一种尖尾螺栓成型工艺的制作方法

1.本发明属于紧固件制造技术领域，具体涉及一种尖尾螺栓的冷镦成型工艺
。


背景技术：

2.汽车紧固件作为机械基础零件广泛应用于汽车内外饰
、
底盘
、
动力系统及各个车身结构
、
系统，起着基础却重要的作用
。
由于其与车身各个部件紧密连接，因此需与车身一起适应各种复杂
、
恶劣环境和场合
。
尖尾螺栓的尾部呈尖尾状，无需先在工件上打孔钻丝，可直接在设置材料
、
基础材料上钻孔
、
攻丝
、
锁紧，比起普通螺栓，尖尾螺栓的韧拔力和维持力高，组合后时间长也不会松动，使用简单安全，打孔攻丝一次完成操作，省时省工省力
。
目前主要用于固定金属板如钢板的紧固件，一般用于锁合金属板和非金属板材，如用于将硅钙板
、
石膏板及各种木板直接固定在金属板材上
。
3.请参考图
19
至图
21
，目前尖尾螺栓1的尾部2加工所采用的多为整尾或搓尾工艺，将成型螺栓进行尾部加工后再进行牙部加工
。
在图
19
中，整尾时刀具4做回转运动，螺丝做垂直运动，通过刀具回转将螺栓尾端车出尖尾
。
但在图
21
中，因尖尾螺栓1的头部3存在锥角度，整形过程中的夹爪
6(
详见图
21)
和推料存在不稳定问题，无法采用高速整尾机生产
。
搓尾工艺请参考图
20
，螺栓沿牙板入料口进入，出料口出料，同时完成搓尾及搓牙，搓尾后有铁粒
5。
因上述成型工艺无法达到尾部尖尾的能力，故在成型后安排尾部加工，利用自动整尾机
/
搓牙机二次加工
。
目前尖尾螺栓1的工艺流程普遍为成型-整尾
/
搓尾-搓牙，因头部3存在锥角度，夹爪6和推料存在不稳定问题，无法采用高速整尾机生产
。
且整尾制程车削量大，材料利用率低，生产效率低，且为多工艺流转，人工成本高；问题二，搓尾制程易出现叠牙现象，成本较高，材料利用率低的现象
。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的问题，本发明提供本发明尖尾螺栓成型工艺，可实现尖尾螺栓一次成型，无需整尾或搓尾制程，提高材料利用率，降低生产成本，提高生产效率，实现车削量低，生产效率高
。
5.为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种尖尾螺栓成型工艺，其特征是，具体步骤如下：
7.步骤一，切料；
8.切成大小适合的圆柱体坯料；
9.步骤二，螺栓尾部预成型尖尾
10.加工用的尾部预成型冷镦模具设有的第一工位上模推动圆柱体坯料在第一工位下模内进行强束挤压，从而得到一具有第一工位成型螺栓尖尾的第一工位成型螺栓；该第一工位成型螺栓尖尾由一第一工位成型锥形尾部和一第一工位成型长方形尾部一体组成；
11.步骤三，螺栓头部预成型预装孔
12.加工用的预装孔预成型冷镦模具设有的第二工位上模推动第一工位成型螺栓在
第二工位下模内进行强束挤压，得到具有第二工位成型螺栓头部和第二工位成型螺栓尖尾的第二工位成型螺栓；该第二工位成型螺栓头部为锥状，且带有一第二工位预装孔，且该第二工位成型螺栓尖尾由一第二工位成型锥形尾部和一第二工位成型长方形尾部一体组成的；
13.步骤四，螺栓头部成型特定形状沉孔
14.加工用的特定形状沉孔成型冷镦模具设有的第三工位上模推动第二工位成型螺栓在第三工位下模内进行强束挤压，得到具有第三工位成型螺栓头部和第三工位成型螺栓尖尾的第三工位成型螺栓；该第三工位成型螺栓头部为锥状，且带有一个特定形状沉孔，且该第三工位成型螺栓尖尾由一第三工位成型锥形尾部和一第三工位成型长方形尾部一体组成的；
15.步骤五，螺栓尖尾成型
16.加工用的螺栓尖尾成型冷镦模具设有的第四工位上模推动第三工位成型螺栓在第四工位下模的活动型腔内进行强束挤压，得到具有成型螺栓头部和成型螺栓尖尾的成型尖尾螺栓；该螺栓头部为锥状，且带有特定成型沉孔
。
17.如上所述的一种尖尾螺栓成型工艺，所述第一工位上模设有的第一前冲棒的芯头凸出于第一公模的中心孔；所述第一工位下模设有的第一后冲棒的芯头前端面与第一母模内模的型腔的锥形底端部具有一定间隔距离设置，以在所述第一母模内模的型腔的锥形底端部形成一第一工位锥形上型腔，该第一工位锥状上型腔等宽外延至第一后冲棒的芯头端面的中心孔部分，形成一第一工位圆柱状下型腔；第一工位成型螺栓在第一工位锥形上型腔内强束挤压后形成第一工位成型锥形尾部，同时在第一工位圆柱状下型腔内强束挤压后形成第一工位成型长方形尾部
。
18.如上所述的一种尖尾螺栓成型工艺，所述第二工位上模的的第二公模外端面上凸设有冲头
。
所述第二工位下模设有的第二后冲棒的芯头前端面与第二母模内模的型腔的锥形底端部具有一定间隔距离设置，以在第二母模内模的型腔的锥形底端部形成第二工位锥形上型腔，该第二工位锥状上型腔等宽外延至第二后冲棒的芯头端面的中心孔部分，形成一第二工位圆柱状下型腔；所述第二工位成型螺栓在该第二工位锥形上型腔内强束挤压后形成第二工位成型锥形尾部，同时在第二工位圆柱状下型腔内强束挤压后形成第二工位成型长方形尾部；所述第二母模内模的型腔的锥形顶端部形成第二工位预装孔型腔，所述第二工位成型螺栓在所述第二工位预装孔型腔内强束挤压后形成第二工位成型螺栓头部，且带有预成型孔
。
19.如上所述的一种尖尾螺栓成型工艺，所述第三工位上模凸出设置有第三前冲棒，该第三前冲棒的芯头为与成型沉孔形状相适配的特定形状；所述第三工位下模设有的第三后冲棒的芯头前端面与第三母模内模的型腔的锥形底端部具有一定间隔距离设置，以在第三母模内模的型腔的锥形底端部形成第三工位锥形上型腔，该第三工位锥形上型腔等宽外延至第三后冲棒的芯头端面的中心孔部分，形成一第三工位圆柱状下型腔；所述第三工位成型螺栓在第三工位锥形上型腔内强束挤压后形成所述第三工位成型锥形尾部，同时在第三工位圆柱状下型腔内强束挤压后形成第三工位成型长方形尾部；且所述第三母模内模的型腔的锥形顶端部形成第三工位特定形状沉孔型腔；所述第三工位成型螺栓在该第三工位特定形状沉孔型腔内形成第三工位成型螺栓头部，且带有特定成型沉孔
。
20.如上所述的一种尖尾螺栓成型工艺，所述第四工位上模设有的第四公模的外端面为平直外端面；所述第四工位下模设有的第四前冲棒的芯头伸进第四母模仁的型腔内，所述芯头设计为与成型尖尾螺栓的成型螺栓尖尾的形状相适配的内凹状，以在该第四母模仁的型腔内形成第四工位尾部型腔；所述成型尖尾螺栓在该第四工位尾部型腔内形成成型螺栓尖尾；所述第四母模仁的型腔的顶端部形成第四工位特定形状沉孔型腔，所述成型尖尾螺栓在该第四工位特定形状沉孔型腔内形成成型螺栓头部
。
21.如上所述的一种尖尾螺栓成型工艺，还包括有一k管，该k管移动设置在所述第四母模仁的中心孔中，并伸进该第四母模仁的型腔内；所述第四前冲棒嵌套在所述k管中
。
22.上述提供的技术方案具有如下有益效果：
23.一是，本发明尖尾螺栓成型工艺，采用先束狗尾后束尖尾的方式，通过冷镦成型得到螺栓尖尾，实现尖尾一次成型，取消整尾工艺，提高材料利用率
、
提高生产效率
、
降低成本
。
24.二是，本发明尖尾螺栓成型工艺及其冷镦模具，螺栓尖尾直径可一次成型至
1mm
，以往此类螺栓尖尾需整尾工艺加工而成，本发明可实现此类尖尾螺栓一次成型，首次通过冷镦一次成型得到缩尾直径为
1mm
的成型螺栓，实现小径尖尾也可一次成型的技术难点，降低成本，提高生产效率
。
25.三是，本发明尖尾螺栓冷镦模具，通过更改k管和第四前冲棒的芯头尺寸控制螺栓尖尾直径的大小，实现车削低减
。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定
。
在附图中：
27.图1是本发明尖尾螺栓的立体结构示意图；
28.图2是本发明尖尾螺栓的剖视结构示意图；
29.图3是本发明尖尾螺栓成型过程结构示意图；
30.图4是本发明尖尾螺栓第一工位成型前结构示意图；
31.图5是本发明尖尾螺栓第一工位成型时结构示意图；
32.图6是本发明尖尾螺栓第一工位成型螺栓半剖结构示意图；
33.图7是本发明尖尾螺栓第二工位成型前结构示意图；
34.图8是本发明尖尾螺栓第二工位成型时结构示意图；
35.图9是本发明尖尾螺栓第二工位成型螺栓半剖结构示意图；
36.图
10
是本发明尖尾螺栓第三工位成型前结构示意图；
37.图
11
是本发明尖尾螺栓第三工位成型时结构示意图；
38.图
12
是本发明尖尾螺栓第三工位成型螺栓半剖结构示意图；
39.图
13
是本发明尖尾螺栓第四工位成型前结构示意图；
40.图
14
是本发明k管和前冲棒的结构示意图；
41.图
15
是本发明尖尾螺栓第四工位成型时结构示意图；
42.图
16
是本发明尖尾螺栓第四工位成型螺栓半剖结构示意图；
43.图
17
是本发明尖尾螺栓成型工艺的移动装置结构示意图
(
含左
、
右母夹
)
；图
18
是
本发明尖尾螺栓成型工艺的母夹夹料方式结构示意图
44.图
19
是现有技术尖尾螺栓整尾工艺过程结构示意图；
45.图
20
是现有技术尖尾螺栓搓尾工艺过程结构示意图；
46.图
21
是现有技术尖尾螺栓整尾工艺过程中的夹爪夹料结构示意图
。
具体实施方式
47.为了使本发明所要解决的技术问题
、
技术方案及有益效果更加清楚
、
明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明
。
48.本发明的权利要求书
、
说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序
。
49.本发明的权利要求书
、
说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围
。
50.本发明的权利要求书
、
说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接
、
可拆卸地固定连接
、
连为一体以及通过其他装置或元件固定连接
。
51.本发明的权利要求书
、
说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
52.现结合图1至图
18
所示，说明本发明尖尾螺栓成型工艺及其冷镦模具
。
53.请参考图1和图2，本发明尖尾螺栓成型工艺加工成型的尖尾螺栓
60
是由头部
61、
杆部
62
和尾部
63
依序一体成形
。
所述头部
61
带有沉孔
64
，所述沉孔
64
为梅花形沉孔，最佳的，所述沉孔
64
为六角梅花沉孔，孔内具有锥度，本实施例中该锥度为
140
°
。
所述头部
61
为上宽下窄的锥状，形成锥形头部，本实施例中该锥形头部的角度为
90
～
95
°
(
详见图
2)。
所述尾部
63
为上宽下窄的尖尾状，形成螺栓尖尾，本实施例中该螺栓尖尾的最小直径为
1.5
～
2.0mm(
详见图
2)。
54.请参考图3，本发明尖尾螺栓成型工艺，包括切料
、
螺栓尾部预成型尖尾
、
螺栓头部预成型预装孔
、
螺栓头部成型特定形状沉孔和螺栓尖尾成型
。
对应的，请参考图4至图
16
，所述尖尾螺栓成型冷镦模具包括尾部预成型冷镦模具
100、
预装孔预成型冷镦模具
200、
特定形状沉孔成型冷镦模具
300
和螺栓尖尾成型冷镦模具
400。
所述尾部预成型冷镦模具
100、
预装孔预成型冷镦模具
200、
特定形状沉孔成型冷镦模具
300
和预螺栓尖尾成型冷镦模具
400
均设有对应设置的上模具装置和下模具装置
。
其中，所述上模具装置包括第一工位上模
110、
第二工位上模
210、
第三工位上模
310
和第四工位上模
410
；所述下模具装置包括第一工位下模
120、
第二工位下模
220、
第三工位下模
320
和第四工位下模
420。
所述尾部预成型冷镦模具
100
适用于螺栓尾部预成型尖尾工艺，所述预装孔预成型冷镦模具
200
适用于螺栓头部
预成型预装孔，所述特定形状沉孔成型冷镦模具
300
适用于螺栓头部成型特定形状沉孔工艺，所述预螺栓尖尾成型冷镦模具
400
适用于螺栓尖尾成型工艺
。
55.本发明尖尾螺栓成型工艺涉及的具体步骤如下：
56.步骤一，切料；
57.请结合图3所示，所述切料工艺是将钢材切成大小适合的圆柱体坯料
10
，该圆柱体坯料
10
的长度为
l1。
58.步骤二，螺栓尾部预成型尖尾
59.请参考图4至图6，本步骤螺栓尾部预成型尖尾加工的尾部预成型冷镦模具
100
包括对应设置的第一工位上模
110
和第一工位下模
120
，所述第一工位上模
110
和第一工位下模
120
配合冷墩加工成形第一工位成型螺栓
20。
60.所述第一工位上模
110
包括第一公模
111、
第一前冲棒
112
和第一前冲垫杆
113。
所述第一公模
111
内设有中心孔
。
所述第一前冲棒
112
和第一前冲垫杆
113
设置在所述第一公模
111
的中心孔中，且所述第一前冲垫杆
113
的一面与第一公模
111
的一面平齐，所述第一前冲棒
112
顶在第一前冲垫块
113
的另一面上，该第一前冲棒
112
的芯头凸出于所述第一公模
111
的中心孔
。
61.所述第一工位下模
120
包括第一母模内模
121、
第一后冲棒
122
和第一后冲头套
123。
所述第一母模内模
121
设置有相通的型腔和中心孔，所述第一母模内模
121
的型腔具有锥形底端部
。
所述第一后冲棒
122
设置在所述第一母模内模
121
的中心孔中，且该第一后冲棒
122
嵌套在第一后冲头套
123
上
。
且所述第一后冲棒
122
的芯头前端面与第一母模内模
121
的型腔的锥形底端部具有一定间隔距离设置，以在第一母模内模
121
的型腔的锥形底端部与该第一后冲棒
122
的芯头端面之间形成一第一工位尾部型腔
121a。
62.具体的，所述第一母模内模
121
的型腔的锥形底端部为一自上而下渐收窄的第一工位锥形上型腔，该第一工位锥形上型腔等宽外延至第一后冲棒
122
的芯头端面的中心孔部分，形成一第一工位圆柱状下型腔；所述第一工位锥形上型腔和第一工位圆柱状下型腔连通形成所述第一工位尾部型腔
121a。
所述一定间隔距离为第一工位间隔距离
d1。
具体的，所述第一后冲棒
122
的芯头距离第一母模内模
121
的型腔底端面的第一间隔距离
d1＝
l1×
0.01
，
l1即为圆柱体坯料
10
的长度；本实施例中，
d1＝
0.2mm。
所述第一工位间隔距离
d1不但是为加工本步骤二的螺栓尾部整形，还起到支撑的作用，在螺栓尾部整形时分担所述第一工位上模
110
传来的压力
。
63.本步骤冷镦成型时，所述第一工位上模
110
向第一工位下模
120
方向运动，由于所述第一前冲棒
112
的芯头凸出于所述第一公模
111
的中心孔，该第一前冲棒
112
推动圆柱体坯料
10
在第一母模内模
121
的型腔内进行强束挤压，从而得到图6所示的第一工位成型螺栓
20。
所述第一工位成型螺栓
20
在所述第一工位尾部型腔
121a
内形成第一工位成型螺栓尖尾
21
，该第一工位成型螺栓尖尾
21
由一第一工位成型锥形尾部
21a
和一第一工位成型长方形尾部
21b
一体组成
。
具体的，所述圆柱体坯料
10
在第一母模内模
121
的第一工位锥形上型腔内强束挤压后形成第一工位成型锥形尾部
21a
，同时在该第一母模内模
121
的第一工位圆柱状下型腔内强束挤压后形成第一工位成型长方形尾部
21b。
64.本步骤冷镦成型采用强束螺栓尾部的方法，使圆柱体坯料
10
的尾部变形量小，为后续加工尖尾起过渡作用，增加成型稳定性
。
65.步骤三，螺栓头部预成型预装孔
66.请参考图7至图9，本步骤螺栓头部预成型预装孔加工用的预装孔预成型冷镦模具
200
包括对应设置的第二工位上模
210
和第二工位下模
220
，所述第二工位上模
210
和第二工位下模
220
配合冷墩加工成形第二工位成型螺栓
30。
67.所述第二工位上模
210
包括第二公模
211
，于该第二公模
211
的外端面上凸设有冲头
211a。
所述第二工位下模
220
包括第二母模内模
221、
第二后冲棒
222
和第二后冲头套
223。
所述第二母模内模
221
中设置有相通的型腔和中心孔，所述第二母模内模
221
的型腔具有锥形顶端部和锥形底端部
。
所述第二后冲棒
222
设置在所述第二母模内模
221
的中心孔中，且该第二后冲棒
222
嵌套在第二后冲头套
223
上
。
68.所述第二母模内模
221
的型腔的锥形顶端部自上而下渐收窄，形成第二工位预装孔型腔
221a。
所述第二后冲棒
222
的芯头前端面与第二母模内模
221
的型腔的锥形底端部具有一定间隔距离设置，以在第二母模内模
221
的型腔的锥形底端部与该第二后冲棒
222
的芯头端面之间形成一第二工位尾部型腔
221b。
69.具体的，所述第二母模内模
221
的型腔的锥形底端部为一自上而下渐收窄的第二工位锥形上型腔，该第二工位锥形上型腔等宽外延至第二后冲棒
222
的芯头端面的中心孔部分，形成一第二工位圆柱状下型腔；所述第二工位锥形上型腔和第二工位圆柱状下型腔连通形成所述第二工位尾部型腔
221b。
所述一定间隔距离为第二工位间隔距离
d2。
具体的，所述第二工位间隔距离
d2＝
e 1
+l2×
0.01
，
e 1
为第一工位成型螺栓
20
的第一工位成型长方形尾部
21b
的长度，
l2为第二工位成型螺栓
30
的长度
。
本实施例中，
d2
＝
0.4mm。
70.本步骤冷镦成型时，所述第二工位上模
210
向第二工位下模
220
方向运动，由于所述第二公模
211
外端面上凸设有冲头
211a
，所述冲头
211a
推动第一工位成型螺栓
20
在第二母模内模
221
的型腔内进行强束挤压，从而得到图9所示的第二工位成型螺栓
30。
71.具体的，所述第二工位成型螺栓
30
在所述第二工位预装孔型腔
221a
内形成第二工位成型螺栓头部
31
，该第二工位成型螺栓头部
31
为锥状，且带有一第二工位预装孔
32。
所述第二工位成型螺栓
30
在第二工位尾部型腔
221b
内形成第二工位成型螺栓尖尾
33
，该第二工位成型螺栓尖尾
33
由一第二工位成型锥形尾部
33a
和一第二工位成型长方形尾部
33b
一体组成
。
72.具体的，所述第二工位成型螺栓
30
在第二母模内模
221
的第二工位锥形上型腔内强束挤压后形成第二工位成型锥形尾部
33a
，同时在该第二母模内模
221
的第二工位圆柱状下型腔内强束挤压后形成第二工位成型长方形尾部
33b。
73.在所述第二母模内模
221
的型腔内完成预成型的第二工位成型螺栓
30
，其螺栓头部
31、
杆部
34
圆滑过渡，两端面平整无毛刺，杆部
34
成型饱满
。
74.进一步，所述第二工位成型螺栓
30
的预装孔
32
为上宽下窄锥形孔，孔内带有一定倾斜度
。
75.步骤四，螺栓头部成型特定形状沉孔
76.请参考图
10
至图
12
，本步骤螺栓头部成型特定形状沉孔加工的特定形状沉孔成型冷镦模具
300
包括对应设置的第三工位上模
310
和第三工位下模
320
，所述第三工位上模
310
和第三工位下模
320
配合冷墩加工成形第三工位成型螺栓
40。
77.所述第三工位上模
310
包括第三公模壳
311、
第三垫块
312、
第三前冲棒
313
和第三
公模仁
314。
所述第三垫块
312
卡在所述第三公模壳
311
的中心孔内，所述第三公模仁
314
与所述第三垫块
312
相接，都设置在所述第三公模壳
311
的型腔内，且所述第三公模仁
314
的另一端面与所述第三公模壳
311
的端面平齐；所述第三前冲棒
313
与所述第三公模仁
314
互相嵌套，且所述第三前冲棒
313
的芯头凸出于所述第三公模壳
311
的中心孔；以使该第三前冲棒
313
固定在所述第三工位上模
310
上，且凸出该第三工位上模
310。
所述第三前冲棒
313
的芯头为与特定成型沉孔
52
形状相适配的特定形状，本实施例中，所述第三前冲棒
313
的芯头为梅花形状芯头，该梅花形状芯头用于成型尖尾螺栓
60
的梅花形沉孔
。
78.所述第三工位下模
320
包括第三母模内模
321、
第三后冲棒
322
和第三后冲头套
323。
79.所述第三母模内模
321
中设置有相通的型腔和中心孔，所述第三母模内模
321
的型腔具有锥形顶端部和锥形底端部
。
所述第三后冲棒
322
设置在所述第三母模内模
321
的中心孔中，所述第三后冲棒
322
嵌套在第三后冲头套
323
中
。
80.所述第三母模内模
321
的型腔的锥形顶端部自上而下渐收窄，形成第三工位特定形状沉孔型腔
321a
；所述第三后冲棒
322
的芯头前端面与第三母模内模
321
的型腔的锥形底端部具有一定间隔距离设置，以在第三母模内模
321
的型腔的锥形底端部与该第三后冲棒
322
的芯头端面之间形成一第三工位尾部型腔
321b。
所述一定间隔距离为第三工位间隔距离
d3。
81.具体的，所述第三母模内模
321
的型腔的锥形底端部为一自上而下渐收窄的第三工位锥形上型腔，该第三工位锥形上型腔等宽外延至第三后冲棒
322
的芯头端面的中心孔部分，形成一第三工位圆柱状下型腔；所述第三工位锥形上型腔和第三工位圆柱状下型腔连通形成所述第三工位尾部型腔
321b。
本实施例中，所述第三工位间隔距离
d3＝
e 2
+l3×
0.01
，
e 2
为第二工位成型长方形尾部
33b
的长度，
l3为第三工位成型螺栓
40
的长度；本实施例中，
d3＝
0.6mm。
82.本步骤冷镦成型时，所述第三工位上模
310
向第三工位下模
320
方向运动，由于所述第三前冲棒
313
的芯头凸出于所述第三工位上模
310
，所述第三前冲棒
313
推动第二工位成型螺栓
30
在第三母模内模
321
的型腔内进行强束挤压，从而得到图
12
所示的第三工位成型螺栓
40。
所述第三工位成型螺栓
40
在所述第三工位特定形状沉孔型腔
321a
内形成第三工位成型螺栓头部
41
，该第三工位成型螺栓头部
41
为锥状，且带有一个特定形状沉孔
42。
本实施例中，所述特定形状沉孔
42
为梅花形沉孔
。
83.所述第三工位成型螺栓
40
在第三工位尾部型腔
321b
内形成第三工位成型螺栓尖尾
43
，该第三工位成型螺栓尖尾
43
由一第三工位成型锥形尾部
43a
和一第三工位成型长方形尾部
43b
一体组成
。
84.具体的，所述第三工位成型螺栓
40
在第三母模内模
321
的第三工位锥形上型腔内强束挤压后形成所述第三工位成型锥形尾部
43a
，同时在该第三母模内模
321
的第三工位圆柱状下型腔内强束挤压后形成所述第三工位成型长方形尾部
43b。
85.由于上述步骤第二工位成型螺栓
30
的第二工位预装孔
32
具有一定的倾斜度，更有利于本步骤特定形状沉孔
42
的成型，显著减小第三前冲棒
313
施加的压力
。
86.步骤五，螺栓尖尾成型
87.请参考图
13
至图
16
，本步骤螺栓尖尾成型加工的螺栓尖尾成型冷镦模具
400
包括
对应设置的第四工位上模
410
和第四工位下模
420
，所述第四工位上模
410
和第四工位下模
420
配合冷墩加工成形成型尖尾螺栓
50。
88.所述第四工位上模
410
包括第四公模
411
，所述第四公模
411
的外端面为平直外端面
。
所述第四公模
411
主要是将第三工位成型螺栓
40
压入第四工位下模
420
的活动型腔中，以完成螺栓尖尾成型的过程
。
89.所述第四工位下模
420
包括第四母模仁
421、
第四前冲棒
422、
第四前垫块
423、k
管
424、
母模内第一垫块
425、
第四母模外模壳
426、
母模内第二垫块
427、
第四后垫块
428
和第四顶销
429。
90.所述第四母模仁
421
设有相通的型腔和中心孔
。
所述第四母模外模壳
426
的中心孔中依序固定设有第四前垫块
423、
母模内第一垫块
425
和母模内第二垫块
427
，所述k管
424
活动设置在第四前垫块
423
的中心孔中，所述第四后垫块
428
活动设置在所述母模内第二垫块
427
的中心孔中，且该第四后垫块
428
通过所述第四顶销
429
推动所述k管
424
移动，以使所述k管
424
移动设置在所述第四母模仁
421
的型腔和中心孔中
。
91.所述第四母模仁
421
的型腔的顶端部自上而下渐收窄，形成第四工位特定形状沉孔型腔
421a。
所述第四前冲棒
422
的芯头伸进该第四母模仁
421
的型腔内，所述芯头设计为与本发明沉头尖尾螺栓
60
的螺栓尖尾
63
的形状相适配的内凹状，以在该第四母模仁
421
的型腔内形成第四工位尾部型腔
422a。
92.具体的，于所述母模内第二垫块
427
的中心孔内设有固定连接的第四后垫块
428
，于所述母模内第二垫块
427
的中心孔外均匀设有固定连接的第四顶销
429
三根，所述第四顶销
429
穿设在母模内第一垫块
425
上
。
本实施例中，所述第四顶销
429
设置了三根在母模内第二垫块
427
对应的三孔内，与母模内第一垫块
425
设有的三孔也相对应，所述母模内第一垫块
425
设置在第四前垫块
423
和母模内第二垫块
427
的中间
。
93.所述第四前冲棒
422
嵌套在所述k管
424
中，且所述第四前冲棒
422
和k管
424
的一端平滑连接，该k管
424
移动设置在第四母模仁
421
的中心孔中，并伸进该第四母模仁
421
的型腔内
。
所述第四后垫块
428
设置在第四顶销
429
后端
、
母模内第二垫块
427
的中心孔中，且均设置在第四母模外模壳
426
的中心孔中
。
94.本步骤冷镦成型时，所述第四工位上模
410
向第四工位下模
420
方向运动，由第四公模
411
的平直外端面推动第三工位成型螺栓
40
在第四母模仁
421
的型腔中进行强束挤压，从而得到图
16
所示的成型尖尾螺栓
50
，该成型尖尾螺栓
50
即为本发明尖尾螺栓
60。
95.所述成型尖尾螺栓
50
在所述第四工位特定形状沉孔型腔
421a
内形成成型螺栓头部
51
，该螺栓头部
51
为锥状，且带有特定成型沉孔
52
；所述成型螺栓头部
51
即为本发明带沉孔螺栓头部
61
；所述特定成型沉孔
52
即为本发明头部沉孔
64。
本实施例中，所述特定成型沉孔
52
为梅花形沉孔
。
所述成型尖尾螺栓
50
在第四工位尾部型腔
422a
内形成成型螺栓尖尾
53
，该成型螺栓尖尾
53
即为本发明螺栓尖尾
63。
96.本步骤冷镦成型时，在本实施例中，所述第三工位成型螺栓
40
由第四公模
411
推入第四工位下模
420
的模具型腔中，将高
0.6mm、
直径为
3.2mm
的螺栓尾部强束成尾端尺寸为
1.5
～
2.0mm
的尖尾，请参考图
16
，增加长方形尾部是为了避免在成型尖尾时产生叠料的现象，而头部沉头处无明显变化
。
本步骤冷镦成型后，由第四后垫块
428
推动第四顶销
429
，第四顶销
429
通过母模内第二垫块
427
及母模内第一垫块
425
的三孔，推动k管
424
在第四前垫
块
423
内移动，从而将成型尖尾螺栓
50
顶出第四工位下模
420。
通过更改k管
424
和第四前冲棒
422
的芯头尺寸控制螺栓尖尾直径的大小，请参考图
14
第四前冲棒
422
的芯头，目前可以采用冷镦一次成型工艺得到尖尾直径为
1mm
的尖尾螺栓
。
97.请参考图
17
和图
18
，所述移动装置
900
是将前一工位的成型品转移到下一工位，以完成本发明对圆柱体坯料
10
进行多次冷镦加工后而得到本发明尖尾螺栓
60。
本实施例中，所述移动装置
900
可以是转运夹
、
母夹等，母夹又包括左母夹及右母夹，请参考图
17。
左
、
右母夹同时抱住每个工位的成型品，通过翻转将前一工位的成型品转移至下一工位，母夹夹料方式请参考图
18
，由左
、
右母夹夹住每个工位的成型品的杆部
。
98.上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合
、
修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动
。
而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内
。