长规格螺栓头高一次成型模具的制作方法

本发明涉及螺丝加工的技术领域，特别是指一种长规格螺栓头高一次成型模具。

背景技术：

传统上的细长螺栓在多工位自动冷镦成型时，由于受线材的软硬、外径粗细、椭圆，在加上多次过模等原因，用普通模具连续生产的时候，头高还是可以控制在规定范围内，但一旦长度>150mm之后的，以上受线材的因素叠加起来，螺栓头高就极其不稳定，忽高忽低，就难以控制了，客诉频繁，产品报废多，且传统的螺栓成型模具的片模直接做到模壳上，片模是易损件，压来压去，模壳容易裂，模具排气不顺畅并且是一个规格的片模厚度就要一个模壳，片模损坏就需要将整个模壳更换，不同规格的螺栓成型时也要连同模壳一起更换，耗费模具材料和人力，更换不便，影响生产效率。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供一种长规格螺栓头高一次成型模具，该长规格螺栓头高一次成型模具的结构简单，通用性高，节约生产成本，能够成功将长度大于150mm的细长螺栓头高有效地控制在公差范围内，产品质量稳定，机械性能好。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案：一种长规格螺栓头高一次成型模具，包括初步成型模具、预成型模具和螺栓头部成型模具，其中：

预成型模具包括预成型定模和预成型动模，其中预成型定模包括第一模壳、第一内模、第一片模、第一片模包钢和第一封头，所述第一片模包钢能够拆卸的固定插设于第一模壳一端内侧，第一片模固定插设于第一片模包钢内侧，第一片模内侧形成螺栓头部预成型型腔，第一内模插设于第一模壳内，第一内模内侧形成螺栓的螺柱部预成型型腔，第一封头能够拆卸的固定插设于第一模壳另一端内，第一内模两端分别紧抵第一片模包钢和第一封头端面上，预成型动模包括第一动模板和第一冲头，第一冲头能够拆卸的固定插设于第一动模板一端内侧，第一冲头恰与第一片模同轴正对；

螺栓成型模具包括螺栓成型定模和螺栓成型动模，其中螺栓成型定模包括第二模壳、第二内模、第二片模、第二片模包钢和第二封头，所述第二片模包钢能够拆卸的固定插设于第二模壳一端内侧，第二片模能够拆卸的固定插设于第二片模包钢内侧，第二片模内侧形成螺栓头部成型型腔，第二内模插设于第二模壳内，第二内模内侧形成螺栓的螺柱部成型型腔，第二封头能够拆卸的固定插设于第二模壳另一端内，第二内模两端分别紧抵第二片模包钢和第二封头端面上，螺栓成型动模包括第二动模板、第二冲头和冲棒，所述第二冲头能够拆卸的固定插设于第二动模板一端内侧，第二冲头恰与第二片模同轴正对，冲棒能够拆卸的固定插设于第二冲头内，且冲棒伸出第二冲头朝向第二片模一侧设定距离，冲棒伸出第二冲头部分形成与螺栓头部扳手槽外形匹配的扳手槽成型头。

作为本发明的进一步改进，所述第一冲头朝向第一片模一端表面上形成一圈两侧壁为倾斜面的内凹环结构。

作为本发明的进一步改进，所述第一冲头朝向第一片模一端位于内凹环结构内侧部分形成中心凸台，该中心凸台高出第一动模板外侧设定距离。

作为本发明的进一步改进，所述第二动模板背向第二冲头的一端形成有台阶孔，该台阶孔背向第二冲头一端直径大于靠近冲头一端直径，冲棒一端形成有直径外扩的台阶结构，该台阶结构恰能够插设于第二动模板的台阶孔直径大的一端内，且冲棒的台阶结构止挡于第二动模台阶孔的台阶面上，还设有一垫块，垫块能够拆卸的固定插设于第二动模板台阶孔直径大的一端内，且垫块紧抵冲棒台阶结构端面上。

作为本发明的进一步改进，所述冲棒直径接近于扳手槽成型头对角尺寸。

作为本发明的进一步改进，所述第二片模高度小于螺栓头高度1.5-2.0mm。

作为本发明的进一步改进，所述第一片模与第一片模包钢通过锥形面固定插接，第二片模与第二片模包钢也通过锥形面固定插接。

作为本发明的进一步改进，所述第一模壳和第二模壳一端分别形成直径内缩的台阶结构，第一片模包钢和第二片模包钢圆周外侧形成一端直径小于另一端直径的台阶面，第一片模包钢和第二片模包钢两端之间的台阶面恰止挡于第一模壳和第二模壳一端的台阶结构上，第一内模和第二内模一端分别形成外径收缩的台阶端部，第一内模和第二内模一端恰插设于第一片模包钢和第二片模包钢内，第一内模和第二内模一端形成的台阶面恰紧抵第一片模包钢和第二片模包钢另一端端面上。

作为本发明的进一步改进，所述第二片模内形成花齿结构或光面结构。

作为本发明的进一步改进，所述第一封头和第二封头分别为t形结构，第一封头和第二封头直径小的一端通过螺纹连接的方式与第一模壳和第二模壳另一端连接，第一封头和第二封头直径大的一端分别紧抵第一模壳和第二模壳另一端端面上，第一封头和第二封头上还形成有与内模内侧连通的通孔。

本发明的有益效果是：本发明通过在模壳内能够拆卸的设置片模包钢，将片模安装在片模包钢上，实现了模壳共用，当片模损坏以及更换螺栓类型时无需更换模壳，降低了生产成本和人力成本，提高了更换效率，同时通过将预成型模具的冲头设计成中心凸出结构，实现螺栓在预成型阶段形成定位槽，便于成型时对中定位，大大提高了螺栓成型精度，还通过将螺栓成型模具的冲棒设计成带台阶的细杆结构，使表面螺栓成型时其头部扳手槽内倒角光滑无台阶，大大提高了产品品质，更通过将螺栓成型模具的片模设计成薄于螺栓头高的结构，实现对螺栓成型头高的有效控制，保证了螺栓头高稳定，避免产品报废。

附图说明

图1为细长螺栓主视图；

图2为细长螺栓左视图；

图3为现有技术中预成型模具结构原理图；

图4为图3中a部放大图；

图5为现有技术中螺栓成型模具结构原理图；

图6为本发明的预成型模具结构原理图；

图7为图6中b部放大图；

图8为本发明的螺栓成型模具结构原理图。

具体实施方式

实施例：一种长规格螺栓头高一次成型模具，包括初步成型模具、预成型模具和螺栓头部成型模具，其中：

预成型模具包括预成型定模和预成型动模，其中预成型定模包括第一模壳1、第一内模2、第一片模3、第一片模包钢4和第一封头5，所述第一片模包钢4能够拆卸的固定插设于第一模壳1一端内侧，第一片模3固定插设于第一片模包钢4内侧，第一片模3内侧形成螺栓头部预成型型腔，第一内模2插设于第一模壳1内，第一内模2内侧形成螺栓的螺柱部预成型型腔，第一封头5能够拆卸的固定插设于第一模壳1另一端内，第一内模2两端分别紧抵第一片模包钢4和第一封头5端面上，预成型动模包括第一动模板6和第一冲头7，第一冲头7能够拆卸的固定插设于第一动模板6一端内侧，第一冲头7恰与第一片模3同轴正对；

螺栓成型模具包括螺栓成型定模和螺栓成型动模，其中螺栓成型定模包括第二模壳8、第二内模9、第二片模10、第二片模包钢11和第二封头12，所述第二片模包钢11能够拆卸的固定插设于第二模壳8一端内侧，第二片模10能够拆卸的固定插设于第二片模包钢11内侧，第二片模10内侧形成螺栓头部成型型腔，第二内模9插设于第二模壳8内，第二内模9内侧形成螺栓的螺柱部成型型腔，第二封头12能够拆卸的固定插设于第二模壳8另一端内，第二内模9两端分别紧抵第二片模包钢11和第二封头12端面上，螺栓成型动模包括第二动模板13、第二冲头14和冲棒15，所述第二冲头14能够拆卸的固定插设于第二动模板13一端内侧，第二冲头14恰与第二片模10同轴正对，冲棒15能够拆卸的固定插设于第二冲头14内，且冲棒15伸出第二冲头14朝向第二片模10一侧设定距离，冲棒15伸出第二冲头14部分形成与螺栓头部扳手槽外形匹配的扳手槽成型头16。

长规格螺栓成型时，采用三模三冲的形式，先将剪断的线材放入初步成型模具内进行初步成型，该工序主要为头部初墩、过模等，该工序所采用的初步成型模具与常规的螺栓初步成型的模具结构一样，此处不再赘述，经过初步成型的螺栓再放入预成型模具的预成型定模内，预成型模具的预成型动模带动第一冲头7运动，实现螺栓的螺柱部和头部预成型，然后将经过预成型的坯料放入螺栓成型模具的螺栓成型定模内，螺栓成型动模带动第二冲头14及其内的冲棒15运动，使螺栓在螺栓成型定模内形成螺柱结构，并通过冲棒15形成螺栓头部的扳手槽，其中冲棒15根据螺栓头的扳手槽形状可以为可以是六角形、四角形、梅花形、十二角形等等，第二冲头14拍击螺栓头面，形成对螺栓头高的控制，所述预成型模具和螺栓成型模具的模壳一端设计成开增大结构，在模壳一端内设置片模包钢，在片模包钢内安装片模，片模包钢的外侧直径与模壳匹配，片模内侧根据不同规格的片模设置，当长时间使用导致片模磨损时，通过更换片模及其外的片模包钢即可，无需更换整个模壳，降低了更换难度，提高了更换效率，生产不同规格的螺栓时，也只需更换内模、片模包钢及其内片模即可，无需更换模壳，该结构拆卸更换方便，适用性广，能够有效节省人力和节约成本，在模壳内设置片模包钢还便于排气，避免因螺栓细长导致杆部膨胀成型困难，保证螺栓杆径在成型过程中涨到规定尺寸范围内。

所述第一冲头7朝向第一片模3一端表面上形成一圈两侧壁为倾斜面的内凹环结构17。该结构在螺栓预成型时，其在螺栓头部预先形成一个中心定位痕，便于螺栓头部后续形成扳手槽，同时该结构在螺栓头部外缘形成倒角结构。

所述第一冲头7朝向第一片模3一端位于内凹环结构17内侧部分形成中心凸台18，该中心凸台18高出第一动模板6外侧设定距离23。中心凸台18高出第一动模板6外侧，有效提高了内凹环结构17朝向中心凸台18一侧倾斜面高度，即提高了支持面的面积，同时，由于中心凸台18高出第一动模板6，其在螺栓预成型时，在螺栓头部形成一个定位凹槽，其能够对螺栓成型的冲棒15定位和导向，为后续螺栓成型时螺栓头部成型奠定好基础，有利于提高螺栓成型步骤中螺栓头成型精度。

所述第二动模板13背向第二冲头14的一端形成有台阶孔，该台阶孔背向第二冲头14一端直径大于靠近冲头一端直径，冲棒15一端形成有直径外扩的台阶结构19，该台阶结构19恰能够插设于第二动模板13的台阶孔直径大的一端内，且冲棒15的台阶结构19止挡于第二动模台阶孔的台阶面上，还设有一垫块20，垫块20能够拆卸的固定插设于第二动模板13台阶孔直径大的一端内，且垫块20紧抵冲棒15台阶结构端面上。将冲棒15做成成带后台阶结构，其与第二冲头14固定精度高，与模具同心度好，装卸方便，节省人力。

所述冲棒15直径接近于扳手槽成型头16对角尺寸。将冲棒15设计成带后台阶的细杆结构，冲棒15直径接近于扳手槽成型头16对角尺寸，这样螺栓成型冲头拍头型时，螺栓扳手槽内倒角上不会出现台阶，倒角光滑。

所述第二片模高度21小于螺栓头高度1.5-2.0mm。将第二片模10设计的比螺栓头高薄，生产时第二冲头14冲扳手槽拍击头面，对螺栓的头高进行拍打时，能够有效控制螺栓头高在规定范围内，并保证扳手槽倒角光滑，产品质量稳定。

所述第一片模3与第一片模包钢4通过锥形面固定插接，第二片模10与第二片模包钢11也通过锥形面固定插接。通过锥形面插接，锥形面靠近内模一侧直径大，这样受内模顶紧力作用实现了片模与片模包钢的稳定连接，避免片模从片模包钢中脱离，除了采用上述结构实现片模包钢与片模的固定定位外，片模也可以通过螺接、铆接、焊接等形成与片模包钢固定定位，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构。

所述第一模壳1和第二模壳8一端分别形成直径内缩的台阶结构，第一片模包钢4和第二片模包钢11圆周外侧形成一端直径小于另一端直径的台阶面，第一片模包钢4和第二片模包钢11两端之间的台阶面恰止挡于第一模壳1和第二模壳8一端的台阶结构上，第一内模2和第二内模9一端分别形成外径收缩的台阶端部，第一内模2和第二内模9一端恰插设于第一片模包钢4和第二片模包钢11内，第一内模2和第二内模9一端形成的台阶面恰紧抵第一片模包钢4和第二片模包钢11另一端端面上。片模包钢外侧面形成台阶结构，片模包钢的台阶面夹在模壳和内模之间，形成了包钢与模壳的固定连接，同时实现了内模轴向止挡定位，片模包钢内侧形成供内模插设的内孔，保证了内模与片模的对接，同时实现对内模的定位，保证内模与片模通心，除了采用上述结构实现片模包钢与模壳的固定定位外，片模包钢也可以通过螺接或铆接等形成与模壳固定定位，此为本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构。

所述第二片模10内形成花齿结构22或光面结构。

所述第一封头5和第二封头12分别为t形结构，第一封头5和第二封头12直径小的一端通过螺纹连接的方式与第一模壳1和第二模壳8另一端连接，第一封头5和第二封头12直径大的一端分别紧抵第一模壳1和第二模壳8另一端端面上，第一封头5和第二封头12上还形成有与内模内侧连通的通孔。通过封头与模壳螺纹连接实现对内模的定位，且螺纹连接结构便于安装、拆卸和调节。