CN218611506U - 一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，包括上模组件和下模组件，所述上模组件和下模组件分别与温镦机的上、下模腔对应装配连接；其中，上模套内设有伸出其底部的六方上模顶杆，下模套与锁紧套之间分别设有与上模顶杆同轴的六方模片和杆模，六方模片上设有与螺帽相匹配的六方孔及排气孔，杆模设有与螺杆相匹配的放置孔，且该放置孔顶部设有与螺帽和螺杆之间相匹配的圆弧过渡角，下模顶杆伸入放置孔中，锁紧套后端设有压缩弹簧。本实用新型模具加工六角自锁螺母外轮廓时，通过上模顶杆与下模顶杆配合挤压，并在模芯中镦制成型，其镦制的六方螺帽饱满，且与螺杆同轴度完全符合技术要求；另该模具易耗件均可单独拆卸更换。

Description

一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具

技术领域

本实用新型属于紧固件辅助加工技术领域，具体涉及一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具。

背景技术

众所周知，一般的螺母在使用过程中由于振动等原因会松脱，为了解决螺母使用中出现的松脱问题，人们发明了自锁螺母。自锁螺母的工作原理是靠增加螺纹连接部位的摩擦力以实现抗振防松功能。

对于航空航天领域而言，在飞机的连接结构中，为满足其飞行要求，通常需要使用重量轻，且疲劳强度高的紧固连接件。现在航空航天领域中，通常都是使用高锁螺母进行结构连接，虽然高锁螺母能满足连接的自锁要求，但是其结构较复杂，且安装后只能通过破坏手段进行拆卸，拆卸后不能重复利用，这就使得其使用较为麻烦，而且容易造成大量材料资源的浪费，不利于节约成本。

基于以上原因，自锁螺母近年来逐渐被广泛应用到各种机体内部的连接，自锁螺母结构种类比较多，我司受某航空公司的委托为其加工如图1所示的六角自锁螺母，加工工序要求先加工出外轮廓，该外轮廓由六方的螺帽A1和柱形的螺杆A2圆弧过渡组成，要求是产品成型后在保证六方螺帽形状的同时必须使螺帽和螺杆的同轴度尺寸必须控制在一个非常沿的公差范围内，且要求产品具备一定的强度，才能满足产品的要求。现常采用车削或普通模具生产加工，车削加工弊端是效率低下，材料浪费严重，且产品一致性差，不能满足批量化生产作业需求，加之如需符合产品强度要求，对原料的要求就会提高，加剧了生产成本；普通六方成型模具一般由上模成型，使用时将棒料放置在下模定位孔中并使棒料伸出下模，然后上模底端设为六方腔体，通过六方腔体镦压伸出的棒料从而成型，虽然保证了产品的强度，但由于该模具在加工过程中上下模并不能紧密贴合在一起，会产生缝隙，因此上模成型时会导致六方螺帽不饱满，同轴度得不到保证，难以满足产品技术要求。

有鉴于此，本发明人提出一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，该温镦成型模具由于采用镦压成型，保证了产品的强度，同时上下模镦制产品时无缝隙，且模具设计、制造时严格控制同轴度问题，故成型后的螺帽六方饱满，且螺母与螺杆的同轴度好，提高了产品良率及加工效率，便于批量化生产。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，所述温镦成型模具包括上模组件和下模组件，所述上模组件和下模组件分别与温镦机相应的上、下模腔对应装配连接；

其中，所述上模组件包括上模套，所述上模套腔体内设有伸出上模套底面的上模顶杆，所述上模顶杆的纵截面呈T形结构，且所述上模顶杆伸出上模套的一段为六方体，所述上模套腔体内还设有轴向限定上模顶杆的上模顶杆垫块；

所述下模组件包括下模套，所述下模套腔体内安装有模芯，所述下模套底部可拆卸连接有用于锁定模芯位置的锁紧套，所述模芯包括安装于下模套顶部预设孔内的六方模片和位于六方模片底部的支撑体，所述六方模片中设有与螺帽相匹配的六方孔，所述支撑体沿轴向开设有与六方孔同轴的通孔，所述锁紧套的底端设有中空的下模垫块，所述下模垫块内部从上而下依次设有下模顶杆套和下模顶杆垫块，所述下模顶杆套内安装有下模顶杆，所述下模顶杆伸入支撑体所开设的通孔中，用于顶压六角自锁螺母，所述下模垫块的底端设有压缩弹簧。

进一步地，所述六方模片呈圆锥台结构，并与下模套顶部预设的孔过盈配合。

进一步地，所述模芯还包括硬质合金材质的杆模，所述支撑体所开设的通孔为台阶孔，所述杆模固定设于台阶孔大孔内，所述杆模的顶面与六方模片的底面紧贴，所述杆模上设有与螺杆相匹配的放置孔，所述放置孔与台阶孔同轴，且所述放置孔与六方模片紧贴的一端设置有与螺帽和螺杆之间相匹配的圆弧过渡倒角。

进一步地，所述六方模片上、与杆模相接触的一面开设有多个底面排气槽，且任意相邻两个所述底面排气槽的圆心角相同，每个所述底面排气槽均与六方孔的一角相连。

进一步地，所述六方模片的外壁上均匀开有与底面排气槽相同数量的周壁排气槽。

进一步地，每个所述周壁排气槽与对应的底面排气槽相连通。

进一步地，所述下模套内底部设有内螺纹，所述锁紧套的上部外壁设有与下模套内螺纹相匹配的外螺纹。

进一步地，所述锁紧套的纵截面呈倒T形结构，所述外螺纹设于倒T形结构上部小端位置上，所述倒T形结构的下部大端横截面为正多边形。

进一步地，所述六方模片由硬质合金材质制作而成。

进一步地，所述上模套底端、位于上模顶杆位置处开设有安装孔，所述安装孔内镶嵌有径向限定上模顶杆六方体位置的固定件，所述固定件由硬质合金材质制作而成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，该温镦成型模具加工六角自锁螺母外轮廓时，主要通过上模顶杆、六方模片、杆模、下模顶杆、弹簧等协同配合镦压一次成型，加之该模具在设计时考虑到同轴度问题，加工过程中限制了该类公差，因此在装配完成并使用时可保证尺寸精准，故最终成型的螺帽六方饱满，螺帽与螺杆之间的同轴度符合公差要求。同时该模具设计新颖、结构简单、易于加工制造，所有易损件均采用硬质合金制作，同时上下模组件均采用多个零件组装而成，便于维护和替换，提高了该模具的使用寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为六角自锁螺母结构示意图；

图2为本实用新型温镦成型模具整体结构示意图；

图3为本实用新型上模顶杆结构示意图；

图4为本实用新型六方模片立体结构示意图；

图5为本实用新型六方模片底部结构示意图；

图6为图5中B-B剖视结构示意图；

图7为本实用新型支撑体结构示意图；

图8为本实用新型下模套结构示意图。

其中：1为上模组件；2为下模组件；11为上模套；12为上模顶杆；12为上模顶杆垫块；14为固定件；21为下模套；22为模芯；23为锁紧套；24为下模垫块；25为下模顶杆套；26为下模顶杆垫块；27为下模顶杆；28为压缩弹簧；221为六方模片；222为支撑体；223为杆模；2211为六方孔；2212为底面排气槽；2213为周壁排气槽；2221为通孔；A1为螺帽；A2为螺杆。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1～8所示，本实用新型提供一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，包括上模组件1和下模组件2，所述上模组件1位于下模组件2的正上方，上模组件1与温镦机的上模腔装配连接，下模组件2与温镦机的下模腔装配连接，通过上模组件1与下模组件2的镦压配合一次完成对目标产品外轮廓的主体加工，最后仅需机加工出相应的倒角即可完成产品外轮廓的所有加工工序，大幅提高了生产效率。

其中，本实用新型实施例的上模组件1包括上模套12，该上模套11内部开设有台阶孔，且台阶孔小孔为六方孔，上模套11台阶孔内设有伸出上模套11底面的上模顶杆12，上模顶杆12的纵截面呈T形结构，且该上模顶杆12伸出上模套11的一段为六方体，如图3所示，该六方体与台阶孔的六方孔间隙配合，上模套11台阶孔大孔内还设有轴向限定上模顶杆12的上模顶杆垫块13；同时在上模套11底端、位于上模顶杆12位置处开设有安装孔，该安装孔内镶嵌有径向限定上模顶杆12六方体位置的固定件14，该固定件14由硬质合金材质制作而成。

本实用新型实施例的下模组件2包括下模套21，该下模套21的纵截面呈类“门字形”结构，下模套21腔体内安装有与待加工六角自锁螺母相匹配的模芯22，下模套21底部可拆卸连接有用于锁定模芯22位置的锁紧套23，锁紧套23的底端设有中空的下模垫块24，下模垫块24内部从上而下依次设有下模顶杆套25和下模顶杆垫块26，下模顶杆套25内安装有下模顶杆27，下模顶杆27伸入支撑体模芯22内部，用于顶压六角自锁螺母，下模垫块24的底端设有压缩弹簧28，下模组件2可通过压缩弹簧28达到在规定的距离内缓慢后退，并控制下模顶杆27不会随意移动。

由于模芯22是加工该六角自锁螺母的核心部件，因而为了保证该产品外轮廓成型的精度，所述模芯22采用变形小，耐磨性优良的硬质合金材质制作。但由于六方螺帽A1是由棒料变为六方，因此其成型时变形剧烈，故对模芯22的冲击力较大，容易导致模芯22涨裂损坏，因此如果模芯22采用整体结构，其损坏后更换成本高。为此本实用新型模芯22采用分体结构，具体包括安装于下模套21顶部预设孔内的六方模片221和位于六方模片221底部的支撑体222，该六方模片221中设有与螺帽A1相匹配的六方孔2211，该支撑体222沿轴向开设有与六方孔同轴的通孔2221，下模顶杆27伸入该通孔2221中，用于顶压待加工六角自锁螺母的下端。

具体的，如图4～6所示，本实用新型实施例六方模片221呈圆锥台结构，其由硬质合金材质制作而成，并与下模套21顶部预设的孔过盈配合。另外，在六方模片221底面开设有六个底面排气槽2212，且任意相邻两个底面排气槽2212的圆心角相同，每个底面排气槽2212均与六方孔2211的一角相连，同时在六方模片221的外壁上均匀开有与底面排气槽2212相同数量的周壁排气槽2213，且每个周壁排气槽2213与对应的底面排气槽2212相连通，以保证上下模在镦制目标产品时模具内的空气能够及时排出，达到充分排气的效果，从而保证镦制出的六方螺帽A1饱满。

优选的，本实用新型支撑体222的结构如图7所示，支撑体222所开设的通孔2221为台阶孔，本实用新型实施例模芯22还包括硬质合金材质的杆模223，该杆模223固定设于台阶孔大孔内，杆模223的顶面与六方模片221的底面紧贴，杆模223上设有与螺杆A2相匹配的放置孔，该放置孔与台阶孔和六方孔2211同轴，且该放置孔与六方模片221紧贴的一端设置有与螺帽A1和螺杆A2之间相匹配的圆弧过渡倒角。通过以上设置，该模芯22在与其他部件配合加工六角自锁螺母时，一次可完成六方螺帽A1、螺杆A2以及螺帽A1与螺杆A2圆弧过渡的镦制。

此外，具体如图8所示，本实用新型实施例的下模套21内底部设有内螺纹，锁紧套23的上部外壁设有与下模套21内螺纹相匹配的外螺纹，即通过两者的螺纹连接将模芯22固定，方便拆装，以便对模芯22中各零件进行维修或者更换。

优选的，本实用新型实施例锁紧套23的纵截面呈倒T形结构，与下模套21配合的外螺纹设于倒T形结构上部小端位置上，倒T形结构的下部大端横截面为正多边形，方便使用扳手工具实现与下模套21的可拆卸连接。

本实用新型温镦成型模具使用流程及该模具的优点如下：

首先，分别将上模组件1和下模组件2组装完成后，将上模组件1和下模组件2分别与温镦机相应的上、下模腔对应装配连接；然后通过夹钳将原棒料放入下模组件2中的通孔2221中，原棒料会在下模顶杆27的支撑下位于通孔2221的上部位置；最后启动温镦机，上模组件1与下模组件2合模，上模顶杆12对准并推动下模组件2的使得下模顶杆27缓缓后退，并最终停止，原棒料随着上模顶杆12与下模顶杆27之间的不断挤压，产品最终一次次被镦制成型，成型后上模组件1回退，压缩弹簧28随即展开，并使下模顶杆27将成型后的产品顶出，即完成加工。本实用新型通过压缩弹簧28使得下模顶杆27不会随意移动，并与上模顶杆12一起夹住原棒料向下模内部推进，最终停，原棒料变形，达到成型的目的，由于产品在下模模芯22内一体成型，相较于上模成型，本实用新型模具产品成型时无缝隙，因此产品的整体形状、尺寸精度都能够得到保证；此外，本实用新型中的上模组件1和下模组件2均易于拆装，在加工产品时若某个零件损坏，可进行及时更换或者维修，以节约成本。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述温镦成型模具包括上模组件(1)和下模组件(2)，所述上模组件(1)和下模组件(2)分别与温镦机相应的上、下模腔对应装配连接；

其中，所述上模组件(1)包括上模套(11)，所述上模套(11)腔体内设有伸出上模套(11)底面的上模顶杆(12)，所述上模顶杆(12)的纵截面呈T形结构，且所述上模顶杆(12)伸出上模套(11)的一段为六方体，所述上模套(11)腔体内还设有轴向限定上模顶杆(12)的上模顶杆垫块(13)；

所述下模组件(2)包括下模套(21)，所述下模套(21)腔体内安装有模芯(22)，所述下模套(21)底部可拆卸连接有用于锁定模芯(22)位置的锁紧套(23)，所述模芯(22)包括安装于下模套(21)顶部预设孔内的六方模片(221)和位于六方模片(221)底部的支撑体(222)，所述六方模片(221)中设有与螺帽(A1)相匹配的六方孔(2211)，所述支撑体(222)沿轴向开设有与六方孔同轴的通孔(2221)，所述锁紧套(23)的底端设有中空的下模垫块(24)，所述下模垫块(24)内部从上而下依次设有下模顶杆套(25)和下模顶杆垫块(26)，所述下模顶杆套(25)内安装有下模顶杆(27)，所述下模顶杆(27)伸入支撑体(222)所开设的通孔(2221)中，用于顶压六角自锁螺母，所述下模垫块(24)的底端设有压缩弹簧(28)。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述六方模片(221)呈圆锥台结构，并与下模套(21)顶部预设的孔过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述模芯(22)还包括硬质合金材质的杆模(223)，所述支撑体(222)所开设的通孔(2221)为台阶孔，所述杆模(223)固定设于台阶孔大孔内，所述杆模(223)的顶面与六方模片(221)的底面紧贴，所述杆模(223)上设有与螺杆(A2)相匹配的放置孔，所述放置孔与台阶孔同轴，且所述放置孔与六方模片(221)紧贴的一端设置有与螺帽(A1)和螺杆(A2)之间相匹配的圆弧过渡倒角。

4.根据权利要求3所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述六方模片(221)上、与杆模(223)相接触的一面开设有多个底面排气槽(2212)，且任意相邻两个所述底面排气槽(2212)的圆心角相同，每个所述底面排气槽(2212)均与六方孔(2211)的一角相连。

5.根据权利要求4所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述六方模片(221)的外壁上均匀开有与底面排气槽(2212)相同数量的周壁排气槽(2213)。

6.根据权利要求5所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，每个所述周壁排气槽(2213)与对应的底面排气槽(2212)相连通。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述下模套(21)内底部设有内螺纹，所述锁紧套(23)的上部外壁设有与下模套(21)内螺纹相匹配的外螺纹。

8.根据权利要求7所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述锁紧套(23)的纵截面呈倒T形结构，所述外螺纹设于倒T形结构上部小端位置上，所述倒T形结构的下部大端横截面为正多边形。

9.根据权利要求7所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述六方模片(221)由硬质合金材质制作而成。

10.根据权利要求7所述的一种用于加工六角自锁螺母的温镦成型模具，其特征在于，所述上模套(11)底端、位于上模顶杆(12)位置处开设有安装孔，所述安装孔内镶嵌有径向限定上模顶杆(12)六方体位置的固定件(14)，所述固定件(14)由硬质合金材质制作而成。

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