本发明涉及螺栓加工工艺领域,特别是涉及一种高强度螺栓及其加工工艺。
背景技术:
1、螺栓常用的加工方法为冷镦加工,冷镦是在外力的作用下借助模具使金属塑性变形,从而形成所需零件的加工方法。冷镦工艺最适合生产螺栓螺钉、铆钉和其他标准紧固件,冷镦是在常温条件下进行,金属的机械性能和力学性能都能得到改善,还能提高材料利用率。
2、在使用冷镦的方式制备螺栓时,需要将坯料不断加工相应规格再接着进行下一步处理,一步步加工得到完整的螺栓,螺栓的螺纹丝通常也能通过冷镦直接加工成型。冷镦直接加工成型中,冲压模组产生的冲击力由于是直接作用下杆体上,使得杆体变形时会向成型模腔内部移动,这使得成型模腔的螺纹槽会对杆体的变形造成阻碍,容易导致冷镦出的螺纹丝的强度不高,甚至导致冷镦出的螺纹丝并不完整。
3、为此,我们提出一种高强度螺栓及其加工工艺。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高强度螺栓及其加工工艺,可以有效解决背景技术中提出的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
3、本发明为一种高强度螺栓加工工艺,使用到螺栓加工设备,所述螺栓加工设备包括设置在工作台上的制坯组件、坯料制备组件,以及成型组件,工艺具体包括以下步骤:
4、步骤一、使用所述制坯组件将原胚冷镦成具有杆体和帽头形状的粗坯;
5、步骤二、使用所述坯料制备组件将步骤一中制成的杆体结构冷镦成椭圆形的柱体结构;
6、所述坯料制备组件包括两个第一模具和两个第一冲压模组,每个所述第一冲压模组推动一个第一模具;将步骤一中制成的粗坯放在两个所述第一模具之间,然后使用所述第一冲压模组推动第一模具,使两个第一模具对粗坯进行冲压,将粗坯的杆体结构冷镦成椭圆形的柱体结构;
7、步骤三、使用所述成型组件将步骤二中椭圆型柱体结构的杆体冷镦成螺杆结构,然后将帽头冷镦成螺帽结构;
8、所述成型组件包括两个第二模具、两个第二冲压模组,以及一个螺帽冲压组件,以及每个所述第二冲压模组推动一个第二模具,两个所述第二模具合模成的模腔形成完整的螺纹槽;将步骤三中制成的粗坯放在两个所述第二模具之间,使椭圆形的柱体长直径所对应的外侧面分别和两个第二模具抵触,然后使用所述第二冲压模组推动第二模具,使两个第二模具对粗坯进行冲压,将椭圆形柱体结构的杆体粗坯冷镦成螺杆结构,使用所述螺帽冲压组件将帽头冷镦成螺帽结构;
9、步骤四、对成型的螺栓的螺帽进行切削修整。
10、优选地,步骤一中,所述制坯组件包括预制模型、第三冲压模组;使用所述第三冲压模组推动原坯进入预制模型,制成的粗坯的杆体和帽头均为圆柱形结构;
11、优选地,所述预制模型用于成型杆体的腔室的横截面的面积和两个所述第一模具用于成型帽头的腔室的横截面的面积相同,所述预制模型用于成型帽头的腔室的横截面的面积小于两个所述第一模具用于成型帽头的腔室的横截面的面积。
12、优选地,步骤三中,所述螺帽冲压组件包括第四冲压模组和螺帽模型;螺杆冷镦成型后,使用所述第四冲压模组推动螺帽模型对帽头进行冷镦,将螺帽冷镦成型。
13、优选地,步骤一中,所述预制模型的模腔内侧底部固定设置有定位环,所述工作台的上方设置有出气管,所述出气管固定设置在定位环的底部。
14、优选地,步骤二中,所述工作台的内部固定设置有第一顶压组件,使用第一顶压组件对杆体的底部进行顶压,使其平齐。
15、优选地,步骤三中,所述工作台的内部固定设置有第二顶压组件,使用第二顶压组件对螺杆的底部进行顶压,使其平齐。
16、一种高强度螺栓,包括螺帽、螺杆。
17、本发明具有以下有益效果:
18、1、本发明,螺栓加工中,使用成型组件进行本步骤中的粗坯的冷镦,方便将椭圆形的杆体压制出螺纹丝结构。第二冲压模组推动第二模具直至两个第二模具压合在一起时,椭圆形的杆体刚好被冷镦成螺杆结构。第二冲压模组推动第二模具对椭圆形的杆体冷镦时,杆体受到第二冲压模组的冲压力,杆体在冲击力下发生形变,外部部分材料直接嵌入第二模具的螺纹槽中,这样使得成型后的螺杆和螺纹槽紧密抵触,使得螺杆和螺纹槽的形状更契合,使得生产出的螺杆精度更高。
19、2、本发明,第二冲压模组推动第二模具对椭圆形的杆体冷镦时,杆体进入第二模具螺纹槽的部分受到正向的冲压力,使得成型后的螺杆的螺纹丝强度更高。解决了现有螺栓冷镦工艺中,杆体向成型模腔内部移动变形时,成型模腔的螺纹槽会对杆体的变形造成阻碍,容易导致冷镦出的螺纹丝的强度不高,甚至导致冷镦出的螺纹丝并不完整的问题。
1.一种高强度螺栓加工工艺,其特征在于:使用到螺栓加工设备,所述螺栓加工设备包括设置在工作台上的制坯组件、坯料制备组件,以及成型组件,工艺具体包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓加工工艺,其特征在于:步骤一中,所述制坯组件包括预制模型、第三冲压模组;使用所述第三冲压模组推动原坯进入预制模型,制成的粗坯的杆体和帽头均为圆柱形结构。
3.根据权利要求2所述的一种高强度螺栓加工工艺,其特征在于:所述预制模型用于成型杆体的腔室的横截面的面积和两个所述第一模具用于成型帽头的腔室的横截面的面积相同,所述预制模型用于成型帽头的腔室的横截面的面积小于两个所述第一模具用于成型帽头的腔室的横截面的面积。
4.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓加工工艺,其特征在于:步骤三中,所述螺帽冲压组件包括第四冲压模组和螺帽模型;螺杆冷镦成型后,使用所述第四冲压模组推动螺帽模型对帽头进行冷镦,将螺帽冷镦成型。
5.根据权利要求2所述的一种高强度螺栓加工工艺,其特征在于:步骤一中,所述预制模型的模腔内侧底部固定设置有定位环,所述工作台的上方设置有出气管,所述出气管固定设置在定位环的底部。
6.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓加工工艺,其特征在于:步骤二中,所述工作台的内部固定设置有第一顶压组件,使用第一顶压组件对杆体的底部进行顶压,使其平齐。
7.根据权利要求1所述的一种高强度螺栓加工工艺,其特征在于:步骤三中,所述工作台的内部固定设置有第二顶压组件,使用第二顶压组件对螺杆的底部进行顶压,使其平齐。
8.一种高强度螺栓,使用权利要求1-7中任一项所述的加工工艺制成,其特征在于,包括螺帽、螺杆。
