阅读说明：本技术 一种高强度螺母冷镦成型工艺 (Cold heading forming process for high-strength nut ) 是由 叶伟峰 于 2020-05-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种高强度螺母冷镦成型工艺,包括皂化处理、切料、整镦、镦球、球化退火处理、预成型、成型、精成型、冲孔步骤。本发明设计合理,通过在镦球和预成型步骤之间加入退火处理,将将金属进行软化,来消除金属的应力,使金属组织更加均匀,且改善了金属的冷变形塑性,降低后续冷镦成型的难度；通过在剪切前增加对金属材料的皂化处理,来增加金属材料的表面润滑度,降低变形体和模具工作表面的摩擦力,即降低变形中由于摩擦而产生的拉应力。(The invention provides a cold heading forming process of a high-strength nut, which comprises the steps of saponification treatment, material cutting, whole heading, heading ball, spheroidizing annealing treatment, preforming, forming, fine forming and punching. The invention has reasonable design, and the annealing treatment is added between the upsetting ball and the preforming step to soften the metal so as to eliminate the stress of the metal, so that the metal structure is more uniform, the cold deformation plasticity of the metal is improved, and the difficulty of subsequent cold upsetting forming is reduced; by adding saponification treatment to the metal material before shearing, the surface smoothness of the metal material is increased, and the friction force between a deformation body and the working surface of a die is reduced, namely the tensile stress generated by friction in deformation is reduced.)

一种高强度螺母冷镦成型工艺

技术领域

本发明主要涉及螺母加工技术领域，具体涉及一种高强度螺母冷镦成型工艺。

背景技术

在现在的工业生产和日常生活中，螺母的使用非常普遍，其配合螺栓组合使用，可以安装和固定各机械部件，保证设备的完整性和稳定性。

而在螺母的加工过程中，大多使用模具进行冷镦成型，而且大多数都是使用至少两次的冷镦进行成型，第一次和第二次冷镦很容易成型，但金属材料经过多次冷镦后，由于冷作硬化的原因，使金属塑性发生改变，进而影响到后续的冷镦成型处理。

发明内容

解决的技术问题

本发明主要提供了一种高强度螺母冷镦成型工艺，用以解决上述背景技术中提出的现有螺母制作时，金属材料经过多次冷镦后，由于冷作硬化的原因，使金属塑性发生改变，进而影响到后续的冷镦成型处理的技术问题。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种高强度螺母冷镦成型工艺，包括以下步骤：

步骤1、皂化处理，金属线材表面进行皂化液处理；

步骤2、切料，截取适合规格尺寸的金属线材；

步骤3、整镦，将金属圆棒料进行冷镦，使其底部形成圆角，得到第一半成品；

步骤4、镦球，将第一半成品进行镦成上鼓形球状和下鼓形球状，形成第二半成品；

步骤5、球化退火处理，将得到的第二半成品进行软化退火处理，

步骤6、预成型，将上述步骤得到的半成品进行冷镦处理，使螺母头部和尾部轮廓大致成型，得到第三半成品；

步骤7、成型，将第三半成品进一步进行压延和铺展，使螺母头部为扁平圆柱形，螺母的尾部呈六方形，螺母基本成型，得到第四半成品；

步骤8、精成型，再次对螺母的头部和尾部进行镦压成型，使螺母尺寸进一步符合要求，得到第五半成品；

步骤9、冲孔，对第五半成品进行攻丝冲孔，完成螺母的成型加工。

进一步的，在所述步骤1中，先将所述第一半成品表面进行清洗，待表面无油污后，将皂化液加热，浸泡3-8分钟后取出，待干燥后，在浸泡8-15分钟后取出，干燥后进行后续使用。

进一步的，在所述步骤5中，使用等温球化退火处理，其加热温度为其加热温度为Ac1+20~30℃，保温后冷却到Ar1-20~30℃，等温一段时间后，出炉空气冷却，进行下一步操作。

一种用于制作高强度螺母的冷镦模具，包括五个模具，

第一模具，用于将金属线材的底部形成圆形倒角，以得到第一半成品；

第二模具，用于将第一半成品镦压呈上下两个鼓形球状，以得到第二半成品；

第三模具，用于将第二半成品进一步压延和铺展，降低第二半成品的厚度的同时，增加第二半成品的边长，得到第三半成品；

第四模具，用于将第三半成品进一步压延和铺展，降低第三半成品的厚度的同时，增加第二半成品的边长，使螺母头部为扁平圆柱形，螺母的尾部呈六方形，螺母基本成型，得到第四半成品；

第五模具，用于将第四半成品进一步压延，使其直径和边长均进一步符合要求，得到第五半成品。

进一步的，所述第二模具中的上鼓形球状结构的直径要大于下鼓形球状结构的直径，且上鼓形球状结构的厚度要小于下鼓形球状结构

进一步的，所述第五模具底部凹槽内设有多个三角槽，使得到的第五半成品底部均匀形成三角槽。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明设计合理，通过在镦球和预成型步骤之间加入退火处理，将将金属进行软化，来消除金属的应力，使金属组织更加均匀，且改善了金属的冷变形塑性，降低后续冷镦成型的难度；

通过在剪切前增加对金属材料的皂化处理，来增加金属材料的表面润滑度，降低变形体和模具工作表面的摩擦力，即降低变形中由于摩擦而产生的拉应力。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参照附图1，一种高强度螺母冷镦成型工艺，包括以下步骤：

步骤1、皂化处理，金属线材表面进行皂化液处理，先将所述第一半成品表面进行清洗，待表面无油污后，将皂化液加热，浸泡3-8分钟后取出，待干燥后，在浸泡8-15分钟后取出，干燥后进行后续使用；

步骤2、切料，截取适合规格尺寸的金属线材；

步骤3、整镦，将金属圆棒料进行冷镦，使其底部形成圆角，得到第一半成品；

步骤4、镦球，将第一半成品进行镦成上鼓形球状和下鼓形球状，形成第二半成品；

步骤5、球化退火处理，将得到的第二半成品进行软化退火处理，其中使用等温球化退火处理，其加热温度为其加热温度为Ac1+20~30℃，保温后冷却到Ar1-20~30℃，等温一段时间后，出炉空气冷却，再进行下一步操作；

步骤6、预成型，将上述步骤得到的半成品进行冷镦处理，使螺母头部和尾部轮廓大致成型，得到第三半成品；

步骤7、成型，将第三半成品进一步进行压延和铺展，使螺母头部为扁平圆柱形，螺母的尾部呈六方形，螺母基本成型，得到第四半成品；

步骤8、精成型，再次对螺母的头部和尾部进行镦压成型，使螺母尺寸进一步符合要求，得到第五半成品；

步骤9、冲孔，对第五半成品进行攻丝冲孔，完成螺母的成型加工。

实施例2

一种用于制作高强度螺母的冷镦模具，包括五个模具，

第一模具，用于将金属线材的底部形成圆形倒角，以得到第一半成品；

第二模具，用于将第一半成品镦压呈上下两个鼓形球状，以得到第二半成品；

第三模具，用于将第二半成品进一步压延和铺展，降低第二半成品的厚度的同时，增加第二半成品的边长，得到第三半成品；

第四模具，用于将第三半成品进一步压延和铺展，降低第三半成品的厚度的同时，增加第二半成品的边长，使螺母头部为扁平圆柱形，螺母的尾部呈六方形，螺母基本成型，得到第四半成品；

第五模具，用于将第四半成品进一步压延，使其直径和边长均进一步符合要求，得到第五半成品。

进一步的，所述第二模具中的上鼓形球状结构的直径要大于下鼓形球状结构的直径，且上鼓形球状结构的厚度要小于下鼓形球状结构

进一步的，所述第五模具底部凹槽内设有多个三角槽，使得到的第五半成品底部均匀形成三角槽。

综上所述，本发明设计合理，通过在镦球和预成型步骤之间加入退火处理，将将金属进行软化，来消除金属的应力，使金属组织更加均匀，且改善了金属的冷变形塑性，降低后续冷镦成型的难度；

通过在剪切前增加对金属材料的皂化处理，来增加金属材料的表面润滑度，降低变形体和模具工作表面的摩擦力，即降低变形中由于摩擦而产生的拉应力。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。