专利名称：六角法兰面螺栓冷成形方法
技术领域：
本发明涉及一种螺栓头部为法兰面的冷成形方法，特别是六角法兰面螺栓冷成形方法。
背景技术：
现有的六角法兰面螺栓生产方法是先经过对盘料下料整形和预变形后，采用挤切的方法成形出六角头和法兰面，由于要保证挤切后六角头要规则，六角棱角靠端面处避免出现过大圆角，保证板拧高度，所以预成形件是个圆锥体，圆锥体小端的直径要大于六角头的对角尺寸，因为挤切时挤切模首先从圆锥体小端处开始往下挤，挤切过程中模具与坯料接触后金属是被往下切除的，如果坯料的小端小于六角对角尺寸，模具挤切的位置要往下移，直到六角模口与坯料接触，没有与模具接触的部位就变成较大圆角，零件质量达不到要求。另外通过实践得到，圆锥体的大端尺寸若比法兰面外圆的尺寸小的过多，挤切后的法兰面外圆尺寸就达不到要求，切边后会出现缺陷，即梅花状飞边的底部没有被切除，形成六条缺口，所以锥部的大端直径要接近于法兰面的外圆尺寸。预成形件经过挤切后在法兰面外圆处形成梅花状的飞边，随后再切除梅花飞边，在变形过程中由于产生较大的飞边，所以材料消耗增加，材料利用率降低。同时在挤切六角以及成形法兰面过程中模具承受的变形抗力大，挤切模具寿命较低，另外采用挤切工艺在六角对角处会出现被撕裂的小缺口，影响了零件质量。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种使金属流动更合理，体积分配更合理的六角法兰面螺栓冷成形方法。为了实现上述目的，本发明所设计的六角法兰面螺栓冷成形方法，包括采用对盘料下料整形、制造预变形零件、缩挤六角、挤压法兰成形，其特征是具体步骤如下a、对盘料下料整形后制造确定形状的预变形零件，所述确定形状的预变形零件由顶部、头部圆柱体、连接在头部圆柱体下方的圆锥体以及长圆柱体组成，顶部由球缺和锥体构成；b、对预变形零件进行缩挤六角，其中将预变形零件的头部圆柱体的上部分采用缩挤工艺缩挤为六角柱体，留出头部圆柱体的下部分的圆柱体，同时，将六角柱体与圆柱体的连接处缩挤成的过渡圆锥体；C、再进行挤压法兰成形，即将缩挤后的预变形零件通过制好的模具将六角柱体下方的过渡圆锥体和圆柱体挤压形成法兰，形成符合零件要求的六角法兰面螺栓。所述预变形零件的顶部可以为2毫米-3毫米，连接在头部圆柱体下方的圆锥体的斜度α为15°，头部圆柱体的外圆略大于下一工位缩挤六角时零件六角对角尺寸0.1毫米-0. 2毫米，其高度约与标准法兰面螺栓头部的高度一致，且头部圆柱体圆整带高度不少于其高度的85%，要求饱满，其表面不允许有划伤和拉毛。
所述六角柱体的六角对边尺寸略小于零件要求的对边下限尺寸，六角柱体的高度接近于零件要求的六角高度，过渡圆锥体的斜度β约为25°，剩下的圆柱体的高度根据法兰面直径的大小来确定。本发明得到的六角法兰面螺栓冷成形方法，使金属体积变形更合理，消除了变形过程中产生的飞边，与原来的变形工艺相比，材料利用率提高了约2% ；使金属流动更合理， 降低了变形抗力，主要模具寿命成倍提高，能带来可观的经济效益。
图1是实施例的预变形工序的预变形制件结构示意图；图2是实施列的缩挤六角工序的制件结构示意图；图3是实施列的缩挤六角工序的制件俯视图；图4是实施例的挤压法兰成形工序的制件结构示意图。图中顶部1、头部圆柱体2、六角柱体21、圆柱体22、过渡圆锥体23、圆锥体3、长圆柱体4。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例本实施例提供的六角法兰面螺栓冷成形方法，包括采用对盘料下料整形、制造预变形零件、缩挤六角，最后挤压法兰成形。首先、把盘料下料整形；由于该为现有技术，在此不作详细描述。a、如图1所示盘料下料整形后首先进入第二工位进行预变形，预变形零件由高度较小的球缺和锥体构成的顶部1、头部圆柱体2和连接在头部圆柱体2下方的圆锥体3以及长圆柱体4组成，预变形零件的顶部1为2毫米-3毫米，连接在头部圆柱体2下方的圆锥体3的斜度α为15°，头部圆柱体2的外圆略大于下一工位缩挤六角时零件六角对角尺寸，可以是0. 1毫米-0. 2毫米，其高度根据法兰面的直径大小来确定，且头部圆柱体2圆整带高度不少于其高度的85%，要求饱满，此工序不同于以往采用挤切六角时的圆锥体，所需的材料体积更少，圆柱体圆整带的外圆直径略大于下一工位缩挤六角时六角对角尺寸，使缩挤六角时对角饱满。b、预变形以后的零件被送入下工位进行缩挤六角。被加工后的零件结构如图2所示，其过程为将预变形零件的头部圆柱体2的一部分采用缩挤工艺缩挤为六角柱体21，同时，将六角柱体21与其下方圆柱体22的连接处缩挤成过渡圆锥体23 ；这里所述的过渡圆锥体23是一种不完整的圆锥体，六角柱体21的六角对边尺寸略小于零件要求的对边下限尺寸，六角柱体21的高度接近于零件要求的六角高度，如图3所示，过渡圆锥体23的斜度 β约为25°，剩下的圆柱体22的高度根据法兰面直径的大小来确定。头部圆柱体2被缩挤后的剩余圆柱体部分在后序是用于成形法兰面，要求该圆柱体外圆粗糙度要高，不允许有划伤和拉毛，否则在成形法兰面时在法兰外圆会出现缺陷，其高度根据不同法兰面外径大小来确定。C、缩挤六角后的变形件被送入再下一工位，即将缩挤后的预变形零件通过制好的模具将六角柱体21下方的过渡圆锥体23和圆柱体22挤压形成法兰面，形成符合零件要求的六角法兰面螺栓。成形后的零件结构如图4所示，六角柱体21的顶部1的球缺变成平面， 六角柱体21下方的过渡圆锥体23和圆柱体22被挤压成法兰面，六角柱体21的六角头形状规则，六角对边尺寸达到产品要求，成形后的法兰面外圆尺寸及各部位尺寸都达到产品要求，没有梅花状的飞边，不需要再加工。
权利要求
1.一种六角法兰面螺栓冷成形方法，包括采用对盘料下料整形、制造预变形零件、缩挤六角、挤压法兰成形，其特征是具体步骤如下a、对盘料下料整形后制造确定形状的预变形零件，所述确定形状的预变形零件由顶部 (1)、头部圆柱体O)、连接在头部圆柱体( 下方的圆锥体(3)以及长圆柱体(4)组成，顶部(1)由球缺和锥体构成；b、对预变形零件进行缩挤六角，其中将预变形零件的头部圆柱体O)的上部分采用缩挤工艺缩挤为六角柱体(21)，留出头部圆柱体( 的下部分的圆柱体(22)，同时，将六角柱体与圆柱体0 的连接处缩挤成的过渡圆锥体03)；c、再进行挤压法兰成形，即将缩挤后的预变形零件通过制好的模具将六角柱体下方的过渡圆锥体和圆柱体0 挤压形成法兰，形成符合零件要求的六角法兰面螺栓。
2.根据权利要求1所述的六角法兰面螺栓冷成形方法，其特征是所述预变形零件的顶部(1)为2毫米-3毫米，连接在头部圆柱体( 下方的圆锥体(3)的斜度α为15°，头部圆柱体的外圆大于下一工位缩挤六角时零件六角对角尺寸0. 1毫米-0. 2毫米，其高度约与标准法兰面螺栓头部的高度一致。
3.根据权利要求1所述的六角法兰面螺栓冷成形方法，其特征是所述六角柱体的六角对边尺寸略小于零件要求的对边下限尺寸0. 1，六角柱体的高度接近于零件要求的六角高度，过渡圆锥体的斜度β约为25°，剩下的圆柱体0 的高度根据法兰面直径的大小来确定。
全文摘要
本发明公开了一种六角法兰面螺栓冷成形方法，包括采用对盘料下料整形、制造预变形零件、缩挤六角、挤压法兰成形，其步骤如下a、对盘料下料整形后制造确定形状的预变形零件，所述确定形状的预变形零件由顶部、头部圆柱体、连接在头部圆柱体下方的圆锥体以及长圆柱体组成；b、对预变形零件进行缩挤六角，将预变形零件的头部圆柱体的上部分采用缩挤工艺缩挤为六角柱体，同时，将六角柱体与圆柱体的连接处缩挤成的过渡圆锥体；c、再进行挤压法兰成形，即将缩挤后的六角柱体下方的过渡圆锥体和圆柱体挤压形成法兰，形成符合零件要求的六角法兰面螺栓。本发明得到的六角法兰面螺栓冷成形新工艺使金属流动更合理，体积分配更合理且没有飞边现象。
文档编号B21C23/14GK102284534SQ20111020873
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者刘俊旺 申请人:浙江捷能汽车零部件有限公司