内孔→冲通孔。对于本专利所设计的车用花型螺母的成形工艺鲜有报道，如果采用带法兰的六角螺母的冷镦成形工艺生产车用花型螺母，直接冷镦出车用花型螺母的六面花型，由于材料变形程度过大，容易造成车用花型螺母的形状难以成形，成形时零件容易出现折叠、开裂等缺陷，也会造成成形力过大，模具容易磨损失效、模具寿命低的问题。

发明内容

本发明提供了一种车用花型螺母及其成形方法，在满足螺母的安全性能、满载荷的使用性能的条件下实现螺母的轻量化，并解决了现有工艺存在成品率低、模具使用寿命短的问题。

一种车用花型螺母，包括由主体和法兰部构成的整体式结构，主体共有六个侧面，主体内设有螺纹孔，其特征在于：主体上的侧面均为内凹的弧形面。

对上述技术方案进一步地限定，所述主体的对角部为圆弧结构。

对上述技术方案进一步地限定，所述主体与法兰部的过渡处为圆弧结构。

一种车用花型螺母成形方法，具体步骤如下：

第一步：下料为圆柱形坯料；

第二步：预镦出带圆角的圆柱形工序件；

第三步：初镦出花型主体，花型主体共有六个侧面，六个侧面均为内凹的弧形面，每一侧面的弧长比最终花型螺母的弧长小9%～14%，圆弧半径要大40%～52%；

第四步：冷镦出法兰部和花型主体的内孔；

第五步：精镦花型主体，花型主体上每一侧面的弧长比第四步花型主体的弧长大2%～4%，圆弧半径要小16%～26%；

第六步：终镦花型主体，同时加深花型主体的内孔，花型主体上每一侧面的弧长比第五步花型主体的弧长大8%～12%，圆弧半径要小31%～43%；

第七步：冲通孔。