超长杆螺栓头部热镦成型装置及成型方法
【专利摘要】本发明涉及紧固件加工领域，特别是涉及到了一种超长杆螺栓头部热镦成型装置及成型方法。超长杆螺栓头部热镦成型装置包括压力机的工作台以及设于工作台上的成型模具，所述工作台上设有上下通透的、供被加工螺栓通过的通孔，成型模具包括模座和模芯，模芯为分瓣式的开合模芯，模座上还装配有向下延伸的、通过工作台上的所述通孔的承重吊杆，承重吊杆上设有用于承托被加工螺栓的托盘。本发明的超长杆螺栓头部热镦成型装置可以克服压力机行程的限制，从而实现利用压力机镦制超长杆螺栓的螺栓头，解决了超长杆螺栓的生产存成本高、效率低的问题。
【专利说明】超长杆螺栓头部热镦成型装置及成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及紧固件加工领域，特别是涉及到了一种超长杆螺栓头部热镦成型装置及成型方法。
【背景技术】
[0002]超长杆螺栓由于其区别于常规短螺栓的明显优势，在航空、航天、船舶等领域得到了广泛应用。
[0003]目前，常用的螺栓生产设备主要有冷镦机等，其在短螺栓等标准紧固件的加工中得到了广泛的应用，但是由于超长杆螺栓的长度都在500mm以上，有的甚至达到1000mm，这远远超过了冷镦机的加工范围，因此使用常规的加工方法已经无法满足超长杆螺栓的镦制要求。由于不能采用标准紧固件加工中成熟的设备及工艺，超长杆螺栓的生产存在着成本高、效率低的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种超长杆螺栓头部热镦成型装置，以解决超长杆螺栓的生产存成本高、效率低的问题。
[0005]同时，本发明的目的还在于提供使用上述装置对超长杆螺栓头部热镦成型的方法。
[0006]为了解决上述问题，本发明的超长杆螺栓头部热镦成型装置采用以下技术方案:超长杆螺栓头部热镦成型装置，包括压力机的工作台以及设于工作台上的成型模具，所述工作台上设有上下通透的、供被加工螺栓通过的通孔，成型模具包括模座和模芯，模芯为分瓣式的开合模芯，模座上还装配有向下延伸的、通过工作台上的所述通孔的承重吊杆，承重吊杆上设有用于承托被加工螺栓的托盘。
[0007]还包括用于套在被加工螺栓上以防止其被压弯的加固套管。
[0008]所述加固套管的管壁上装配有顶丝。
[0009]模座的外周面上设有凸缘并通过所述凸缘上所设的紧固件固定装配在工作台上。
[0010]所述承重吊杆上设有外螺纹，托盘通过分设于其上、下侧的锁紧螺母装配在承重吊杆上。
[0011 ] 所述模座与模芯通过倒锥面定心配合。
[0012]工作台上的所述通孔为台阶孔，其包括上部的大径段和下部的小径段，成型模具还包括模垫，模垫位于台阶孔的大径段中并且与之径向限位配合。
[0013]超长杆螺栓头部热镦成型方法采用以下技术方案:超长杆螺栓头部热镦成型方法，包括以下步骤:1)将要加工的螺杆的坯料自下而上的穿过模具；2)通过托盘托住要加工螺杆的坯料的下端；3)通过压力机的冲头压制螺栓头；4)螺栓头压制成型后，先上提要加工的螺杆并起出模芯；5)模芯分离将加工好的螺杆自上而下穿出成型模具。
[0014]在步骤3)中，压制螺栓头之前先对要加工螺杆的坯料的上端加热。
[0015]在步骤2)中，可通过调整托盘的高度来调节要加工的超长杆螺栓的坯料在上下方向上的位置。
[0016]由于本发明的超长杆螺栓头部热镦成型装置的工作台上设有上下通透的、供被加工螺栓通过的通孔，成型模具的模芯为分瓣式的开合模芯，并且模座上还装配有向下延伸的、通过工作台上的所述通孔的承重吊杆，承重吊杆上设有用于承托被加工螺栓的托盘，因此，在使用的时候，可将要加工的超长杆螺栓的坯料自下而上的穿过模具，然后通过托盘托持即可用压力机冲头进行镦制工作，镦制完成后，可通过上抬模芯将被加工螺杆释放，然后将其自上而下取出即可。本发明的超长杆螺栓头部热镦成型装置可以克服压力机行程的限制，从而实现利用压力机镦制超长杆螺栓的螺栓头，解决了超长杆螺栓的生产存成本高、效率低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是超长杆螺栓头部热镦成型装置的实施例的结构示意图；
图2是超长杆螺栓头部热镦成型装置的实施例的使用状态图；
图3是模芯的主视图(带剖视)；
图4是模芯的俯视图；
图5是超长杆螺栓的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]超长杆螺栓头部热镦成型装置的实施例，如图1-5所示，该超长杆螺栓头部热镦成型装置包括工作台11和成型模具。
[0019]工作台11为压力机的工作台，与传统压力机的工作台不同的是，该工作台上设有上下通透的通孔，通孔可以供被加工螺栓12通过，另外，在本实施例中，通孔为台阶孔，其包括上部的大径段和下部的小径段。
[0020]成型模具包括模垫13、模座14和模芯15。其中模垫13的外轮廓形状与工作台11上的通孔的大径段适配并嵌装于其中，由此实现了对模垫13的径向限位。模座14中间部分设有定位孔，定位孔可供带螺栓头的和不带螺栓头的超长杆螺栓穿过，定位孔的上部具有一个倒锥形段，模芯15整体呈与定位孔的倒锥形段的形状互补的倒锥形并且采用的是分瓣式的开合模芯，在本实施例中，模芯15是由两瓣拼接而成。为了实现将成型模具向工作台的固定，模座14的外周面上设有凸缘，凸缘上穿装有紧固件16，需要时，通过紧固件16即可实现模座14与工作台11之间的固定。
[0021]为了克服压力机行程不足的缺陷，成型模具上还设有向下延伸的、通过工作台上的通孔的承重吊杆17，承重吊杆17上设有用于承托被加工螺栓的托盘18，在本实施例中，承重吊杆17上设有外螺纹，托盘18通过分设于其上、下侧的锁紧螺母装配在承重吊杆17上，通过调整锁紧螺母即可实现对托盘18上下位置的调节，从而适应不同长度的螺杆的加工要求。
[0022]由于要加工的超长杆螺栓的长度较长，为了防止其在被加工的过程中发生弯曲变形，该超长杆螺栓头部热镦成型装置还包括用于套在被加工螺栓上以防止其被压弯的加固套管19，加固套管19的管壁上装配有顶丝20。
[0023]在超长杆螺栓头部热镦成型装置的其它实施例中，模座与模芯之间的定心还可以是通过圆柱形定心、棱柱定心等，仅需保证模座上的定位孔中能有模芯的承托结构(如台阶面等)即可。
[0024]超长杆螺栓头部热镦成型方法的实施例，该方法是通过上述超长杆螺栓头部热镦成型装置来实施，其包括以下步骤:1)将要加工的螺杆的坯料自下而上的穿过模具；2)通过托盘托住要加工螺杆的坯料的下端；3)通过压力机的冲头压制螺栓头；4)螺栓头压制成型后，先上提要加工的螺杆并起出模芯；5)模芯分离将加工好的螺杆自上而下穿出成型模具。在步骤3)中，压制螺栓头之前先对要加工螺杆的坯料的上端加热。在步骤2)中，可通过调整托盘的高度来调节要加工的超长杆螺栓的坯料在上下方向上的位置。
【权利要求】
1.超长杆螺栓头部热镦成型装置，其特征在于，包括压力机的工作台以及设于工作台上的成型模具，所述工作台上设有上下通透的、供被加工螺栓通过的通孔，成型模具包括模座和模芯，模芯为分瓣式的开合模芯，模座上还装配有向下延伸的、通过工作台上的所述通孔的承重吊杆，承重吊杆上设有用于承托被加工螺栓的托盘。
2.根据权利要求1所述的超长杆螺栓头部热镦成型装置，其特征在于，还包括用于套在被加工螺栓上以防止其被压弯的加固套管。
3.根据权利要求2所述的超长杆螺栓头部热镦成型装置，其特征在于，所述加固套管的管壁上装配有顶丝。
4.根据权利要求1所述的超长杆螺栓头部热镦成型装置，其特征在于，模座的外周面上设有凸缘并通过所述凸缘上所设的紧固件固定装配在工作台上。
5.根据权利要求1所述的超长杆螺栓头部热镦成型装置，其特征在于，所述承重吊杆上设有外螺纹，托盘通过分设于其上、下侧的锁紧螺母装配在承重吊杆上。
6.根据权利要求1所述的超长杆螺栓头部热镦成型装置，其特征在于，所述模座与模芯通过倒锥面定心配合。
7.根据权利要求1-6任一项所述的超长杆螺栓头部热镦成型装置，其特征在于，工作台上的所述通孔为台阶孔，其包括上部的大径段和下部的小径段，成型模具还包括模垫，模垫位于台阶孔的大径段中并且与之径向限位配合。
8.使用如权利要求1所述的超长杆螺栓头部热镦成型装置成型超长杆螺栓的螺栓头的方法，其特征在于，包括以下步骤:1)将要加工的螺杆的坯料自下而上的穿过模具；2)通过托盘托住要加工螺杆的坯料的下端；3)通过压力机的冲头压制螺栓头；4)螺栓头压制成型后，先上提要加工的螺杆并起出模芯；5)模芯分离将加工好的螺杆自上而下穿出成型模具。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤3)中，压制螺栓头之前先对要加工螺杆的坯料的上端加热。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，可通过调整托盘的高度来调节要加工的超长杆螺栓的坯料在上下方向上的位置。
【文档编号】B21J13/02GK104475635SQ201410656667
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】李新淼, 孟书彦, 王修保, 朱玲玲, 史团乐 申请人:河南航天精工制造有限公司