专利名称：冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺及其加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷挤压成型平头六角螺栓加工工艺及其加工设备。
背景技术：
随着我国汽车工业、机械工业的飞速发展，汽车与工程机械用高强度螺栓的需求 量也随着增大。目前，市场及资料上的生产六角平头螺栓仍采用传统切边工艺，采用六角切边模 具成型六角，这种工艺因切边浪费材料平均在15%左右，甚至，短规格的螺栓浪费材料在 20%以上，同时，还增加了六角切边模的费用。由于切边所产生的六角对边留下的条纹影响 外观；切断金属纤维组织；六角支承面产生毛刺装配不紧等直接影响螺栓的机械性能。传 统的切边工艺不但浪费材料，而且还存在严重的质量问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种节省材料、加工无毛刺的冷挤成型 车用平头六角螺栓的加工工艺及其加工模设备。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案一种冷挤成型车用平头六角螺栓 的加工工艺，其特征在于包括有以下步骤
1)将坯料通过冷挤压形成杆部缩径；
2)将步骤1中进行杆部缩径的坯料的头部进行预镦，使其头部形成初步的六角；
3)将步骤2中预镦头部的坯料进行正压六角成型；
4)将步骤3中正压六角的坯料进行反挤压成型；
5)将步骤4中进行反挤压成型的坯料镦出线圈面并成型六角。步骤1中将坯料杆部缩径，将柱状的坯料加工成阶梯轴，且阶梯轴的一端为大端， 另一端为小端；步骤2的预镦头部中，将阶梯轴的大端初步镦至六角状，坯料形成螺杆及初 步成型的六角螺头，且初步成型的六角螺头的顶部镦出锥形凸台；步骤3的正压六角成型 中，将步骤2中六角螺头顶部的凸台挤压至六角螺头上，消除凸台；步骤4的反挤压成型中， 将步骤3中的六角螺头倒角，并再次将六角螺头顶部镦出锥形凸台；步骤5中的镦出线圈面 并成型六角中，将步骤4中螺头顶部的锥形凸台挤压至六角螺头上，消除锥形凸台后六角 螺头成型，且六角螺头与螺杆之间镦出线圈凸台。上述加工工艺中，将坯料杆部缩径，使坯料变成阶梯轴，采用此道工序可针对不同 杆径的坯料进行加工，扩展了加工应用范围，而将阶梯轴状坯料进行预镦，使阶梯轴状坯料 的大端预镦成六角形，且大端的顶部镦出锥形凸台，则是为了使坯料上的六角螺头能够初 步成型，而且为了防止冷镦时坯料上初步成型的六角螺头上产生飞边，将坯料大端的顶部 的余料镦成锥形凸台，然后通过下一步工序将坯料大端顶部的锥形凸台挤到六角螺头上， 此时坯料的六角螺头已初步成型；然后，对坯料进行反挤压成型，对于已形成初步成型的坯 料进行挤压，使其上的六角螺头具有倒角，最后，将坯料的六角螺头与螺杆之间镦出供线圈放置的平台，上述工艺与现有技术相比，坯料的六角螺头的表面上不会出现细纹，提高了美 观度，而且采用冷挤压的加工方式，坯料上不会有多余的材料被切除，从而节省了材料，而 且经过初步和最后的成型，提高了精度及强度。一种冷挤成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于包括有机架，设于机架 上的送料机构、与送料机构衔接的切料机构及冷挤压单元。其中，送料机构包括有两个并列设置的滚轮，两滚轮之间设有送料通道，送料通道 的一侧设置导向块，所述的切料机构包括有设于导向块处的切刀，所述的冷挤压单元包括 有杆部缩径机构、初步成型机构、正压六角机构、反挤压机构及成品成型机构。采用上述技术方案，加工设备中包括送料机构、切料机构及冷挤压单元，这样设置 加强了加工的延续性及连贯性，提高了加工效率，而且冷挤压单元中包括有部缩径机构、初 步成型机构、正压六角机构、反挤压机构及成品成型机构，即通过五次工序冷挤压成型，并 由其五次冷挤压加工出省料、美观、精度及强度高的车用平头六角螺栓。本发明进一步设置为杆部缩径机构包括有杆部缩径冲头及杆部缩径模具；杆部 缩径模具包括有相互层叠的上合金模块、下合金模块、垫块及套设于上合金模块、下合金模 块、垫块外并构成上合金模块、下合金模块、垫块固定的内模套及外模套，上合金模块、下合 金模块及垫块上设有同轴的通孔，上合金模块的通孔为上通孔，下合金模块的通孔为下通 孔，垫块的通孔为导孔，上通孔的一端与外部导通，另一端与下通孔导通，且上通孔的直径 大于下通孔的直径，导孔的直径与下通孔的直径一致，上通孔与下通孔的衔接处设有锥形 衔接孔，所述的导孔处插设有沿导孔轴向滑移配合的顶针；所述的杆部缩径冲头包括有杆 部缩径冲头本体及设于杆部缩径冲头本体上的喇叭口，该喇叭口朝向杆部缩径模具的上通 孔设置，且喇叭口的底端面直径与上通孔的直径一致。采用上述技术方案，杆部缩径模具中上合金模块及下合金模块的设置能够加强杆 部缩径模具的强度，防止加工过程中杆部缩径模具破裂及损坏，上合金模块上的上通孔及 下合金模块上的下通孔的作用则是为了与杆部缩径配合时能将坯料冷压成阶梯轴状，在加 工过程中，坯料进入到杆部缩径模具中后，杆部缩径冲头对其进行冲压，坯料下部(即加工 后成阶梯状的小端)的料被挤压至上部(即可加工后成阶梯状的大端)并处于上合金模块的 上通孔内成型，实现对不同规格直径的坯料的加工，扩展了加工范围；杆部缩径冲头上设有 喇叭口，而且喇叭口的底端面直径与上通孔的直径一致，这样设置是为了在加工过程中坯 料上部的料能够排出，从而形成阶梯状的大端。而且由于采用大料小变形，头部用料较少， 头部变形程度减小，头部加工硬化现象有所改善，而杆部由于缩径，增加了变形程度，头部 与杆部的强度接近，提高了头杆接合强度，避免了掉头现象。本发明更进一步设置为初步成型机构包括有初步成型模具及初步成型冲头，所 述的初步成型模具包括有层叠设置的合金模块a及垫块b，合金模块a及垫块b外套有构成 合金模块a及垫块b固定的内模套c及外模套d，合金模块a及垫块b上设有同轴、直径一 致且相互导通的通孔，合金模块a上的通孔为上通孔，垫块b上的孔为下通孔，上通孔相对 与下通孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六角形的型腔，所述的下通孔内 插设有沿下通孔轴向滑移的顶针；所述的初步成型冲头包括有初步成型冲头本体，初步成 型冲头本体朝向初步成型模具的型腔的端面上设有锥形喇叭口，初步成型冲头本体内设有 堵块及与堵块呈抵触配合的顶块，顶块处于初步成型冲头本体内朝向其上锥形喇叭口呈微
7动滑移。其中，初步成型冲头本体内设有横截面呈“凸”字形的容置腔，容置腔的上部与下 部之间通过肩阶衔接，所述的堵块设于容置腔的下部，顶块包括有与肩阶呈限位配合的底 座及与底座连接并延伸至锥形喇叭口底部的顶头，容置腔的肩阶与顶块的底座之间留有空 间，堵块与顶块之间设有弹簧。采用上述技术方案，初步成型机构的设置是为了将由杆部缩径机构加工后的阶梯 轴状坯料的大端进行初步成型，将其冷挤压成六角形，而在此冷挤压的过程中，坯料被加工 成六角螺头的大端会出现飞边，为了克服飞边的产生及出于对材料的节省，通过初步成型 冲头上的锥形喇叭口将坯料被加工成六角螺头的大端的底部镦出凸台，这样便设置后便可 避免飞边的产生。本发明更进一步设置为正压六角机构包括有正压六角模具及与正压六角模具适 配的正压六角冲头；所述的正压六角模具包括有层叠设置的合金模块e及垫块f，合金模块 e及垫块f外套有构成合金模块e及垫块f固定的内模套g及外模套h，合金模块e及垫块 f 上设有同轴、直径一致且相互导通的通孔，合金模块e上的通孔为上通孔，垫块f 上的通孔 为下通孔，上通孔相对与下通孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六角形的 型腔，下通孔内插设有沿下通孔
轴向滑移的顶针；所述的正压六角冲头包括有正压六角冲头本体、设于正压六角冲头 本体内的堵块及与堵块呈抵触配合的顶块，顶块延伸至正压六角冲头本体外，且顶块延伸 至正压六角冲头本体外的部分为横截面呈正六角的冲头，该正六角冲头与合金模块e上的 上通孔处的型腔适配。采用上述技术方案，正压六角机构的设置则是为了将初步成型机构中坯料被加工 成六角螺头的大端底部的凸台消除，通过正压六角冲头本体内顶块延伸至正压六角冲头本 体外的正六角的冲头及与正压六角模具上六角形的型腔的配合将坯料被加工成六角螺头 的大端底部的凸台挤压至六角螺头上，以便于下道工序的加工。本发明更进一步设置为反挤压机构包括有反挤压模具及与反挤压模具适配的反 挤压冲头；所述的反挤压模具包括有层叠设置的合金模块i及垫块j，合金模块i及垫块j 外套有构成合金模块i及垫块j固定的内模套k及外模套1，合金模块i及垫块j上设有同 轴、直径一致且相互导通的通孔，合金模块i上的通孔为上通孔，垫块j上的孔为下通孔，下 通孔内插设有沿下通孔轴向滑移的顶针；所述的反挤压冲头包括有反挤压冲头本体，反挤 压冲头本体朝向反挤压模具的上通孔的端面上开设有横截面呈六角形的凹腔，反挤压冲头 本体内设有堵块，六角形的凹腔与堵块之间设有顶块。采用上述技术方案，反挤压机构的设置则为了将及经过正压六角机构加工的坯料 的呈六角形的螺头进行倒角及去除多余的毛刺，同时通过反挤压冲头与反挤压模具的配合 将坯料的呈六角形的螺头的顶部冲出锥形凸台，同样是为了避免飞边的产生。本发明更进一步设置为所述的成品成型机构包括有成品成型模具及与成品成型 模具适配的成品成型冲头；所述的成品成型模具包括有层叠设置的合金模块m及垫块n，合 金模块m及垫块n外套有构成合金模块n及垫块n固定的内模套o及外模套p，合金模块m 及垫块n上设有同轴、直径一致且相互导通的通孔，合金模块m上的通孔为上通孔，垫块n 上的孔为下通孔，上通孔相对与下通孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六
8角形的成型型腔，下通孔内插设有沿下通孔轴向滑移的顶针，成型型腔与上通孔之间开设 有大于上通孔且小于成型型腔直径的矩形凹腔；所述的成品成型冲头包括有成品成型冲头 本体及设于成品成型冲头内的堵块及与堵块呈抵触配合的顶块，顶块延伸至成品成型冲头 本体外，且顶块延伸至成品成型冲头本体外的部分为横截面呈正六角的成型冲头，该呈正 六角的成型冲头与合金模块m上的上通孔处的成型型腔适配。采用上述技术方案，成品成型机构在反挤压机构的基础上对坯料呈六角形的螺头 的顶部的锥形凸台进冲压，使锥形凸台的料被挤至六角螺头上，然后通过成品成型模具与 成品成型冲头的配合，使坯料六角螺头与螺杆之间形成供线圈放置的台面。下面结合附图对本发明作进一步描述。
图1为本发明实施例的工艺流程示意图； 图2为本发明实施例中加工设备的结构示意图； 图3为图2的K向局部示意图4为图2的A-A局部剖面示意图； 图5为图2的B-B局部剖面示意图； 图6为图2的C-C局部剖面示意图； 图7为图2的D-D局部剖面示意图； 图8为图2的E-E局部剖面示意图； 图9为本发明实施例中杆部缩径机构的结构示意图； 图10为本发明实施例中初步成型机构的结构示意图； 图11为本发明实施例中正压六角机构的结构示意图； 图12为本发明实施例中反挤压机构的结构示意图； 图13为本发明实施例中成品成型机构的结构示意图。
具体实施例方式如图1所示的一种冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺，包括有以下步骤
1)将坯料通过冷挤压形成杆部缩径；
2)将步骤1中进行杆部缩径的坯料的头部进行预镦，使其头部形成初步的六角；
3)将步骤2中预镦头部的坯料进行正压六角成型；
4)将步骤3中正压六角的坯料进行反挤压成型；
5)将步骤4中进行反挤压成型的坯料镦出线圈面并成型六角。在本发明实施例中，其具体加工步骤为步骤1中将坯料杆部缩径，将柱状坯料1 加工成阶梯轴2，且阶梯轴2的一端为大端21，另一端为小端22 ；步骤2的预镦头部中，将 阶梯轴2的大端21初步镦至六角状，坯料形成螺杆3及初步成型的六角螺头4，且初步成 型的六角螺头4的顶部镦出锥形凸台41 ；步骤3的正压六角成型中，将步骤2中六角螺头4 顶部的凸台41挤压至六角螺头4上，消除凸台41 ；步骤4的反挤压成型中，将步骤3中的 六角螺头4倒角，并再次将六角螺头4顶部镦出锥形凸台42 ；步骤5中的镦出线圈面并成 型六角，将步骤4中六角螺头4顶部的锥形凸台42挤压至六角螺头4上，消除锥形凸台42
9后六角螺头4成型，且六角螺头4与螺杆3之间镦出线圈凸台43。上述方案将坯料杆部缩径，使坯料变成阶梯轴2，采用此道工序可针对不同杆径的 坯料进行加工，扩展了加工应用范围，而将阶梯轴2状坯料进行预镦，使阶梯轴2状坯料的 大端21预镦成六角形，且大端21的顶部镦出锥形凸台，则是为了使坯料上的六角4螺头能 够初步成型，而且为了防止冷镦时坯料上初步成型的六角螺头4上产生飞边，将形成阶梯 轴2的坯料大端21的顶部的余料镦成锥形凸台42，然后通过下一步工序将坯料大端21顶 部的锥形凸台42挤到六角螺头4上，此时坯料的六角螺头4已初步成型；然后，对坯料进行 反挤压成型，对于已形成初步成型的坯料进行挤压，使其上的六角螺头4具有倒角，最后， 将坯料的六角螺头4与螺杆3之间镦出供线圈放置的线圈凸台43。上述工艺与现有技术相比，坯料的六角螺头4的表面上不会出现细纹，提高了美 观度，而且采用冷挤压的加工方式，坯料上不会有多余的材料被切除，从而节省了材料，而 且经过初步和最后的成型，提高了精度及强度。如图2—图8所示的一种冷挤成型车用平头六角螺栓的加工设备，包括有机架5， 设于机架5上的送料机构6、与送料机构6衔接的切料机构7及冷挤压单元8。送料机构6 包括有两个并列设置的滚轮61，两滚轮61之间设有送料通道611，送料通道611的一侧设 置导向块612 ；切料机构7包括有设于导向块612处的切刀71 ；冷挤压单元8包括有杆部缩 径机构81、初步成型机构82、正压六角机构83、反挤压机构84及成品成型机构85。加工设 备中包括送料机构6、切料机构7及冷挤压单元8，这样设置加强了加工的延续性及连贯性， 提高了加工效率，而且冷挤压单元8中包括有部缩径机构81、初步成型机构82、正压六角机 构83、反挤压机构84及成品成型机构85，即通过五次工序冷挤压成型，并由其五次冷挤压 加工出省料、美观、精度及强度高的车用平头六角螺栓。如图9所示，在本发明实施例中，杆部缩径机构81包括有杆部缩径冲头811及杆 部缩径模具812 ；杆部缩径模具812包括有相互层叠的上合金模块813、下合金模块814、垫 块815及套设于上合金模块813、下合金模块814、垫块815外并构成上合金模块813、下合 金模块814、垫块815固定的内模套816及外模套817，上合金模块813、下合金模块814及 垫块815上设有同轴的通孔，上合金模块813的通孔为上通孔8131，下合金模块814的通孔 为下通孔8141，垫块815的通孔为导孔8151，上通孔8131的一端与外部导通，另一端与下 通孔8141导通，且上通孔8131的直径大于下通孔8141的直径，导孔8151的直径与下通孔 8141的直径一致，上通孔8131与下通孔8141的衔接处设有锥形衔接孔819 ；导孔8151处 插设有沿导孔8151轴向滑移配合的顶针817 ；所述的杆部缩径冲头811包括有杆部缩径冲 头本体818及设于杆部缩径冲头本体818上的喇叭口 8181，该喇叭口 8181朝向杆部缩径模 具812的上通孔8131设置，且喇叭口 8181的底端面直径与上通孔8131的直径一致。杆部 缩径模具812中上合金模块813及下合金模块814的设置能够加强杆部缩径模具812的强 度，防止加工过程中杆部缩径模具812破裂及损坏，而且提高了模具耐磨损，使用寿命提高 几十倍，产品的尺寸精度也提高，连续大批量生产时，六角对边尺寸变化很小，产品尺寸的 一致性很好。上合金模块813上的上通孔8131及下合金模块814上的下通孔8141的作用 则是为了与杆部缩径冲头811配合时能将坯料冷压成阶梯轴状，在加工过程中，坯料进入 到杆部缩径模具812中后，杆部缩径冲头811对其进行冲压，坯料下部(即加工后成阶梯状 的小端)的料被挤压至上部(即可加工后成阶梯状的大端)并处于上合金模块813的上通孔
108131内成型，实现对不同规格直径的坯料的加工，扩展了加工范围；杆部缩径冲头本体811 上设有喇叭口 8181，而且喇叭口 8181的底端面直径与上通孔8131的直径一致，这样设置是 为了在加工过程中坯料上部的料能够排出，从而形成阶梯状的大端。通过杆部缩径机构81 加工后的坯料由于处于导孔8151内的顶针817将其顶出杆部缩径模具812并通过机械手 夹持至下一步工序，即初步成型机构82中进行加工。需要说明的是，可将上合金模块813及 下合金模块814设置成一个整体，然后在其整体上开设通孔，也是可行的，只是上通孔8131 与下通孔8141衔接处的锥形衔接孔819不方便加工，所以本发明优选前者；而且该锥形衔 接孔819开设于下通孔8141的开口端处，这样设置同样也是为了方便加工。
如图10所示，在本发明实施例中，初步成型机构82包括有初步成型模具821及 初步成型冲头822，所述的初步成型模具821包括有层叠设置的合金模块a8211及垫块 b8212，合金模块a8211及垫块b8212外套有构成合金模块a8211及垫块b8212固定的内模 套C8213及外模套d8214，合金模块a8211及垫块b8212上设有同轴、直径一致且相互导通 的通孔，合金模块a8211上的通孔为上通孔8215，垫块b8212上的孔为下通孔8216，上通孔 8215相对与下通孔8216衔接的另一端处开设有与上通孔8215导通的横截面呈六角形的型 腔8217，下通孔8216内插设有沿下通孔8216轴向滑移的顶针823 ；初步成型冲头822包括 有初步成型冲头本体8221，初步成型冲头本体8221朝向初步成型模具821的型腔8217的 端面上设有锥形喇叭口 8222，初步成型冲头本体8221内设有堵块8223及与堵块8223呈抵 触配合的顶块8224，顶块8224处于初步成型冲头本体8221内朝向其上锥形喇叭口 8222呈 微动滑移。初步成型冲头本体8221内设有横截面呈“凸”字形的容置腔8225，容置腔8225 的上部82251与下部82252之间通过肩阶82253衔接，所述的堵块8223设于容置腔8225的 下部82252，顶块8224包括有与肩阶82253呈限位配合的底座82241及与底座82241连接 并延伸至锥形喇叭口 8222底部的顶头82242，容置腔8225的肩阶82253与顶块8224的底 座82241之间留有空间8226，该空间8226为顶块8224滑移的空间，堵块8223与顶块8224 之间设有弹簧8227，该弹簧8227起到复位的作用。初步成型机构82的设置是为了将由杆 部缩径机构81加工后的阶梯轴状坯料的大端进行初步成型，将其冷挤压成六角形，而在此 冷挤压的过程中，坯料被加工成六角螺头的大端会出现飞边，为了克服飞边的产生及出于 对材料的节省，通过初步成型冲头82上的锥形喇叭口 8222将坯料被加工成六角螺头4的 大端的底部镦出凸台，这样便设置后便可避免飞边的产生。经过初步成型机构82加工的坯 料通过机械手将其夹持至下一步工序，即进入到正压六角机构83中进行加工。
如图11所示，在本发明实施例中，正压六角机构83包括有正压六角模具831及与 正压六角模具831适配的正压六角冲头832 ；所述的正压六角模具831包括有层叠设置的 合金模块e8311及垫块f8312，合金模块e8311及垫块f8312外套有构成合金模块e8311及 垫块f8312固定的内模套g8313及外模套h8314，合金模块e8311及垫块f8312上设有同 轴、直径一致且相互导通的通孔，合金模块e8311上的通孔为上通孔8315，垫块f8312上的 通孔为下通孔8316，上通孔8314相对与下通孔8316衔接的另一端处开设有与上通孔8315 导通的横截面呈六角形的型腔8317，下通孔8316内插设有沿下通孔8316轴向滑移的顶 针8318 ；所述的正压六角冲头832包括有正压六角冲头本体8321、设于正压六角冲头本体 8321内的堵块8322及与堵块8322呈抵触配合的顶块8323，顶块8323延伸至正压六角冲 头本体8321外，且顶块8323延伸至正压六角冲头本体8321外的部分为横截面呈正六角的冲头8324，该正六角冲头8324与合金模块e8311上的上通孔8315处的型腔8317适配。经 过正压六角机构83加工的坯料通过机械手将其夹持至下一步工序，即进入到反挤压机构 84中进行加工。如图12所示，在本发明实施例中，反挤压机构84包括有反挤压模具841及与反 挤压模具841适配的反挤压冲头842 ；所述的反挤压模具841包括有层叠设置的合金模块 18411及垫块j8412，合金模块i8411及垫块j8412外套有构成合金模块i8411及垫块j8412 固定的内模套k8413及外模套18414，合金模块i8411及垫块j8412上设有同轴、直径一致 且相互导通的通孔，合金模块i8411上的通孔为上通孔8415，垫块j8412上的孔为下通孔 8416，下通孔8416内插设有沿下通孔8416轴向滑移的顶针8417 ；所述的反挤压冲头842包 括有反挤压冲头本体8421，反挤压冲头本体8421朝向反挤压模具841的上通孔8415的端 面上开设有横截面呈六角形的凹腔8422，反挤压冲头本体8421内设有堵块8423，六角形的 凹腔8422与堵块8423之间设有顶块8424。经过反挤压机构84加工的坯料通过机械手将 其夹持至下一步工序，即进入到成品成型机构85中进行加工。如图13所示，在本发明实施例中，用于最后成型的成品成型机构85包括有成品成 型模具851及与成品成型模具851适配的成品成型冲头852 ；成品成型模具851包括有层 叠设置的合金模块m8511及垫块n8512，合金模块m8511及垫块n8512外套有构成合金模 块n8511及垫块n8512固定的内模套o8513及外模套p8514，合金模块m8511及垫块n8512 上设有同轴、直径一致且相互导通的通孔，合金模块m8511上的通孔为上通孔8515，垫块 n8512上的孔为下通孔8516，上通孔8515相对与下通孔8516衔接的另一端处开设有与上 通孔8515导通的横截面呈六角形的成型型腔8517，下通孔8516内插设有沿下通孔轴向滑 移的顶针858，成型型腔8517与上通孔8515之间开设有大于上通孔8515且小于成型型腔 8517直径的矩形凹腔8518 ；所述的成品成型冲头852包括有成品成型冲头本体8521及设 于成品成型冲头8521内的堵块8522及与堵块8522呈抵触配合的顶块8523，顶块8523延 伸至成品成型冲头本体8521外，且顶块8523延伸至成品成型冲头本体8521外的部分为横 截面呈正六角的成型冲头8524，该呈正六角的成型冲头8524与合金模块m8511上的上通孔 8515处的成型型腔8517适配。本发明采用五工位进行加工，而五工位的加工工序依次为杆部缩径机构81、初步 成型机构82、正压六角机构83、反挤压机构84及成品成型机构85。
权利要求
一种冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺，其特征在于包括有以下步骤1)将坯料通过冷挤压形成杆部缩径；2)将步骤1中进行杆部缩径的坯料的头部进行预镦，使其头部形成初步的六角；3)将步骤2中预镦头部的坯料进行正压六角成型；4)将步骤3中正压六角的坯料进行反挤压成型；5)将步骤4中进行反挤压成型的坯料镦出线圈面并成型六角。
2.根据权利要求1所述的冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺，其特征在于步骤 1中将坯料杆部缩径，将柱状的坯料加工成阶梯轴，且阶梯轴的一端为大端，另一端为小端； 步骤2的预镦头部中，将阶梯轴的大端初步镦至六角状，坯料形成螺杆及初步成型的六角 螺头，且初步成型的六角螺头的顶部镦出锥形凸台；步骤3的正压六角成型中，将步骤2中 六角螺头顶部的凸台挤压至六角螺头上，消除凸台；步骤4的反挤压成型中，将步骤3中的 六角螺头倒角，并再次将六角螺头顶部镦出锥形凸台；步骤5中的镦出线圈面并成型六角， 将步骤4中螺头顶部的锥形凸台挤压至六角螺头上，消除锥形凸台后六角螺头成型，且六 角螺头与螺杆之间镦出线圈凸台。
3.一种冷挤成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于包括有机架，设于机架 上的送料机构、与送料机构衔接的切料机构及冷挤压单元。
4.根据权利要求3所述的冷挤成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所述 的送料机构包括有两个并列设置的滚轮，两滚轮之间设有送料通道，送料通道的一侧设置 导向块，所述的切料机构包括有设于导向块处的切刀，所述的冷挤压单元包括有杆部缩径 机构、初步成型机构、正压六角机构、反挤压机构及成品成型机构。
5.根据权利4所述的冷挤成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所述的杆 部缩径机构包括有杆部缩径冲头及杆部缩径模具；杆部缩径模具包括有相互层叠的上合金 模块、下合金模块、垫块及套设于上合金模块、下合金模块、垫块外并构成上合金模块、下合 金模块、垫块固定的内模套及外模套，上合金模块、下合金模块及垫块上设有同轴的通孔， 上合金模块的通孔为上通孔，下合金模块的通孔为下通孔，垫块的通孔为导孔，上通孔的一 端与外部导通，另一端与下通孔导通，且上通孔的直径大于下通孔的直径，导孔的直径与下 通孔的直径一致，上通孔与下通孔的衔接处设有锥形衔接孔，所述的导孔处插设有沿导孔 轴向滑移配合的顶针；所述的杆部缩径冲头包括有杆部缩径冲头本体及设于杆部缩径冲头 本体上的喇叭口，该喇叭口朝向杆部缩径模具的上通孔设置，且喇叭口的底端面直径与上 通孔的直径一致。
6.根据权利要求4或5所述的冷挤成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于 所述的初步成型机构包括有初步成型模具及初步成型冲头，所述的初步成型模具包括有层 叠设置的合金模块a及垫块b，合金模块a及垫块b外套有构成合金模块a及垫块b固定的 内模套c及外模套d，合金模块a及垫块b上设有同轴、直径一致且相互导通的通孔，合金模 块a上的通孔为上通孔，垫块b上的孔为下通孔，上通孔相对与下通孔衔接的另一端处开设 有与上通孔导通的横截面呈六角形的型腔，所述的下通孔内插设有沿下通孔轴向滑移的顶 针；所述的初步成型冲头包括有初步成型冲头本体，初步成型冲头本体朝向初步成型模具 的型腔的端面上设有锥形喇叭口，初步成型冲头本体内设有堵块及与堵块呈抵触配合的顶 块，顶块处于初步成型冲头本体内朝向其上锥形喇叭口呈微动滑移。
7.根据权利要求6所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所 述的初步成型冲头本体内设有横截面呈“凸”字形的容置腔，容置腔的上部与下部之间通过 肩阶衔接，所述的堵块设于容置腔的下部，顶块包括有与肩阶呈限位配合的底座及与底座 连接并延伸至锥形喇叭口底部的顶头，容置腔的肩阶与顶块的底座之间留有空间，堵块与 顶块之间设有弹簧。
8.根据权利要求4或5所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于 所述的正压六角机构包括有正压六角模具及与正压六角模具适配的正压六角冲头；所述的 正压六角模具包括有层叠设置的合金模块e及垫块f，合金模块e及垫块f外套有构成合金 模块e及垫块f固定的内模套g及外模套h，合金模块e及垫块f上设有同轴、直径一致且 相互导通的通孔，合金模块e上的通孔为上通孔，垫块f上的通孔为下通孔，上通孔相对与 下通孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六角形的型腔，下通孔内插设有沿 下通孔轴向滑移的顶针；所述的正压六角冲头包括有正压六角冲头本体、设于正压六角冲 头本体内的堵块及与堵块呈抵触配合的顶块，顶块延伸至正压六角冲头本体外，且顶块延 伸至正压六角冲头本体外的部分为横截面呈正六角的冲头，该正六角冲头与合金模块e上 的上通孔处的型腔适配。
9.根据权利要求6所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所 述的正压六角机构包括有正压六角模具及与正压六角模具适配的正压六角冲头；所述的正 压六角模具包括有层叠设置的合金模块e及垫块f，合金模块e及垫块f外套有构成合金模 块e及垫块f固定的内模套g及外模套h，合金模块e及垫块f上设有同轴、直径一致且相 互导通的通孔，合金模块e上的通孔为上通孔，垫块f上的孔为下通孔，上通孔相对与下通 孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六角形的型腔，下通孔内插设有沿下通 孔轴向滑移的顶针；所述的正压六角冲头包括有正压六角冲头本体、设于正压六角冲头本 体内的堵块及与堵块呈抵触配合的顶块，顶块延伸至正压六角冲头本体外，且顶块延伸至 正压六角冲头本体外的部分为横截面呈正六角的冲头，该正六角冲头与合金模块e上的上 通孔处的型腔适配。
10.根据权利要求4或5所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在 于所述的反挤压机构包括有反挤压模具及与反挤压模具适配的反挤压冲头；所述的反挤 压模具包括有层叠设置的合金模块i及垫块j，合金模块i及垫块j外套有构成合金模块i 及垫块j固定的内模套k及外模套1，合金模块i及垫块j上设有同轴、直径一致且相互导 通的通孔，合金模块i上的通孔为上通孔，垫块j上的孔为下通孔，下通孔内插设有沿下通 孔轴向滑移的顶针；所述的反挤压冲头包括有反挤压冲头本体，反挤压冲头本体朝向反挤 压模具的上通孔的端面上开设有横截面呈六角形的凹腔，反挤压冲头本体内设有堵块，六 角形的凹腔与堵块之间设有顶块。
11.根据权利要求6所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所 述的反挤压机构包括有反挤压模具及与反挤压模具适配的反挤压冲头；所述的反挤压模具 包括有层叠设置的合金模块i及垫块j，合金模块i及垫块j外套有构成合金模块i及垫块 j固定的内模套k及外模套1，合金模块i及垫块j上设有同轴、直径一致且相互导通的通 孔，合金模块i上的通孔为上通孔，垫块j上的孔为下通孔，下通孔内插设有沿下通孔轴向 滑移的顶针；所述的反挤压冲头包括有反挤压冲头本体，反挤压冲头本体朝向反挤压模具的上通孔的端面上开设有横截面呈六角形的凹腔，反挤压冲头本体内设有堵块，六角形的 凹腔与堵块之间设有顶块。
12.根据权利要求8所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所 述的反挤压机构包括有反挤压模具及与反挤压模具适配的反挤压冲头；所述的反挤压模具 包括有层叠设置的合金模块i及垫块j，合金模块i及垫块j外套有构成合金模块i及垫块 j固定的内模套k及外模套1，合金模块i及垫块j上设有同轴、直径一致且相互导通的通 孔，合金模块i上的通孔为上通孔，垫块j上的孔为下通孔，下通孔内插设有沿下通孔轴向 滑移的顶针；所述的反挤压冲头包括有反挤压冲头本体，反挤压冲头本体朝向反挤压模具 的上通孔的端面上开设有横截面呈六角形的凹腔，反挤压冲头本体内设有堵块，六角形的 凹腔与堵块之间设有顶块。
13.根据权利要求4或5所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在 于所述的成品成型机构包括有成品成型模具及与成品成型模具适配的成品成型冲头；所 述的成品成型模具包括有层叠设置的合金模块m及垫块n，合金模块m及垫块n外套有构 成合金模块n及垫块n固定的内模套o及外模套p，合金模块m及垫块n上设有同轴、直径 一致且相互导通的通孔，合金模块m上的通孔为上通孔，垫块n上的孔为下通孔，上通孔相 对与下通孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六角形的成型型腔，下通孔内 插设有沿下通孔轴向滑移的顶针，成型型腔与上通孔之间开设有大于上通孔且小于成型型 腔直径的矩形凹腔；所述的成品成型冲头包括有成品成型冲头本体及设于成品成型冲头内 的堵块及与堵块呈抵触配合的顶块，顶块延伸至成品成型冲头本体外，且顶块延伸至成品 成型冲头本体外的部分为横截面呈正六角的成型冲头，该呈正六角的成型冲头与合金模块 m上的上通孔处的成型型腔适配。
14.根据权利要求6所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所 述的成品成型机构包括有成品成型模具及与成品成型模具适配的成品成型冲头；所述的成 品成型模具包括有层叠设置的合金模块m及垫块n，合金模块m及垫块n外套有构成合金模 块n及垫块n固定的内模套o及外模套p，合金模块m及垫块n上设有同轴、直径一致且相 互导通的通孔，合金模块m上的通孔为上通孔，垫块n上的孔为下通孔，上通孔相对与下通 孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六角形的成型型腔，下通孔内插设有沿 下通孔轴向滑移的顶针，成型型腔与上通孔之间开设有大于上通孔且小于成型型腔直径的 矩形凹腔；所述的成品成型冲头包括有成品成型冲头本体及设于成品成型冲头内的堵块及 与堵块呈抵触配合的顶块，顶块延伸至成品成型冲头本体外，且顶块延伸至成品成型冲头 本体外的部分为横截面呈正六角的成型冲头，该呈正六角的成型冲头与合金模块m上的上 通孔处的成型型腔适配。
15.根据权利要求8所述的冷挤压成型车用平头六角螺栓的加工设备，其特征在于所 述的成品成型机构包括有成品成型模具及与成品成型模具适配的成品成型冲头；所述的成 品成型模具包括有层叠设置的合金模块m及垫块n，合金模块m及垫块n外套有构成合金模 块n及垫块n固定的内模套o及外模套p，合金模块m及垫块n上设有同轴、直径一致且相 互导通的通孔，合金模块m上的通孔为上通孔，垫块n上的孔为下通孔，上通孔相对与下通 孔衔接的另一端处开设有与上通孔导通的横截面呈六角形的成型型腔，下通孔内插设有沿 下通孔轴向滑移的顶针，成型型腔与上通孔之间开设有大于上通孔且小于成型型腔直径的矩形凹腔；所述的成品成型冲头包括有成品成型冲头本体及设于成品成型冲头内的堵块及 与堵块呈抵触配合的顶块，顶块延伸至成品成型冲头本体外，且顶块延伸至成品成型冲头 本体外的部分为横截面呈正六角的成型冲头，该呈正六角的成型冲头与合金模块m上的上 通孔处的成型型腔适配。
全文摘要
本发明涉及一种冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺及其加工设备。一种冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺，其特征在于包括有以下步骤1)将坯料通过冷挤压形成杆部缩径；2)将步骤1中进行杆部缩径的坯料的头部进行预镦，使其头部形成初步的六角；3)将步骤2中预镦头部的坯料进行正压六角成型；4)将步骤3中正压六角的坯料进行反挤压成型；5)将步骤4中进行反挤压成型的坯料镦出线圈面并成型六角。冷挤成型车用平头六角螺栓的加工设备，包括有机架，设于机架上的送料机构、与送料机构衔接的切料机构及冷挤压单元。采用上述技术方案，提供了一种节省材料、加工无毛刺的冷挤成型车用平头六角螺栓的加工工艺及其加工模设备。
文档编号B21C25/02GK101947567SQ20101026779
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者项知火 申请人:瑞安市瑞强标准件有限公司