一种螺母的加工工艺的制作方法

本发明涉及紧固件加工的技术领域，尤其是涉及一种螺母的加工工艺。

背景技术：

螺母是一种与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件，它的用途是与螺柱、螺栓进行螺纹连接，常用于各种精密零件、机箱、机柜、汽车构件上，根据材质的不同可分为碳钢、不锈钢、有色金属等几大类型。

现有技术中，公开号为cn104308459a的中国专利公开了一种螺母加工工艺，它包括如下步骤：1）用冷镦机将原料冷镦成形，使螺母本体的角部饱满一致；2）用冷镦机在螺母本体的中心处冲出通孔；3）用攻丝机在螺母本体的中心孔内加工出内螺纹，形成螺母；4）将螺母放入到高温入内，入炉温度控制在500℃以下，然后以每小时升温50-100℃的速率升温至800摄氏度，并保持3-4小时；5）自然冷却2-3小时。该发明生产的螺母抗压耐磨，使用寿命长。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：冷镦机是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成型的锻造方法，其为冷加工，在加工过程中会释放出大量的热，因此在冷镦机工作的过程中需要大量的润滑油参与工作。冷镦完成后，成型后的螺母本体会被输送机构从冷镦机中输出，而上述螺母加工工艺中未设置对冷镦后的螺母本体进行脱油的工序，且现有的输送机构通常为一个倾斜的板或带有漏孔的盒体，不能有效地收集从冷镦机输出的螺母本体表面的油液，油液在螺母本体转移时容易滴落至机架或地面上，造成污染和资源浪费，有待改进。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种螺母的加工工艺，其具有可有效收集冷镦后螺母本体表面的油液，不会造成污染和资源浪费的效果。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种螺母的加工工艺，包括以下步骤：

s1、酸洗：将线材原料用浓度为10-12%的盐酸溶液浸泡10-15min，再用清水洗净后烘干；

s2、拉丝：将酸洗后的线材经拉丝机拉拔，以形成预定直径的线状毛坯，并将该线状毛坯缠绕成卷；

s3、球化退火处理：将毛坯加热至730-740℃并保温3-4小时，然后以小于20℃/h的速度缓慢冷却到650℃-700℃之间，保持4-5小时，出炉后自然冷却至常温；

s4、冷镦成型：将球化退火后的毛坯放入冷镦机本体内进行冷镦，得到角部饱满一致、中心处冲有通孔的螺母本体；

s5、脱油处理：将冷镦成型后的螺母本体放入脱油机构脱油，所述脱油机构包括机架以及安装在机架上的收料仓、传送组件和吸油组件，所述收料仓包括出料口以及与冷镦机的出口连通的进料口，所述收料仓相对的两个侧壁上分别铰接有一块过滤板，所述收料仓上安装有驱动两块过滤板打开或关闭出料口的驱动组件，所述出料口的下方设有导油板，所述机架上安装有用于驱动导油板向靠近或远离出料口移动的推移气缸；所述传送组件的一端位于出料口的正下方，所述吸油组件位于传送组件的上侧；

s6、攻牙：将脱油后的螺母本体放入攻牙机中进行攻丝，以在通孔的内壁上加工内螺纹；

s7、清洗：将攻牙后的螺母本体放入离心装置中进行清洗，以除去螺母本体表面的油污和杂质；

s8、检查：通过游标卡尺检查螺母本体的外形尺寸是否达标、通过肉眼和螺栓检查螺母本体的内螺纹是否存在缺陷；

s9、表面处理：将检查后合格的螺母本体浸入含有沉淀金属化合物的水溶液中，通电后水溶液析出的金属物质会附在螺母本体表面并形成防锈层。

通过采用上述技术方案，酸洗可去除线材原料表面的氧化膜，增加了线材的润滑性能，从而减少加工时线材表面的擦伤；酸洗后拉丝可将线材原料拉拔成预定的直径，拉拔时人们可根据加工的尺寸需求更换不同直径的拉丝模，从而形成一定直径的线材毛坯，拉拔后的线材较为平直、其尺寸也相对均等，有利于后续加工。球化退火处理可使线材毛坯在高温加热后冷却，提高了毛坯的韧性，从而提高加工后产品的质量；待毛坯冷却至常温后，利用冷镦机本体使毛坯成型为中间预留通孔的螺母本体，因冷镦机本体在加工时需注入大量的润滑油，在冷镦后还需将螺母本体传输至脱油机构脱油，与螺母本体分离的润滑油被油盒收集以便重复使用；再利用攻牙机在螺母本体的通孔中加工内螺纹，以使其可与螺栓螺纹相配。攻丝后螺母本体表面残存的废料、油污和杂质可在离心装置中被洗净，然后检查螺母本体的外形是否达标、内螺纹是否存在缺陷，以监测螺母的加工质量，避免不合格品出厂，检测后合格的螺母本体进行表面处理，使螺母本体表面形成防锈层，进一步提高了螺母本体的质量，不合格的螺母本体收集后重新加工。

脱油处理时，先利用驱动组件驱动两块过滤板封闭出料口、导油板移至出料口的正下方，经冷镦成型后的螺母本体从冷镦机本体的出口传输至收料仓的进料口中，再沿收料仓落至两块过滤板上，放置一段时间，螺母本体表面的润滑油会在自身重力作用下穿过过滤板，然后滴落至导油板上并流入油盒被收集。再利用推移气缸驱动导油板向远离出料口的一侧移动、利用驱动组件使过滤板打开出料口，螺母本体会掉落至传送组件上，最后吸油组件对螺母本体的表面再次吸油，使得螺母表面的油液被清理干净，后续运输时油液不会滴落至各处，不会造成污染和资源浪费，具有清洁生产的效果。

本发明进一步设置为：所述驱动组件包括安装在收料仓相对的两个侧壁上的驱动气缸，两个所述驱动气缸的活塞杆分别穿过收料仓后与两个过滤板的自由端铰接。

通过采用上述技术方案，关闭出料口时，将两个驱动气缸的活塞杆同时伸长，使得两块过滤板向靠近彼此的一侧转动，两个驱动气缸的活塞杆伸至最长时，两块过滤板相互抵接并封闭出料口。打开出料口时，将两个驱动气缸的活塞杆缩短，两块过滤板随之向远离彼此的一侧转动，使得两块过滤板之间形成供螺母本体下落的间隙。封闭或打开出料口时无需手动操作，自动化程度高、操作方便。

本发明进一步设置为：所述收料仓相对的两个内壁上分别铰接有至少两根气弹簧，所述气弹簧的活塞杆和与其相近的过滤板铰接；当各气弹簧的活塞杆同时伸长时，两块过滤板封闭所述出料口。

通过采用上述技术方案，气弹簧的活塞杆在出料口打开时伸长，起到辅助支撑过滤板的作用，减轻了驱动气缸活塞杆的承重负担。气弹簧的活塞杆在出料口关闭时缩短，使得过滤板保持在使出料口打开的状态，提高了过滤板的稳定性。

本发明进一步设置为：所述收料仓上安装有振动机。

通过采用上述技术方案，螺母本体掉落至过滤板时，启动振动机，使得收料仓和过滤板产生轻微震动，有利于螺母本体表面的油液滴落，缩短了静置时间、提高了加工效率。

本发明进一步设置为：所述收料仓连接有位于出料口正上方的搅拌组件，所述搅拌组件包括安装在收料仓外壁的搅拌电机、与搅拌电机的输出轴固定连接的搅拌轴以及周向设置在搅拌轴底端的多个搅拌桨，所述搅拌桨伸入收料仓中且位于过滤板的上方。

通过采用上述技术方案，螺母本体在过滤板上放置一段时间后，打开搅拌电机以带动搅拌轴转动，使得搅拌桨对螺母本体进行搅拌以免油液粘在两个螺母本体之间而影响油液滴落，进一步提高了脱油效率。

本发明进一步设置为：所述导油板呈弧状且低端延伸至油盒内，且导油板相对的两个侧壁边缘均一体成型有沿边，所述沿边由导油板向靠近收料仓的一侧延伸。

通过采用上述技术方案，导油板呈弧状更有利于油液的流动收集，沿边可限制润滑油从导油板的两侧流出，提高了油液的回收率。

本发明进一步设置为：所述传送组件包括转动连接在机架上的主动轮和从动轮、输出轴与主动轮固定连接的伺服电机以及两端分别套设在主动轮和从动轮外侧的传送带，所述传送带为磁性软带且一端位于出料口的正下方。

通过采用上述技术方案，螺母本体从出料口下落后掉至传送带上，伺服电机的输出轴可带动主动轮转动，进而使从动轮和传送带移动，使得螺母本体被传送带向远离收料仓的一侧传输。由于传送带为磁性软带，而螺母本体为金属材料，螺母本体落至传送带时会与螺母本体相互吸引，使得螺母本体不易与传送带分离，螺母本体传输时的稳定性高。

本发明进一步设置为：所述机架上安装有多个沿传送带的长度方向分布的推料组件，所述推料组件包括推料气缸以及与推料气缸的活塞杆固定连接的推板，所述推板与传送带的间距大于单个螺母本体的厚度、小于两个螺母本体叠放时的厚度之和；所述推板在推料气缸的作用下沿传送带的宽度方向移动，所述传送带远离推料气缸的一侧设有固定在机架上的挡板。

通过采用上述技术方案，螺母本体落至传送带后，依次将各推料组件的活塞杆伸长，使得推板将上层的螺母本体沿传送带的宽度方向铺开，从而增大各螺母本体与吸油组件的接触面积，吸油效果好。挡板可限制螺母本体在推料组件工作时被推落，起到挡料的作用。

本发明进一步设置为：所述传送带远离推料气缸的一侧还设有多组沿传送带的长度方向分布的平摊组件，所述平摊组件包括安装在机架上的平摊气缸以及与平摊气缸的活塞杆固定连接的平摊板，所述平摊板的运动方向与传送带的传输方向形成锐角或钝角。

通过采用上述技术方案，若一次下落的螺母本体过多，推料组件将螺母本体向靠近挡板的一侧推动后，部分螺母本体会堆积在传送带靠近挡板的一端。再利用平摊气缸驱动平摊板斜向推动螺母本体，使得与挡板相近的上层螺母本体向靠近推料气缸的一侧移动，有利于螺母本体的平铺展开。

本发明进一步设置为：所述吸油组件包括固定于机架上的吸油架、安装在吸油架上的升降气缸、与升降气缸的活塞杆固定相连的安装板以及通过魔术贴粘接在安装板靠近传送带一侧的海绵，所述升降气缸的活塞杆穿过吸油架朝下设置，所述海绵靠近传送带的端面固定有吸油擦拭布。

通过采用上述技术方案，螺母本体摊开在传送带后，将升降气缸的活塞杆伸长以推动安装板下移，使得海绵与螺母本体的表面接触，传送带可驱动螺母本体相对海绵移动，从而使海绵擦拭螺母本体表面残留的油液，吸油擦拭布的主要材质为聚丙烯熔喷无纺布，具有很好的吸油性能且在清洗后可重复使用，提高了吸油组件的吸油效果。由于安装板与海绵通过魔术贴连接，在吸油擦拭布使用一段时间后，人们可拆分海绵与安装板以更换新的海绵和吸油擦拭布。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过依次进行酸洗、拉丝、球化退火处理、冷镦成型、脱油处理、攻牙、清洗、检查和表面处理步骤，将线状毛坯自动加工成螺母本体，成型后螺母的韧性高、质量好，且脱油机构可有效收集冷镦后螺母本体表面的油液，不会造成污染和资源浪费；

2.两块过滤板可分别在两个驱动气缸的作用下相向或背向转动，使得出料口被打开或关闭，脱油时从冷镦机本体输出的螺母本体先放置在过滤板上，以便螺母本体表面的油液滴落至导油板后收集，振动机起到提高油液滴落效率的作用；

3.推料组件和平摊组件可将掉落至传送带上的螺母本体推开，增大了螺母本体与吸油擦拭布的接触面积，吸油效果好；传送带为磁性软带使下层的螺母本体不易相对传送带移动，提高了螺母本体传输时的稳定性。

附图说明

图1是本实施例的工艺流程图；

图2是本实施例中脱油机构的结构示意图；

图3是本实施例中收料仓的剖面示意图；

图4是凸显本实施例中传送组件和吸油组件的局部示意图；

图5是图4中a处的放大示意图。

附图标记：1、冷镦机本体；2、脱油机构；21、机架；211、推移气缸；212、导油板；213、沿边；214、挡板；22、收料仓；221、进料口；222、出料口；23、传送组件；231、主动轮；232、从动轮；233、伺服电机；234、传送带；235、支撑辊；24、吸油组件；241、吸油架；242、升降气缸；243、安装板；244、海绵；245、吸油擦拭布；246、魔术贴；247、毛块；248、勾块；25、油盒；3、过滤板；4、驱动气缸；5、气弹簧；6、振动机；7、搅拌组件；71、搅拌电机；72、搅拌轴；73、搅拌桨；8、推料组件；81、推料气缸；82、推板；9、平摊组件；91、平摊气缸；92、平摊板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开了一种螺母的加工工艺，如图1所示，包括以下步骤：

s1、酸洗：将线材原料用浓度为10-12%的盐酸溶液浸泡10-15min，再用清水洗净后烘干；

s2、拉丝：将酸洗后的线材经拉丝机拉拔，以形成预定直径的线状毛坯，并将该线状毛坯缠绕成卷；

s3、球化退火处理：将毛坯加热至730-740℃并保温3-4小时，然后以小于20℃/h的速度缓慢冷却到650℃-700℃之间，保持4-5小时，出炉后自然冷却至常温；

s4、冷镦成型：将球化退火后的毛坯放入冷镦机本体1（见图2）内进行冷镦，得到角部饱满一致、中心处冲有通孔的螺母本体；

s5、脱油处理：将冷镦成型后的螺母本体放入脱油机构2（见图2）脱油，以脱去螺母本体表面的油液；

s6、攻牙：将脱油后的螺母本体放入攻牙机中进行攻丝，以在通孔的内壁上加工内螺纹；

s7、清洗：将攻牙后的螺母本体放入离心装置中进行清洗，以除去螺母本体表面的油污和杂质；

s8、检查：通过游标卡尺检查螺母本体的外形尺寸是否达标、通过肉眼和螺栓检查螺母本体的内螺纹是否存在缺陷；

s9、表面处理：将检查后合格的螺母本体浸入含有沉淀金属化合物的水溶液中，通电后水溶液析出的金属物质会附在螺母本体表面并形成防锈层。

其中，拉丝机为从浙江华氏机械设备有限公司购买的倒立式拉丝机；冷镦机本体1为从温州拓邦机械设备有限公司购买的tb-nf-11b型高速冷镦机；攻牙机为从东莞市三友五金机械厂购买的多轴攻牙机。

如图2、图3所示，脱油机构2包括机架21以及安装在机架21上的收料仓22、传送组件23和吸油组件24，传送组件23位于收料仓22的下侧、吸油组件24位于传送组件23的正上方。收料仓22包括分设在其两端的进料口221和出料口222，进料口221与冷镦机本体1的出口连通，出料口222位于传送组件23一端的正上方。

如图2、图3所示，收料仓22的左右内壁上分别铰接有一块过滤板3，两块过滤板3的前后侧壁分别与收料仓22的前后侧壁抵接，两块过滤板3的长度之和大于收料仓22左右内壁的间距，过滤板3上设有多个横截面积小于螺母本体的通孔。收料仓22上安装有驱动组件，驱动组件包括安装在收料仓22左右侧壁上的驱动气缸4，两个驱动气缸4分别位于两块过滤板3远离彼此的一侧，两个驱动气缸4的活塞杆穿过收料仓22后分别与两个过滤板3的自由端铰接。两个驱动气缸4的活塞杆伸至最长时，两块过滤板3相向转动并关闭出料口222，从冷镦机本体1输出的螺母本体落至两块过滤板3上，放置一段时间，螺母本体表面的油液会在重力作用下滴落以被收集。

如图3所示，收料仓22的左右内壁上分别铰接有两根气弹簧5，两根气弹簧5分别靠近过滤板3的前后两端且活塞杆和与其相近的过滤板3铰接。气弹簧5起到辅助支撑过滤板3的作用，减轻了驱动气缸4的承重负担。

如图2、图3所示，收料仓22的侧壁上安装有振动机6，振动机6工作时可使收料仓22中的螺母本体随之振动，从而加快螺母本体表面油液的滴落速度。

如图2、图3所示，收料仓22上安装有搅拌组件7，搅拌组件7包括搅拌电机71、与搅拌电机71的输出轴固定连接的搅拌轴72以及固定在搅拌轴72底端的多个搅拌桨73，多个搅拌桨73以搅拌轴72呈周向分布，搅拌电机71安装在收料仓22的上侧壁且输出轴穿过收料仓22，搅拌轴72和搅拌桨73均置于收料仓22中且位于过滤板3的上方。螺母本体在过滤板3上放置一段时间后，利用搅拌电机71驱动搅拌轴72转动，进而驱动搅拌桨73搅动螺母本体，提高了油液的回收率。

如图2、图4所示，机架21上安装有位于推移气缸211远离传送组件23一侧的推移气缸211，推移气缸211的活塞杆水平朝向收料仓22且固定有导油板212，导油板212呈弧状且远离出料口222的一端为低端，导油板212的低端伸入用于收集油液的油盒25中。导油板212相对的两个侧壁边缘均一体成型有沿边213，沿边213由导向板向靠近收料仓22的一侧延伸成型。位于过滤板3上的螺母本体表面的油液滴落至导油板212上，并经导油板212流动至油盒25中被收集，当螺母本体不滴油时，利用推移气缸211驱动导油板212向远离出料口222的一侧推动，以便螺母本体落至传送组件23上。

如图2、图4所示，传送组件23包括转动连接在机架21上的主动轮231和从动轮232、输出轴与主动轮231固定连接的伺服电机233以及两端分别套设在主动轮231和从动轮232外侧的传送带234，传送带234为磁性软带且靠近收料仓22的一端位于出料口222的正下方，主动轮231和从动轮232之间还设有多根转动连接在机架21上的支撑辊235。螺母本体从出料口222移出后落至传送带234上，伺服电机233可驱动主动轮231转动，进而使传送带234将螺母本体向远离收料仓22的一侧传输。传送带234为磁性软带并可与螺母本体相互吸引，提高了螺母本体传输时的稳定性。

如图2所示，机架21上安装有三组沿传送带234的长度方向分布的推料组件8，推料组件8包括安装在机架21上的推料气缸81以及与推料气缸81的活塞杆固定连接的推板82，推料气缸81的活塞杆向靠近传送带234的一侧延伸，推板82可在推料气缸81的作用下沿传送带234的宽度方向移动。推板82的下端面与传送带234的间距大于单个螺母本体的厚度、小于两个螺母本体叠放时的厚度之和。螺母本体掉至传送带234后，依次利用各推板82推动上层的螺母本体，使得螺母本体不会叠合在一块，方便吸油组件24吸取螺母本体表面的油液。

如图2、图4所示，传送带234远离推移气缸211的一侧设有固定在机架21上的挡板214，挡板214在推料组件8工作时起到限位的作用，避免螺母本体被推板82推离机架21。

如图2、图4所示，机架21上安装有三组沿传送带234的长度方向分布的平摊组件9，平摊组件9包括安装在机架21上的平摊气缸91以及与平摊气缸91的活塞杆固定连接的平摊板92，平摊气缸91安装在机架21上且位于传送带234远离推料气缸81的一侧，平摊板92的下端面与推板82平齐。平摊板92与推板82不平行，且平摊板92在平摊气缸91作用下的运动方向与传送带234的传输方向形成锐角或钝角。一次下落的螺母本体多时，仅通过推料组件8不足以使螺母本体整平摊开，部分螺母本体可能在于挡板214相近处堆积，人们可利用平摊气缸91带动平摊板92进一步推料，有利于螺母本体的平铺摊开。

如图4、图5所示，吸油组件24包括固定在机架21上的吸油架241、安装在吸油架241上的升降气缸242、与升降气缸242的活塞杆固定连接的安装板243以及连接在安装板243上的海绵244，升降气缸242的活塞杆穿过吸油架241后朝下设置，海绵244位于安装板243靠近传送带234的一侧，海绵244靠近传送带234的端面固定有吸油擦拭布245。螺母本体传输至吸油架241正下方时，利用升降气缸242驱动安装板243下移，从而使海绵244和吸油擦拭布245吸收螺母本体表面残余的油液，吸油效果好、螺母本体的洁净度高。

如图4、图5所示，安装板243与海绵244通过魔术贴246粘接，魔术贴246包括固定在安装板243下端面的毛块247以及固定在海绵244上端面的勾块248，毛块247和勾块248粘接配合。在吸油擦拭布245上的油污过重时，人们可通过将毛块247和勾块248分离以拆分安装板243和海绵244，从而更换新的海绵244和吸油擦拭布245，拆装方便。

本实施例的工作原理：首先，酸洗线材原料以去除其表面的氧化膜，然后经拉丝机将线材原料拉拔成预定直径的线材毛坯，再进行球化退火处理以提高毛坯的韧性；待毛坯冷却至常温后，利用冷镦机本体1使毛坯成型为中间预留通孔的螺母本体，冷镦后将螺母本体传输至脱油机构2脱油。再利用攻牙机在螺母本体的通孔中加工内螺纹，攻丝后螺母本体表面残存的废料、油污和杂质可在离心装置中被洗净，然后检查螺母本体的外形是否达标、内螺纹是否存在缺陷，检测后合格的螺母本体进行表面处理，使螺母本体表面形成防锈层，不合格的螺母本体收集后重新加工。

脱油时，先利用推移气缸211使导油板212移至出料口222正下方，再将驱动气缸4的活塞杆伸长以使两块过滤板3封闭出料口222，从冷镦机本体1输出的螺母本体落至过滤板3上，打开振动机6，螺母本体表面的油液从过滤板3的通孔滴落至导油板212上，再沿导油板212流至油盒25收集，然后利用搅拌电机71驱动搅拌桨73搅动螺母本体。螺母本体不滴油时，先利用推移气缸211使导油板212向远离出料口222的一侧移动，再使两块过滤板3背向转动以打开出料口222，螺母本体下落至运动的传送带234后，推料组件8和平摊组件9将螺母本体推开平铺，最后利用升降气缸242驱动安装板243下移，从而使海绵244和吸油擦拭布245依次对移至其正下方的螺母本体表面吸油。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。