球头销冷镦装置及其冷镦工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种球头销冷镦装置及其冷镦工艺，该装置包括：切断机构、送料机构、传送机构以及多个模具，所述送料机构与切断机构的位置对应，所述传送机构在所述送料机构以及模具之间移动送料；所述模具包括用于强束线材杆部的第一模具、分别用于成型线材头部和法兰的两个第二模具、以及用于成型线材球头的第三模具，其中，所述第三模具包括第三冲模和第三主模，所述第三主模内设有与球头销对应的开合模。本发明的球头销的球头部分由第三模具中的开合模形成，材料利用率为100%，避免了材料的流线折断，提高了产品的强度。并且线材在冷镦之后无需再进行机加工艺，生产效率得到了有效的提高，并有效降低了球头销的生产成本。
【专利说明】球头销冷镦装置及其冷镦工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及模具加工领域，特别涉及一种球头销冷镦装置及其冷镦工艺。
【背景技术】
[0002]球头销是汽车、拖拉机上的重要连接零件，同时也是保证汽车操纵的稳定性，行驶的平顺性、舒适性、安全性及使汽车正确、准确行驶的关键部件。因此，对其物理、力学性能都有较高要求。由于球头销为中间细、两头大结构，普通模具无法成型，过去主要采用切削加工工艺加工而成，材料的强度、硬度都得不到保证，实际使用中经常发生零件损伤而需要不断更换的现象。
[0003]现有一种球头销生产工艺，是通过将棒料进行CNC (数控机床)全加工(即:通过加工机械精确去除材料的加工工艺)完成的，在该生产工艺中，材料的利用率仅为36%，其生产速度为lpcs/min，材料利用率低，且球头销的生产成本过大。还有一种采用冷镦工艺加机加工的生产方式，其材料利用率为70%，机加工的生产速度为2pCS/min，材料利用率和生产效率依然较低。
[0004]因此，如何提供一种能够提高产品生产效率和材料利用率的球头销冷镦装置及其冷镦工艺是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种球头销冷镦装置及其冷镦工艺，以克服现有技术中球头销生产效率低和材料利用率低的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种球头销冷镦装置，包括:切断机构、送料机构、传送机构以及多个模具，所述送料机构与切断机构的位置对应，所述传送机构在所述送料机构以及模具之间移动送料；所述模具包括用于强束线材杆部的第一模具、分别用于成型线材头部和法兰的两个第二模具、以及用于成型线材球头的第三模具，其中，所述第三模具包括第三冲模和第三主模，所述第三主模内设有与球头销对应的开合模。
[0007]作为优选，所述第一模具包括:第一主模以及与所述第一主模对应的第一冲模，所述第一冲模包括第一冲模顶针、第一冲模垫块和第一冲模壳，所述第一冲模顶针与所述第一冲模垫块固定连接，所述第一冲模壳与所述第一冲模垫块接触。
[0008]作为优选，所述第二模具包括:第二主模以及与所述第二主模对应的第二冲模，所述第二冲模包括第二冲模顶针、第二冲模垫块以及第二冲模壳，所述第二冲模顶针与所述第二冲模垫块活动连接，所述第二冲模壳与所述第二冲模垫块相连。
[0009]作为优选，所述第三冲模包括:第三冲模壳、第三冲模仁、冲模块、第三冲模顶针以及第三顶针垫块，所述第三冲模仁设在所述第三冲模壳内并与所述冲模块固定连接，所述第三顶针垫块贯穿所述第三冲模仁，并与所述第三冲模顶针活动连接，所述第三冲模顶针贯穿所述冲模块。
[0010]作为优选，所述第三主模包括:第三主模壳、主模块、第三主模垫块、第三主模顶针以及主模仁，所述第三主模垫块固定在所述第三主模壳的底部，所述主模块设置在所述第三主模壳内的第三主模垫块上，所述主模仁设置在主模块中心的第三主模垫块上，并与所述开合模接触，所述第三主模顶针贯穿所述第三主模垫块、主模仁以及开合模。
[0011]作为优选，所述第三主模顶针底部设有第三顶针垫杆。
[0012]作为优选，所述第三主模顶针上还设有顶针保护套，所述顶针保护套固定在所述
第三主模垫块上。
[0013]作为优选，所述第三主模垫块包括活动端和固定端两个部分，其中，第三主模垫块的固定端内部设有一弹簧，所述弹簧与所述第三主模垫块的活动端相连
[0014]作为优选，所述第一模具、第二模具以及第三模具的压造力为100-140吨，生产速度为 50~70pcs/min。
[0015]本发明还提供一种应用于上述球头销冷镦装置的冷镦工艺，包括:提供线材，并剪切线材；将剪切好的线材移送至第一模具内；第一模具使用正挤压工艺成型线材的底部杆径；预成型线材的头部；第二模具成型线材的法兰；利用第三模具中的开合模成型线材的球头。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下优点:本发明的球头销的球头部分由第三模具中的开合模形成，材料利用率为100%，避免了材料的流线折断，提高了产品的强度。并且线材在冷镦之后无需再进行机加工艺，生产效率得到了有效的提高，并有效降低了球头销的生产成本
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明一【具体实施方式】中球头销冷镦装置的结构示意图；
[0018]图2为本发明一【具体实施方式】中第一模具的结构示意图；
[0019]图3为本发明一【具体实施方式】中第二模具的结构示意图；
[0020]图4为本发明一【具体实施方式】中第三模具的结构示意图。
[0021]图中:1-送料机构、2-切断机构、3-传送机构、4-模具、41-第一模具、411-第一冲模顶针、412_第一冲模垫块、413-第一冲模壳、414-第一主模顶针、415_第一主模垫杆、416-第一主模垫块、417-第一主模壳、418-第一模芯、42-第二模具、421-第二冲模顶针、422-第二冲模垫块、423-第二冲模壳、424-第二主模顶针、425-第二主模垫杆、426-第二主模垫块、427-第二主模壳、428-第二模芯、43-第三模具、430-开合模、431-第三冲模壳、432-第三冲模垫块、433-第三冲模仁、434-第三冲模顶针、435-第三顶针垫块、436-第三主模壳、437-主模块、438-第三主模垫块、439-第三主模顶针、43a_主模仁、43b_第三顶针垫杆、43c-顶针保护套、43d-氮气弹簧。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0023]请参照图1，本发明提供一种球头销冷镦装置，包括:切断机构2、送料机构1、传送机构3以及多个模 具4，所述送料机构I与切断机构2的位置对应，所述传送机构3在所述送料机构I以及模具4之间移动送料；所述模具4包括用于强束线材杆部的第一模具41、分别用于成型线材头部和法兰的两个第二模具42、以及用于成型线材球头的第三模具43，其中，所述第三模具43包括第三冲模和第三主模，所述第三模具43内设有与球头销对应的开合模430。本发明的球头销的球头部分由第三模具43中的开合模430形成，材料利用率为100%，避免了材料的流线折断，提高了产品的强度。并且线材在冷镦之后无需再进行机加工艺，生产速度由原来的f2pCS/min变为60pCS/min，生产效率得到了有效的提高，并且，有效降低了球头销的生产成本。
[0024]作为优选，请参考图1和图2，所述第一模具41包括:第一主模以及与所述第一主模对应的第一冲模，所述第一冲模包括第一冲模顶针411、第一冲模垫块412和第一冲模壳413，所述第一冲模顶针411与所述第一冲模垫块412固定连接，所述第一冲模壳413与所述第一冲模垫块412接触。较佳的，所述第一主模包括:相互连接的第一主模壳417和第一主模垫块416,贯穿所述第一主模壳417和第一主模垫块416的第一主模顶针414,以及固定在所述第一主模顶针414底部的第一主模垫杆415。当然，第一主模壳417里还设有第一模芯418。具体地,所述第一冲模顶针411和第一冲模垫块412为一整体,用于将线材推入第一模芯418中，从而对线材进行杆部强束。
[0025]作为优选，请参考图1和图3，所述第二模具42包括:第二主模以及与所述第二主模对应的第二冲模，所述第二冲模包括第二冲模顶针421、第二冲模垫块422以及第二冲模壳423，所述第二冲模顶针421与所述第二冲模垫块422活动连接，所述第二冲模壳423与所述第二冲模垫块422相连。较佳的，所述第二主模包括:相互连接的第二主模壳427和第二主模垫块426，贯穿所述第二主模壳427和第二主模垫块426的第二主模顶针424，以及固定在所述第二主模顶针424底部的第二主模垫杆425。当然，所述第二模具42还包括第二模芯428，所述第二模芯428分为两部分，分设在所述第二主模壳427和第二冲模壳423中，从而对线材的头部和法兰进行成型。
[0026]作为优选，请参考图1和图4，所述第三冲模包括:第三冲模壳431、第三冲模仁
432、冲模块433、第三冲模顶针434以及第三顶针垫块435，所述第三冲模仁432设在所述第三冲模壳431内并与所述冲模块433固定连接，所述第三顶针垫块435贯穿所述第三冲模仁432，并与所述第三冲模顶针434活动连接，所述第三冲模顶针434贯穿所述冲模块
433。所述第三主模包括:第三主模壳436、主模块437、第三主模垫块438、第三主模顶针439以及主模仁43a，所述第三主模垫块438固定在所述第三主模壳436的底部，所述主模块437设置在所述第三主模壳436内的第三主模垫块438上，所述主模仁43a设置在主模块437中心的第三主模垫块438上，并与所述开合模430接触，所述第三主模顶针439贯穿所述第三主模垫块438、主模仁43a以及开合模430。具体地，传送机构3将线材送至第三模具43中后，所述第三冲模仁432以及第三冲模顶针434顶住线材，使线材向下运动到主模仁437中，开合模430闭合，使球头成型，成型完成后，第三主模顶针439将线材(此时已加工成产品)顶住，使其向上运动，开合模430打开，产品被顶出，冷镦工艺完成。本发明采用开合模430—次成型球头，使得球头销可以在模具4中直接生产出来，无需多余的机加工工艺，节省生产步骤，提高生产效率。
[0027]较佳的，所述第三主模顶针439底部设有第三顶针垫杆43b，用于支撑带动所述第三主模顶针439运动。[0028]作为优选，所述第三主模顶针439上还设有顶针保护套43c，所述顶针保护套43c固定在所述第三主模垫块438上，用于保护所述第三主模顶针439，避免第三主模顶针439在工作过程中被折断，同时，当线材冷镦完成时，起到顶出线材的作用。
[0029]作为优选，所述第三主模垫块438包括活动端和固定端两个部分，其中，第三主模垫块438的固定端内部设有一弹簧43d，所述弹簧43d与所述第三主模垫块439的活动端相连。
[0030]作为优选，所述第一模具41、第二模具42以及第三模具43的压造力均为10(Tl40吨，生产速度为5(T70pCS/min，可以使球头销快速的成型，并确保球头销的硬度和强度。
[0031]请继续参照图1，本发明还提供一种应用于上述球头销冷镦装置的冷镦工艺，包括:提供线材，并剪切线材；将剪切好的线材移送至第一模具41内；第一模具41正挤压工艺成型线材的底部杆径；预成型线材的头部；第二模具42成型线材的法兰；利用第三模具43中的开合模430成型线材的球头。需要说明的是，本发明中的所使用的线材可以直接购买获得，冷镦工艺完成后，还需要对所述球头销进行电镀锌工艺，以提高球头销的耐腐蚀能力。本发明通过模具4 一次成型，无需多余的机加工工艺，节省生产步骤，提高生产效率，并且采用冷镦工艺冷成型的，金属流线完整，因此球头销具有强度高得到了提高，不会在使用过程中发生磨损或折断现象。
[0032]综上所述，本发明提供一种球头销冷镦装置及其冷镦工艺，该装置包括:切断机构
2、送料机构1、传送机构3以及多个模具4，所述送料机构I与切断机构2的位置对应，所述传送机构3在所述送料机构I以及模具4之间移动送料；所述模具4包括用于强束线材杆部的第一模具41、分别用于成型线材头部和法兰的两个第二模具42、以及用于成型线材球头的第三模具43，其中，所述第三模具43包括第三冲模和第三主模，所述第三主模43内设有与球头销对应的开合模430。本发明的球头销的球头部分由第三模具43中的开合模430形成，材料利用率为100%，避免了材料的流线折断，提高了产品的强度。并且线材在冷镦之后无需再进行机加工艺，生产效率得到了有效的提高，并有效降低了球头销的生产成本。
[0033]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种球头销冷镦装置，其特征在于，包括:切断机构、送料机构、传送机构以及多个模具，所述送料机构与切断机构的位置对应，所述传送机构在所述送料机构以及模具之间移动送料；所述模具包括用于强束线材杆部的第一模具、分别用于成型线材头部和法兰的两个第二模具、以及用于成型线材球头的第三模具，其中，所述第三模具包括第三冲模和第三主模，所述第三主模内设有与球头销对应的开合模。
2.如权利要求1所述的球头销冷镦装置，其特征在于，所述第一模具包括:第一主模以及与所述第一主模对应的第一冲模，所述第一冲模包括第一冲模顶针、第一冲模垫块和第一冲模壳，所述第一冲模顶针与所述第一冲模垫块固定连接，所述第一冲模壳与所述第一冲模垫块接触。
3.如权利要求1所述的球头销冷镦装置，其特征在于，所述第二模具包括:第二主模以及与所述第二主模对应的第二冲模，所述第二冲模包括第二冲模顶针、第二冲模垫块以及第二冲模壳，所述第二冲模顶针与所述第二冲模垫块活动连接，所述第二冲模壳与所述第二冲模垫块相连。
4.如权利要求1所述的球头销冷镦装置，其特征在于，所述第三冲模包括:第三冲模壳、第三冲模仁、冲模块、第三冲模顶针以及第三顶针垫块，所述第三冲模仁设在所述第三冲模壳内并与所述冲模块固定连接，所述第三顶针垫块贯穿所述第三冲模仁，并与所述第三冲模顶针活动连接，所述第三冲模顶针贯穿所述冲模块。
5.如权利要求4所述的球头销冷镦装置，其特征在于，所述第三主模包括:第三主模壳、主模块、第三主模垫块、第三主模顶针以及主模仁，所述第三主模垫块固定在所述第三主模壳的底部，所述主模块设置在所述第三主模壳内的第三主模垫块上，所述主模仁设置在主模块中心的第三主模垫块上，并与所述开合模接触，所述第三主模顶针贯穿所述第三主模垫块、主模仁以及开合模。
6.如权利要求5所述的球头销冷镦装置，其特征在于，所述第三主模顶针底部设有第三顶针垫杆。
7.如权利要求5所述的球头销冷镦装置，其特征在于，所述第三主模顶针上还设有顶针保护套，所述顶针保护套固定在所述第三主模垫块上。
8.如权利要求5所述的球头销冷镦装置，其特征在于，所述第三主模垫块包括活动端和固定端两个部分，其中，第三主模垫块的固定端内部设有一弹簧，所述弹簧与所述第三主模垫块的活动端相连。
9.一种应用于如权利要求f 8所述的球头销冷镦装置的冷镦工艺，其特征在于，包括: 提供线材，并剪切线材； 将剪切好的线材移送至第一模具内； 第一模具使用正挤压工艺成型线材的底部杆径； 预成型线材的头部； 第二模具成型线材的法兰； 利用第三模具中的开合模成型线材的球头。
10.如权利要求9所述的冷镦工艺，其特征在于，第一模具、第二模具以及第三模具的压造力为100?140吨，生产速度为5(T70pcs/min。
【文档编号】B21G3/12GK103909189SQ201210591433
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年12月29日 优先权日:2012年12月29日
【发明者】罗从启, 段森月, 李经宝, 路凤 申请人:宾科汽车紧固件（昆山）有限公司