一种螺栓搓丝成型装置的制作方法

1.本发明涉及一种螺栓搓丝成型装置，属于螺栓成型的技术领域。


背景技术：

2.螺栓属于一种非常普及的紧固件，应用非常广泛，用于各类产品的螺栓组装配接，同时螺栓的种类繁多，加工成型方式方法也较为丰富。
3.目前存在一种汽车紧固螺栓，该螺栓包括栓头和栓杆，栓头上具备内凹锁紧槽，栓杆上具备紧固螺纹、位于紧固螺纹与栓头之间的至少一个环凹，该环凹主要用于锁固套的搭载锁固，即在后期螺栓与锁固套相套接组装后，通过对锁固套进行外周壁挤压使得锁固套形变与该环凹之间实现锁固。
4.目前该螺栓在成型时，一般采用冷镦成型的方式实现栓头和栓杆的成型，再利用搓丝设备和挤压成型设备实现环凹和紧固螺纹的分别成型，也存在后端对环凹进行精确机加工成型的方式，分步骤进行环凹和紧固螺纹加工使得产品加工周期较长，生产效率较低。
5.另外，环凹和紧固螺纹在成型过程中需要以栓头位置作业限位，而传统搓丝及挤压成型时，一般以栓头的底壁或者顶壁作为定位基准，而在紧固螺纹与环凹成型过程中，螺栓受到挤压后存在垂直向的偏移，会造成紧固螺纹、环凹一定地精度缺失，导致后期螺栓与锁固套组装产品的一定位置度偏差，产品合格率受到较大影响。
6.搓丝设备一般包括固定搓丝板部和动搓丝板部，在进行搓丝作业时，动搓丝板部产生相对固定搓丝板部的相对剪切向位移，从而实现在栓杆上的螺纹成型，一般情况下，螺栓在进入固定搓丝板部时，由导槽实现对栓头的导向送料，该基准为针对栓头的底壁定位，为了使得栓头进料位置可靠，一般会采用针对栓头顶壁的压接限位，而栓头在冷镦成型时，其内凹锁紧槽存在一定地挤料现象，因此内凹锁紧槽的槽壁存在一定地挤料形变，此时该栓头的顶面无法作为定位基准，在进入固定搓丝板后，其初始位置度无法保障，同时在搓丝过程中，由于挤压会存在垂直向的偏移，此偏移量无法动态调整，造成螺栓成型精度误差。


技术实现要素：

7.本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统螺纹与环凹需要分步加工及螺纹、环凹、栓头相对位置精度较差的问题，提出一种螺栓搓丝成型装置。
8.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种螺栓搓丝成型装置，包括固定模座和与所述固定模座相对配合的搓丝动模座，所述固定模座与所述搓丝动模座之间形成搓丝通道，所述搓丝动模座上设有第一搓丝模块，所述固定模座上设有第二搓丝模块及用于对螺栓的栓头进行搓丝行程定位导向的栓头定位机构，所述第一搓丝模块与所述第二搓丝模块上分别设有相配合的加工模面，所述加工模面上设有用于所述螺栓上螺纹成型的螺纹成型模部、用于所述螺栓上环凹成型的至少一个环凹挤压成型模部。
9.优选地，所述环凹挤压成型模部包括沿所述搓丝动模座的搓丝方向由窄至宽的渐变挤压凸台。
10.优选地，所述渐变挤压凸台为等腰三角形挤压凸台。
11.优选地，所述栓头定位机构包括用于对所述螺栓的栓头底壁进行支撑限位的栓头底壁支撑台、用于对所述栓头的顶壁进行弹性压接的栓头弹性压接部，所述栓头弹性压接部的导向行程至少为所述搓丝通道行程的1/4。
12.优选地，所述栓头弹性压接部包括弹性压座、设置在所述弹性压座上的两个相间隔设置的压接桩，两个所述压接桩的压接端分别与所述栓头的内凹锁紧槽两侧的端面相一一对应配合。
13.优选地，任意所述压接端上设有压接滚珠。
14.优选地，所述弹性压座包括压座基板，所述压座基板与所述固定模座可拆卸式配接。
15.优选地，所述弹性压座具备升降调节位移。
16.优选地，所述栓头底壁支撑台具备设置在所述固定模座上的升降调节基座。
17.本发明的有益效果主要体现在：1.能实现螺栓的螺纹与环凹同步成型，确保螺纹与环凹相对位置精度精确可靠，同时无需环凹二次成型，降低了生产成本，提高了产品成型精度。
18.2.具备栓头定位机构，使得栓头底壁、螺纹、环凹三者的相对位置精度得到保障，确保后端锁固套搭载质量可控稳定，同时螺栓组件后端组装精度得到保障，产品质量合格率得到显著提升。
19.3.加工模面设计巧妙，满足螺纹与环凹的同步搓压成型需求，且具备渐变过渡，使得搓压应力较为均匀，结合栓头定位机构，实现高精度搓压成型，批量化成型产品质量统一性较高。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本发明一种螺栓搓丝成型装置的结构示意图。
21.图2是本发明一种螺栓搓丝成型装置中固定模座的结构示意图。
22.图3是本发明中第二搓丝模块的结构示意图。
23.图4是本发明中加工模面的结构示意图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了
便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.本发明提供一种螺栓搓丝成型装置，如图1至图4所示，包括固定模座1和与固定模座相对配合的搓丝动模座2，固定模座1与搓丝动模座2之间形成搓丝通道。
27.具体地说明，搓丝设备是现有技术设备，其一般包括固定模座1和搓丝动模座2，搓丝动模座2具备一个往复驱动机构，一般采用往复摇臂与轨道相结合的方式，通过对搓丝动模座2进行往复驱动，使得搓丝动模座2与固定模座1之间模块的剪切位移，从而实现在螺杆上的搓丝作业，一般情况下，搓丝设备需要与振动盘相结合运行，振动盘的输出料推送至固定模座1进料端的导轨内，在搓丝动模座2复位后进行搓丝，从而实现螺栓的自动进料，而传统进料采用针对栓头的底壁支撑与栓头的弹性侧拉，在栓杆进入相对搓丝通道内，由搓丝动模座2的模块进行驱动从而实现旋转挤压搓丝作业。
28.传统搓丝一般在栓头进入搓丝通道后即由底壁支撑实现预定位，在预定位时产生挤压后由模块旋转挤压成型。而螺栓在底壁支撑预定位进入模块夹缝时，螺纹挤压会产生一定地垂直向弹跳作用力，从而导致螺栓进料存在一定地偏移，该偏移也导致栓头与底壁支撑部位相分离，因此成型螺纹与栓头的底壁之间的相对精度存在一定地缺失。
29.另外，该螺栓后续还需要进行环凹的挤压或者机加工成型，该环凹成型位置精度亦需要参照栓头的底壁，由此，传统成型螺栓的栓头、螺纹、环凹之间存在一定地精度缺失，无法满足后端锁固套搭载位置精度和组装要求精度。
30.针对此情况，参照图1至图4所示，搓丝动模座上设有第一搓丝模块3，固定模座1上设有第二搓丝模块4及用于对螺栓的栓头进行搓丝行程定位导向的栓头定位机构5。
31.第一搓丝模块3与第二搓丝模块4上分别设有相配合的加工模面6，加工模面6上设有用于螺栓上螺纹成型的螺纹成型模部61、用于螺栓上环凹成型的至少一个环凹挤压成型模部62。
32.具体地实现过程及原理说明：即对第一搓丝模块3和第二搓丝模块4进行螺纹成型模部61与环凹挤压成型模部62的公模设计，使得一次搓丝作业能满足螺纹与环凹的同步成型需求，确保螺纹与环凹的相对位置精度高度匹配，使得螺纹与环凹相对配合精度可靠。
33.另外，采用了栓头定位机构5，能实现栓头搓丝行程的定位导向，满足针对栓头定位的螺纹与环凹成型，确保栓头、螺纹与环凹三者之间相对精度，使得后端螺栓与锁固套配接组装精度得到保障，同时满足组合件组装精度需求，产品合格率得到较大提升，无需二次环凹成型也简化了加工工艺，制造成本也得到了有效控制。
34.在一个具体实施例中，环凹挤压成型模部62包括沿搓丝动模座的搓丝方向由窄至宽的渐变挤压凸台。渐变挤压凸台为等腰三角形挤压凸台。
35.具体地说明，在螺栓进入搓丝通道后，渐变挤压凸台的窄端先挤压进入螺杆，此时基本为点嵌入配合，如此满足搓丝起步的精确定位，随着环凹挤压成型模部62的渐宽，从而实现环凹的逐步挤压成型。
36.需要说明的是，在该渐变挤压凸台的窄端挤压成型时，螺纹成型模部6也相应地完成预对位挤压，两者预挤压均为渐变挤压成型，挤压量逐步释放，如此满足相对成型的配合精度，挤压形变应力也较为均匀，在两者同步挤压与栓头定位机构5相结合作用下，满足较
高精确的相对成型精度。
37.在一个具体实施例中，栓头定位机构5包括用于对螺栓的栓头底壁进行支撑限位的栓头底壁支撑台7、用于对栓头的顶壁进行弹性压接的栓头弹性压接部8，栓头弹性压接部的导向行程至少为搓丝通道行程的1/4。
38.具体地实现过程及原理说明：如图2所示，螺栓进入固定模座1的进料端时，一般由推料机构进行导向推送，使得螺栓能预锁固在进料端。传统地预锁固采用针对栓头的水平向抱夹，也存在栓头底壁支撑台7的预对位，但是水平向抱夹会造成栓头的一定倾斜，在搓丝位移过程中，其存在一个脱离水平向抱夹的位移，在脱离后，模块压接时存在压接偏向及挤压应力，造成栓头位置一定偏向及跳动，从而影响到螺纹成型精度。
39.而本案中，当螺丝进入固定模座1时，由栓头底壁支撑台7和栓头弹性压接部8实现精确定位，确保螺栓位置稳定可靠，同时在螺栓进入搓丝通道后，维持至少1/4的行程导向，此时满足搓丝挤压成型精度需求，后端搓丝经过前端精确挤压成型后与栓头底壁支撑台7之间保持较为可靠地成型导向，产品成型精度得到控制。
40.在一个具体实施例中，栓头弹性压接部8包括弹性压座80、设置在弹性压座上的两个相间隔设置的压接桩81，两个压接桩81的压接端分别与所述栓头的内凹锁紧槽两侧的端面相一一对应配合。任意压接端上设有压接滚珠82。
41.具体地说明，螺栓在冷镦成型时，其顶端面和底壁面为高精度控制，而本案中的螺纹成型和环凹成型是需要以底壁面作为基准。
42.而栓头的外周壁为冷镦成型，外周壁容易存在一定地倾斜度差异，因此抱夹时存在底壁面不水平的情况，影响到搓丝进料的位置精度，同时，栓头顶壁的内凹锁紧槽在冷镦冲压成型时存在一定地挤压，内凹锁紧槽外周存在一定地挤压凸起。
43.而本案采用了两个压接桩81与栓头底壁支撑台7相配合的设计，使得螺栓在预搭载和定位导向中，栓头的底壁面水平且与栓头底壁支撑台7相配合精确，即存在三位矫正功能，另外，传统内凹锁紧槽外周存在挤压凸起，采用分设的压接桩81满足对栓头顶壁面的精确压接水平需求，同时滚珠82使得螺栓进入搓丝通道更顺畅。
44.在一个具体实施例中，弹性压座包括压座基板，压座基板与固定模座可拆卸式配接。弹性压座具备升降调节位移。栓头底壁支撑台具备设置在所述固定模座上的升降调节基座。
45.具体地说明，该螺栓为批量化加工，同时栓头尺寸、栓杆尺寸存在一定地高度规格差异，通过该弹性压座和栓头底壁支撑台的升降调节，满足不同规格螺栓换型需求，同时，该弹性压座通过压座基板易于实现更换维护。
46.通过以上描述可以发现，本发明一种螺栓搓丝成型装置，能实现螺栓的螺纹与环凹同步成型需求，确保螺纹与环凹相对位置精度精确可靠，同时无需环凹二次成型，降低了生产成本，提高了产品成型精度。具备栓头定位机构，使得栓头底壁、螺纹、环凹三者的相对位置精度得到保障，确保后端锁固套搭载质量可控稳定，同时螺栓组件后端组装精度得到保障，产品质量合格率得到显著提升。加工模面设计巧妙，满足螺纹与环凹的同步搓压成型需求，且具备渐变过渡，使得搓压应力较为均匀，结合栓头定位机构，实现高精度搓压成型，批量化成型产品质量统一性较高。
47.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
48.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。