本發(fā)明涉及一種螺紋成型裝置及成型方法，特別是涉及一種緊固件的螺紋成型裝置及成型方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的技術(shù)中，通常外螺紋緊固件的螺紋成型方式是使用普通搓牙機(jī)，經(jīng)過安裝在模箱的螺紋成型牙板，相互輾壓而成型外螺紋。螺紋成型牙板分動(dòng)塊與靜塊組成，通過搓牙機(jī)的下料軌道，推料機(jī)構(gòu)將坯件送入螺紋成型牙板中，通過設(shè)備動(dòng)力帶動(dòng)動(dòng)塊、靜塊搓動(dòng)，輾壓滾制毛坯表面形成外螺紋，其生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定而廣泛用于外螺紋緊固件的輾壓滾制成型，這種技術(shù)大量應(yīng)用在汽車、工業(yè)、電子等行業(yè)的外螺紋連接緊固方式中。這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式存在一定的技術(shù)不足，特別是對(duì)于牙形角度小于60度的塑料用自攻螺紋，其具有螺距大、牙形薄而尖等特點(diǎn)，特別是如牙形角度為30度薄形螺紋的成型中，其牙尖裂紋與牙底裂紋不能滿足螺紋件螺紋缺陷的標(biāo)準(zhǔn)要求。特別應(yīng)用在汽車等具有人身安全的連接用螺紋緊固件場(chǎng)合，由于螺紋表面的螺紋折疊、起皺等容易產(chǎn)生耐久疲勞斷裂而引起失效造成安全事件等風(fēng)險(xiǎn)。故汽車制造廠商出具比GB/T5779.3緊固件表面缺陷螺栓、螺釘和螺柱特殊要求標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格的對(duì)汽車緊固件的螺紋折疊、起皺、表面裂紋等螺紋表面缺陷的標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)用到各種場(chǎng)合的自攻緊固類的自攻螺紋。故研發(fā)一種外螺紋的成型方法，解決現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝的不足尤為關(guān)鍵，解決上述外螺紋緊固件成型的不足，特別是對(duì)于薄牙形（牙型角度小于60度，如牙形角度為30度或45度等薄形螺紋的成型）大螺距的塑料用自攻螺紋的成型方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種緊固件的螺紋成型裝置及成型方法，其解決傳統(tǒng)外螺紋輾制成型存的缺陷，消除由于螺紋表面缺陷而引起的風(fēng)險(xiǎn)，使之安全的應(yīng)用在具有安全性要求的場(chǎng)合，特別是汽車高強(qiáng)度外螺紋緊固件。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種緊固件的螺紋成型裝置，其特征在于，所述緊固件的螺紋成型裝置包括搓牙機(jī)、螺紋成型牙板組、加熱裝置、下料軌道、推料裝置，加熱裝置安裝在下料軌道上或推料裝置上，推料裝置位于下料軌道的一端一側(cè)，螺紋成型牙板組安裝在搓牙機(jī)的一個(gè)模箱中且靠近推料裝置。優(yōu)選地，所述緊固件的螺紋成型裝置還包括控制器，搓牙機(jī)、加熱裝置都與控制器電連接。優(yōu)選地，所述緊固件的螺紋成型裝置還包括喂料裝置，喂料裝置與下料軌道的另一端連接。優(yōu)選地，所述螺紋成型牙板組分為兩塊，分別為動(dòng)塊與靜塊。優(yōu)選地，所述緊固件的螺紋成型裝置還包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)是搓牙機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置的冷卻系統(tǒng)，根據(jù)工藝需求在推料裝置將待加工坯件送入螺紋成型牙板組前或輾壓滾動(dòng)螺紋成型過程中，經(jīng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行快速冷卻。優(yōu)選地，所述加熱裝置對(duì)待加工坯件進(jìn)行加熱。本發(fā)明還提供一種緊固件的螺紋成型方法，其特征在于，其包括以下步驟：待加工坯件由下料軌道輸送到推料裝置處，加熱裝置對(duì)待加工坯件進(jìn)行加熱，加熱后的待加工坯件經(jīng)過推料裝置送入安裝在搓牙機(jī)的模箱中的螺紋成型牙板組中，由搓牙機(jī)的動(dòng)力部分帶動(dòng)螺紋成型牙板組的動(dòng)塊與靜塊平行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)加熱后的待加工坯件沿螺紋成型牙板組的靜塊實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)完成成型。優(yōu)選地，所述加熱裝置在下料軌道處或推料裝置處對(duì)待加工坯件進(jìn)行加熱。優(yōu)選地，所述待加工坯件由一個(gè)喂料裝置自動(dòng)排序送入到下料軌道上。優(yōu)選地，所述緊固件的螺紋成型方法利用冷卻系統(tǒng)進(jìn)行快速冷卻，根據(jù)工藝需求在推料裝置將待加工坯件送入螺紋成型牙板組前或輾壓滾動(dòng)螺紋成型過程中，經(jīng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行快速冷卻。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明根據(jù)不同產(chǎn)品的材質(zhì)、螺紋的牙距、螺紋的牙形角度，通過加熱裝置對(duì)待加工坯件加熱并調(diào)整相應(yīng)的溫度。消除待加工毛坯件的待輾壓螺紋部分的冷作硬化引起的螺紋缺陷，減少模具的輾壓壓力，細(xì)化待加工螺紋部分的晶粒，解決傳統(tǒng)的螺紋加工設(shè)備中冷輾壓成型螺紋成型時(shí)產(chǎn)生的螺紋牙尖、牙底裂紋缺陷以及螺紋折皺問題。同時(shí)，對(duì)于普通三角外螺紋采用此方法加工，由于將毛坯件的待輾壓螺紋部分實(shí)施加溫后，在快速輾壓滾動(dòng)成型螺紋的同時(shí)，經(jīng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，在細(xì)化材料自身金相組織及晶粒的同時(shí)，其成型的螺紋產(chǎn)生較好的冷作硬化效果，表面硬度進(jìn)一步提高，實(shí)現(xiàn)緊固件強(qiáng)度等級(jí)的提高，使用使方法可將普通4.8級(jí)螺紋強(qiáng)度等級(jí)的材料將螺紋部分的表面硬度大于等于0.3mm處提高至少HV80以上，提升螺紋的承載力，使其具有較高的抗滑牙力矩，特別適合應(yīng)用薄螺母的螺栓副緊固螺栓，其要求咬合為1.5個(gè)螺紋的抗滑牙能力較高的場(chǎng)合，免除熱處理工序。為解決提升螺紋幅安裝產(chǎn)生滑牙，提供一個(gè)有效的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高精密外螺紋輾制滾壓成型的加工，為汽車等行業(yè)所需的高強(qiáng)度、高精密外螺紋緊固件加工提供一個(gè)質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠的加工技術(shù)。本發(fā)明在不影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率的情況下，完成一種高質(zhì)量、高精密、無表面質(zhì)量缺陷（光滑、無拆痕、無裂紋等）的外螺紋緊固件。附圖說明圖1為本發(fā)明緊固件的螺紋成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明中螺紋成型牙板組和模箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明加熱裝置和下料軌道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明加工后待加工坯件的牙底部分的金相效果圖。圖5為本發(fā)明加工后待加工坯件的牙尖部分的金相效果圖。圖6為現(xiàn)有技術(shù)加工后待加工坯件的牙底部分的金相效果圖。圖7為現(xiàn)有技術(shù)加工后待加工坯件的牙尖部分的金相效果圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖1和圖2所示，本發(fā)明緊固件的螺紋成型裝置包括搓牙機(jī)1、螺紋成型牙板組、加熱裝置3、下料軌道4、推料裝置5，加熱裝置3安裝在下料軌道4上或推料裝置5上，推料裝置5位于下料軌道4的一端處，螺紋成型牙板組安裝在搓牙機(jī)1的一個(gè)模箱8中且靠近推料裝置5。緊固件可以是螺絲、螺栓、螺釘?shù)取ＤＯ?包括第一模箱81和第二模箱82。本發(fā)明緊固件的螺紋成型裝置還可以包括控制器7，搓牙機(jī)1、加熱裝置3都與控制器7電連接，這樣實(shí)現(xiàn)精確控制，防止產(chǎn)生誤差。本發(fā)明緊固件的螺紋成型裝置還可以包括喂料裝置6，喂料裝置6與下料軌道4的另一端連接，這樣提高效率并保持待加工坯件整齊排列。本發(fā)明緊固件的螺紋成型裝置還可以包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)可以是搓牙機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置的冷卻系統(tǒng)，根據(jù)工藝需求在推料裝置將待加工坯件送入螺紋成型牙板組前或輾壓滾動(dòng)螺紋成型過程中，經(jīng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行快速冷卻。搓牙機(jī)為正常螺栓或自攻螺釘?shù)染o固件用的搓牙機(jī)。喂料裝置用于供應(yīng)待加工坯件并對(duì)待加工坯件進(jìn)行自動(dòng)排序。下料軌道是將喂料裝置提供的待加工坯件輸送到推料裝置。推料裝置是搓牙機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置的推料裝置，推料裝置是將加熱后的待加工坯件送入螺紋成型牙板組中。加熱裝置對(duì)待加工坯件進(jìn)行加熱，特別是待加工坯件的輾壓滾制螺紋部分加熱。所述螺紋成型牙板組為所需生產(chǎn)產(chǎn)品的螺紋成型模具，與所需的螺紋形狀相吻合，在輾制過程中，保證待加工坯件在螺紋成型牙板組中轉(zhuǎn)動(dòng)六圈以上。所述螺紋成型牙板組分為兩塊，分別為動(dòng)塊21與靜塊22，動(dòng)塊21在第一模箱81中，靜塊22在第二模箱82中。所述螺紡成型牙板組的動(dòng)塊經(jīng)搓牙機(jī)的動(dòng)力部分帶動(dòng)螺紋成型牙板組的動(dòng)塊與靜塊平行搓動(dòng)，對(duì)加工的坯件螺紋成型部分輾壓滾動(dòng)成型。所述的冷卻系統(tǒng)是搓牙機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置冷卻系統(tǒng)，在輾壓滾動(dòng)成型螺紋時(shí)或根據(jù)加工產(chǎn)品需要進(jìn)行快速冷卻?？刂破饔糜诳刂拼暄罊C(jī)的啟動(dòng)與設(shè)備調(diào)機(jī)操作，同時(shí)用于控制加熱裝置的參數(shù)調(diào)節(jié)、加熱溫度與監(jiān)控等。本發(fā)明緊固件的螺紋成型方法包括以下步驟：待加工坯件由下料軌道輸送到推料裝置處，加熱裝置對(duì)待加工坯件進(jìn)行加熱，加熱后的待加工坯件經(jīng)過推料裝置送入安裝在搓牙機(jī)的模箱中的螺紋成型牙板組中，由搓牙機(jī)的動(dòng)力部分帶動(dòng)螺紋成型牙板組的動(dòng)塊與靜塊平行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)加熱后的待加工坯件沿螺紋成型牙板組的靜塊滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輾壓滾動(dòng)完成螺紋成型。加熱裝置可以在下料軌道處或推料裝置處對(duì)待加工坯件進(jìn)行加熱。待加工坯件由喂料裝置自動(dòng)排序送入到下料軌道上。搓牙機(jī)的啟動(dòng)與設(shè)備調(diào)機(jī)操作、加熱裝置的參數(shù)調(diào)節(jié)、加熱溫度與監(jiān)控等由控制器進(jìn)行控制，這樣實(shí)現(xiàn)精確控制，防止產(chǎn)生誤差。加熱的溫度控制在727℃以下。本發(fā)明利用冷卻系統(tǒng)進(jìn)行快速冷卻，根據(jù)工藝需求在推料裝置將待加工坯件送入螺紋成型牙板組前或輾壓滾動(dòng)螺紋成型過程中，經(jīng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行快速冷卻。冷卻系統(tǒng)可以是搓牙機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置的冷卻系統(tǒng)。如圖4和圖6所示，本發(fā)明加工后待加工坯件的牙底部分光滑無拆痕等，而現(xiàn)有技術(shù)加工后待加工坯件的牙底部分不光滑且有拆痕等。如圖5和圖7所示，本發(fā)明加工后待加工坯件的牙尖部分光滑無裂紋等，而現(xiàn)有技術(shù)加工后待加工坯件的牙尖部分不光滑且有裂紋等。本發(fā)明解決傳統(tǒng)外螺紋輾制成型存的缺陷，消除由于螺紋表面缺陷而引起的風(fēng)險(xiǎn)，使之安全的應(yīng)用在具有安全性要求的場(chǎng)合，特別是汽車高強(qiáng)度外螺紋緊固件，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等，滿足牙形角度為30度或45度等薄形螺紋成型時(shí)產(chǎn)生牙尖裂紋小于1/4牙山高或無牙尖裂紋的要求，質(zhì)量穩(wěn)定，滿足大批量生產(chǎn)的方法，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高精密外螺紋成型。本發(fā)明在不影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率的情況下，完成一種高質(zhì)量、高精密、無表面質(zhì)量缺陷（光滑、無拆痕、無裂紋等）的外螺紋緊固件。應(yīng)用本發(fā)明生產(chǎn)一種汽車塑料用自攻螺紋螺釘實(shí)例中，其螺紋的設(shè)計(jì)為螺距2.7mm，螺紋外徑6.0mm，螺紋底徑為4.3mm，牙型角度30度，在實(shí)施本實(shí)過的過程中，將加熱裝置3設(shè)置在下料軌道4上且靠近喂料裝置6，加熱到720°后自動(dòng)滑落到推料裝置于推料裝置5處，在推入安裝在模箱8中的螺紋成型牙板組中，由搓牙機(jī)的動(dòng)力部分帶動(dòng)螺紋成型牙板組的動(dòng)塊與靜塊平行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)待加工坯件沿螺紋成型牙板組的靜塊實(shí)現(xiàn)輾壓滾動(dòng)完成成型。在推入安裝在模箱8中的螺紋成型牙板組前經(jīng)冷卻系統(tǒng)快速冷卻，在成型螺紋時(shí)去除冷作硬化應(yīng)力，細(xì)化金相晶粒，減少輾壓壓力。傳統(tǒng)加工方法與本發(fā)明的方法效果對(duì)比如圖4、圖5、圖6、圖7。應(yīng)用本發(fā)明生產(chǎn)應(yīng)用的另一案例為8-32UNF-2A型的電機(jī)用長(zhǎng)螺紋的螺紋，該螺紋為標(biāo)準(zhǔn)的美制標(biāo)準(zhǔn)螺紋，其螺紋設(shè)計(jì)強(qiáng)度為620MPa，硬度為HRB75以上，應(yīng)用厚度為3.2mm的螺母安裝，達(dá)到4.2N.m的安裝力矩不滑牙，傳統(tǒng)的方法雖然可以增加熱處理工序解決，但由于為細(xì)長(zhǎng)螺栓，熱處理后彎曲變形不能滿足要求。在不增加熱處理的情況下，其最大承受力矩為3.3N.m。在此條件下，在不改變生產(chǎn)效率情況下應(yīng)用本發(fā)明使其達(dá)到4.5N.m的安裝力矩不滑牙。要這樣實(shí)現(xiàn)的，將加熱裝置3設(shè)置在下料軌道4靠推料裝置5一端，或?qū)⒓訜嵫b置設(shè)置在推料裝置上。對(duì)已自動(dòng)排序在下料軌道處的待加工毛坯件的輾壓螺紋部分加熱到720°后，經(jīng)推料裝置快速推入安裝在模箱8中的螺紋成型牙板組中，由搓牙機(jī)的動(dòng)力部分帶動(dòng)螺紋成型牙板組的動(dòng)塊與靜塊平行反復(fù)運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)待加工坯件沿螺紋成型牙板組的靜塊實(shí)現(xiàn)輾壓滾動(dòng)完成成型。在經(jīng)安裝模箱8中的螺紋成型牙板組進(jìn)行輾壓滾動(dòng)成型螺紋的同時(shí)經(jīng)設(shè)備自有的冷卻系統(tǒng)快速冷卻，形成較好的螺紋冷作硬化效果，即對(duì)外螺紋輾壓前的毛坯部位實(shí)施的金相晶粒細(xì)化，又在輾壓過程中加強(qiáng)了冷作硬化效果，減少模具的輾壓輾力，其數(shù)據(jù)的對(duì)比如下表1：表1方式材料螺紋表面0.3mm位置硬度(HV0.3)安裝滑牙力矩N.m傳統(tǒng)方法加工SWHC22A1973.3本發(fā)明加工SWHC22A2844.5以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3