滚花齿型支撑芯的成型工艺、成型装置及滚花齿支撑芯

技术领域

本发明属于紧固件成型领域，尤其涉及一种滚花齿型支撑芯的成型工艺、成型装置及滚花齿支撑芯。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车所使用的零部件种类多，数量大，就相应的需要各零部件的生产创新，才能促进新能源汽车行业具有更广阔的发展前景。例如组装生产新能源汽车的线路盒时，需要一种支撑芯，该支撑芯整体呈圆柱形空心结构，其具有三段杆体，上下两段杆体均为规则空心圆柱形，但中段杆体的外壁则为滚花齿型，且滚花齿的齿底所在圆的直径小于上下两段杆体的外径，滚花齿的齿顶所在圆的直径大于上下两段杆体的外径。

现有技术中是采用棒料机加实现：先将棒料外径精车刀产品件两端圆柱外径尺寸，再用滚花轮滚出花齿，然后再进行钻孔和切断，生产效率低，且材料利用率低。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种滚花齿型支撑芯的成型工艺、成型装置及滚花齿型支撑芯，所提供的滚花齿型支撑芯的成型工艺完全摒弃原有的精车产品件两端圆柱外径、滚花轮滚花齿、钻孔等机加工工序，采用多工位冷镦机，对预设坯料进行七模七冲后再电镀即可得到成品件，生产效率高，材料利用率高，可大幅度降低生产成本，更适合大批量生产。

本发明的目的通过如下技术方案得以实现：

本发明提供一种滚花齿型支撑芯的成型工艺，所述花齿型支撑芯包括顺次连接的第一杆体、第二杆体和第三杆体，其中，所述第一杆体和第三杆体均为圆柱形杆，且直径均为第一直径D

将线材切断，以形成预设胚料；

将所述预设坯料进行缩径整形，以形成第一预设胚料；

将所述第一预设胚料翻转后进行镦粗整形，以形成第二预设胚料；

将所述第二预设坯料的上部预成型为所述第一杆体，及在所述第一杆体内成型预设盲孔；

将所述预设盲孔正挤压拉伸，及预成型所述第二杆体；其中，所述第二杆体的外壁预成型为滚花齿型；

将正挤压拉伸的所述预设盲孔再次正挤压拉伸，及预成型所述第三杆体；所述第三杆体背离所述第二杆体的一端还成型有第四杆体，且所述第四杆体的直径小于所述预设盲孔的直径；

对所述预设盲孔自预成型的所述第一杆体背离所述第四杆体的一端进行穿孔废料，以预成型所述内孔，得到预设滚花齿型支撑芯；其中，所述孔废料包括所述第四杆体；

对预设滚花齿型支撑芯进行精整；

对精整后的所述预设滚花齿型支撑芯进行电镀得到成品花齿型支撑芯。

作为上述技术方案的进一步描述，在步骤“将所述第二预设坯料的上部预成型为所述第一杆体，及在所述第一杆体内成型预设盲孔”中，所述第二预设坯料的下部成型为第五杆体，所述第五杆体的直径小于预成型的所述滚花齿的齿底所在圆直径。

本发明还提供一种滚花齿型支撑芯的成型装置，包括冷镦机，及安装于所述冷镦机上的模具组件，所述模具组件包括：

第一模具，所述第一模具用于对预设坯料进行缩径整形，形成第一预设坯料；

第二模具，所述第二模具用于对所述第一预设坯料进行镦粗整形，形成第二预设坯料；

第三模具，所述第三模具用于使所述第二预设坯料的上部预成型为第一杆体，及在所述第一杆体内成型预设盲孔；

第四模具，所述第四模具用于将所述预设盲孔正挤压拉伸，并预成型与所述第一杆体相连接的第二杆体，所述第二杆体的外壁预成型为滚花齿型；

第五模具，所述第五模具用于再次将所述预设盲孔正挤压拉伸，及预成型第三杆体，所述第三杆体连接于所述第二杆体背离所述第一杆体的一端；

预成型的所述第三杆体背离所述第一杆体的一端还成型有第四杆体，所述第四杆体的直径小于所述预设盲孔的直径；

第六模具，所述第六模具用于对所述预设盲孔自预成型的所述第一杆体背离所述第四杆体的一端进行穿孔废料，以预成型贯通所述第一杆体、第二杆体和第二杆体的内孔，获得预设滚花齿型支撑芯；其中，所述孔废料包括所述第四杆体；

第七模具，所述第七模具用于对所述预设滚花齿型支撑芯进行精整，包括使所述预设滚花齿型支撑芯的两端面平整。

作为上述技术方案的进一步描述，所述成型装置还包括剪切机构，所述剪切机构用于将线材剪断成所述预设坯料。

作为上述技术方案的进一步描述，所述成型装置还包括送料机构，所述送料机构用于在多个模具之间进行送料。

作为上述技术方案的进一步描述，所述送料机构为夹子。

作为上述技术方案的进一步描述，所述第一模具、第二模具、第三模具、第四模具、第五模具、第六模具和第七模具均包括主模和与所述主模对应设置的冲模。

作为上述技术方案的进一步描述，所述第五模具的主模腔具有第一腔段和第二腔段，所述第一腔段的内径等于预成型的所述第二杆体的齿顶所在圆直径，所述第二腔段的内径大于预成型的所述第二杆体的齿顶所在圆直径，且小于预成型的所述第二杆体的齿顶所在圆直径。

本发明还提供一种滚花齿型支撑芯，包括顺次连接的第一杆体、第二杆体和第三杆体，其中，所述第一杆体和第三杆体均为圆柱形杆，所述第二杆体为滚花齿型杆；

所述第一杆体和第三杆体的直径均为第一直径D

所述第二杆体的齿底所在圆直径D

作为上述技术方案的进一步描述，所述滚花齿型支撑芯设有沿其轴线方向贯通所述第一杆体、第二杆体和第二杆体的内孔。

综上所述，本发明的突出效果为：

本发明的滚花齿型支撑芯的成型工艺完全摒弃了原有的精车产品件两端圆柱外径、滚花轮滚花齿、钻孔等机加工工序，采用多工位冷镦机，对预设坯料进行七模七冲后再电镀即可得到成品件，经不确定性评估，生产速度可达每分钟120件以上，大大提高了生产效率；同时也提高了材料利用率，大幅度降低了生产成本，更适合大批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中滚花齿型支撑芯的成品结构示意图；

图2为本发明实施例中滚花齿型支撑芯的成品剖面图；

图3为本发明实施例中滚花齿型支撑芯的成品俯视图；

图4为本发明实施例中滚花齿型支撑芯的部分冷镦工位图；

附图标号说明：

1、滚花齿型支撑芯；11、第一杆体；12、第二杆体；13、第三杆体；14、内孔；15、滚花齿；

21’、第一预设杆体；22’、第二预设杆体；23’、第三预设杆体；

3、预设盲孔；4、第四杆体；5、第五杆体；

D

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“中”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图1至附图4及实施例进行具体说明。

本实施例提供一种滚花齿型支撑芯的成型工艺，所述花齿型支撑芯包括顺次连接的第一杆体11、第二杆体12和第三杆体13，其中，所述第一杆体11和第三杆体13均为圆柱形杆，且直径均为第一直径D1，所述第二杆体12为滚花齿型杆，其齿顶所在圆直径D2大于所述第一直径D1，其齿底所在圆直径D3小于所述第一直径D1，所述滚花齿型支撑芯1设有沿其轴线方向贯通所述第一杆体11、第二杆体12和第二杆体12的内孔14，包括如下步骤：

将线材切断，以形成预设胚料；

将所述预设坯料进行缩径整形，以形成第一预设胚料；

将所述第一预设胚料翻转后进行镦粗整形，以形成第二预设胚料；

将所述第二预设坯料的上部预成型为所述第一杆体11，及在所述第一杆体11内成型预设盲孔3；

将所述预设盲孔3正挤压拉伸，及预成型所述第二杆体12；其中，所述第二杆体12的外壁预成型为滚花齿型；

将正挤压拉伸的所述预设盲孔3再次正挤压拉伸，及预成型所述第三杆体13；所述第三杆体13背离所述第二杆体12的一端还成型有第四杆体4，且所述第四杆体4的直径小于所述预设盲孔3的直径；

对所述预设盲孔3自预成型的所述第一杆体11背离所述第四杆体4的一端进行穿孔废料，以预成型所述内孔14，得到预设滚花齿型支撑芯；其中，所述孔废料包括所述第四杆体4；

对预设滚花齿型支撑芯进行精整；

对精整后的所述预设滚花齿型支撑芯进行电镀得到成品花齿型支撑芯。

借由上述工艺，使用多工位冷镦机加工，对预设坯料进行七模七冲，生产速度可达每分钟120件以上，首先，将线材剪断成型为预设坯料，对预设坯料进行缩径整形，使其成型为第一预设坯料；其次，第二模具将翻转后的第一预设坯料进行镦粗整形，使其成型为第二预设坯料；继而，第三模具中的冲模会向第二预设坯料的上端进行冲挤，使所述第一预设坯料的上部在其主模内预成型所述第一杆体11，得到第一预设杆体21’，同时，所述第一预设杆体21’内被冲挤出一预设盲孔3；接着，第四模具的冲模会对所述预设盲孔3进行再次的正向挤压，使之向所述第一预设杆体21’的下端延伸拉长，从而使所述第一预设杆体21’在主模内预成型第二杆体12，得到第二预设杆体22’，且第二预设杆体22’外壁预成型为了滚花齿型，所述预设盲孔3的底部位于所述第二预设杆体22’内；然后，第五模具的冲模会对拉伸延长后的所述预设盲孔3进行再次冲挤，使之再次向所述第一预设杆体21’的下端延伸拉长，从而在所述第二预设杆体22’下端预成型所述第三杆体13，得到第三预设杆体23’，此时再次得以拉伸延长后的所述预设盲孔3底部位于所述第三预设杆体23’内，而为了避免因盲孔底厚薄，坯料拉空及受力过大，第三预设杆体23’下端还同时成型有第四杆体4，用以泄力，保证了第三预设杆体23’成型贴模且模具受力正常，且该第四杆体4的直径小于所述预设盲孔3的直径，也保证了在下一模冲孔废料时保证所述第三预设杆体23’和预设内孔14的尺寸；紧接着，第六模具的冲模进行冲废料，即自所述第一预设杆体21’背离所述第四杆体4的一端对所述预设盲孔3进行穿孔废料，使之所述预设盲孔3预成型所述内孔14，得到预设滚花齿型支撑芯，其中，被冲出的孔废料包括第五模具中预留的所述第四杆体4；最后第七模具会对预设滚花齿型支撑芯进行精整。至此，冷镦完成，再将冷镦得到的预设滚花齿型支撑芯1经过必要的电镀工序，从而得到成品滚花齿型支撑芯11。

由此，采用冷镦成型滚花齿型支撑芯1，完全摒弃了原有的精车产品件两端圆柱外径、滚花轮滚花齿15、钻孔等机加工工序，大大提高了生产效率，同时也提高了材料利用率，大幅度降低了生产成本，更适合大批量生产。

具体的，本实施例中，在步骤“将所述第二预设坯料的上部预成型为所述第一杆体11，及在所述第一杆体11内成型预设盲孔3”中，所述第二预设坯料的下部成型为第五杆体5，即在第三模具工位上进行坯料加工时，所述第一预设杆体21’的下端同步被成型为第五杆体5，且所述第五杆体5的直径小于后续第四模具中预成型的所述滚花齿15的齿底所在圆直径，从而不会影响影响第四工位花齿模的入模成型。同理，应当理解的是，在第四模具预成型滚花齿15后，其同步成型的所述第三预设杆体23’的直径应当也小于预成型的所述滚花齿15的齿底所在圆直径，从而保证了第四模具成型后的坯料顺利出模。

请参阅图4，七模七冲由右至左依次进行，仅示出第三、四、五工位的冷镦图，具体的，本实施例中，所提供的滚花齿型支撑芯的成型装置，包括冷镦机(图中未示出)，及安装于所述冷镦机上的模具组件(图中未示出)，所述模具组件包括：

第一模具，所述第一模具用于对预设坯料进行缩径整形，形成第一预设坯料；

第二模具，所述第二模具用于对所述第一预设坯料进行镦粗整形，形成第二预设坯料；

第三模具，所述第三模具用于使所述第二预设坯料的上部预成型第一杆体11，得到如图4所示的第一预设杆体21’，及在所述第一杆体11内成型预设盲孔3；

第四模具，所述第四模具用于将所述预设盲孔3正挤压拉伸，并预成型与所述第一杆体11相连接的第二杆体12，得到如图4所示的第二预设杆体22’，其外壁预成型为滚花齿型；

第五模具，所述第五模具用于再次将所述预设盲孔3正挤压拉伸，及预成型第三杆体13，得到如图4所示的第三预设杆体23’，其连接于所述第二杆体12背离所述第一杆体11的一端；

预成型的所述第三杆体13背离所述第一杆体11的一端还成型有第四杆体4，所述第四杆体4的直径小于所述预设盲孔3的直径；

第六模具，所述第六模具用于对所述预设盲孔3自预成型的所述第一杆体11背离所述第四杆体4的一端进行穿孔废料，以预成型贯通所述第一杆体11、第二杆体12和第二杆体12的内孔14，获得预设滚花齿型支撑芯；其中，所述孔废料包括所述第四杆体4；

第七模具，所述第七模具用于对所述预设滚花齿型支撑芯进行精整，包括使所述预设滚花齿型支撑芯的两端面平整，使滚花齿型更加饱满，消除因挤孔成型时材料流动对其端面平整度的影响，尤其是对其上端面(即所述第一预设杆体21’背离所述第二预设杆体22’的端面)平整度的影响，管控尺寸，包括使所述第一预设杆体21’、第二预设杆体22’、第三预设杆体23’和预设内孔14的尺寸完全符合成品尺寸需求。

具体的，本实施例中，所述成型装置还包括剪切机构(图中未示出)，所述剪切机构用于将线材剪断成所述预设坯料。

具体的，本实施例中，所述成型装置还包括送料机构(图中未示出)，所述送料机构用于在多个模具之间进行送料。

具体的，本实施例中，所述送料机构为夹子。夹子在各个模具之间移动送料。

具体的，本实施例中，所述第一模具、第二模具、第三模具、第四模具、第五模具、第六模具和第七模具均包括主模(图中未示出)和与所述主模对应设置的冲模(图中未示出)；

具体的，本实施例中，所述第五模具的主模腔具有第一腔段和第二腔段，其中，所述第一腔段的内径等于预成型的所述第二杆体12的齿顶所在圆直径，用于容纳所述第二预设杆体22’；所述第二腔段的内径大于预成型的所述第二杆体12的齿顶所在圆直径，且小于预成型的所述第二杆体12的齿顶所在圆直径，用于成型所述第三预设杆体23’。

请参阅图1至图3，具体的，本实施例中所提供的滚花齿型支撑芯1，包括顺次连接的第一杆体11、第二杆体12和第三杆体13，其中，所述第一杆体11和第三杆体13均为圆柱形杆，所述第二杆体12为滚花齿型杆；所述第一杆体11和第三杆体13的直径均为第一直径D1，所述第二杆体12的齿顶所在圆直径D2大于所述第一直径D1；所述第二杆体12的齿底所在圆直径D3小于所述第一直径D1，且所述滚花齿型支撑芯1内设有沿其轴线方向贯通所述第一杆体11、第二杆体12和第二杆体12的内孔14。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其仍然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何更改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。