一种汽车用轻量化压铆螺母的制作方法

1.本实用新型涉及压铆螺母技术领域，具体为一种汽车用轻量化压铆螺母。


背景技术：

2.世界各国均在推行强制汽车制造商降低汽车油耗的政策。有研究数据显示，汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车整车重量，每减少100kg，百公里油耗可降低0.3-0.6升，co2排放量可减少约5g/km。由此可见，汽车轻量化可以提高燃油效率和降低油耗，进而环保节能。所以，汽车轻量化已成为汽车企业的共识。在保证汽车质量的前提下，汽车零件轻量化的使用越来越广泛。
3.汽车零件中，压铆螺母作为安装于金属板体的零件，应用于薄板或钣金上的一种螺母，外形呈圆形，一端带有压花齿及导向槽。其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔位，一般而言预置孔的孔径略小于压铆螺母的压花齿，通过压力使压铆螺母的花齿挤入板内使预置孔的的周边产生塑性变形，变形物被挤入导向槽，从而产生锁紧的效果。
4.但是，现有的压铆螺母使用过程中存在一些缺陷：一、目前大多压铆螺母与薄板压合后限位效果较差，随着长时间的使用压铆螺母易与薄板之间发生松动；二、压铆螺母整体密实度较高，随着压铆螺母在薄板上的大批量使用，不符合汽车轻量化生成的要求，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种汽车用轻量化压铆螺母。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种汽车用轻量化压铆螺母，以解决上述背景技术中提出的压铆螺母与薄板压合后限位效果较差以及整体密实度较高的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种汽车用轻量化压铆螺母，包括支撑圆盘，所述支撑圆盘的一端设置有螺母杆，所述支撑圆盘靠近螺母杆的一面设有若干呈环形等距分布的支撑面凸型直齿，所述支撑面凸型直齿的内部均设置有半椭圆柱凹槽，所述半椭圆柱凹槽靠近支撑圆盘外环的一端设置有半椭圆柱进口，所述半椭圆柱凹槽的上端设置有限位槽，所述螺母杆靠近支撑圆盘的一端设置有螺母杆凹型直齿，螺母杆凹型直齿设置有若干个，且螺母杆凹型直齿呈环形等距分布，所述螺母杆的内部设置有螺栓内盲孔，且螺栓内盲孔的开口端靠近支撑圆盘的一端，所述支撑圆盘、螺母杆和螺栓内盲孔通过冷镦一体成型。
7.优选的，所述螺栓内盲孔由光滑直孔和内螺纹孔组成，光滑直孔位于螺栓内盲孔的上端，且内螺纹孔位于螺栓内盲孔的下端，所述光滑直孔与内螺纹孔均通过冷镦成型。
8.优选的，所述半椭圆柱凹槽靠近支撑圆盘外环处的一端设置有半椭圆柱进口，所述限位槽的槽面为梯形结构，且随着半椭圆柱进口朝另一端逐渐深入，限位槽的槽面不断缩小，所述限位槽远离半椭圆柱进口的一端与半椭圆柱凹槽的两侧之间形成有倒勾凹槽。
9.优选的，所述螺母杆凹型直齿的外部设置有橡胶支撑筒，所述橡胶支撑筒由橡胶柱和固定环组成，所述橡胶柱设置有两个，且分别位于固定环的两端，所述固定环设有若干
个，固定环呈环形等距分布，且固定环的两端与固定环为一体结构，所述橡胶柱嵌入至螺母杆凹型直齿的内部。
10.优选的，所述螺母杆远离支撑圆盘的一端设置有螺母头，且螺母头与螺母杆通过冷镦一体成型。
11.优选的，所述螺母杆的中间位置为光滑部。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、本实用新型通过在支撑圆盘靠近螺母杆的一面设置有若干呈环形分布的支撑面凸型直齿，支撑面凸型直齿的内部由半椭圆柱凹槽、半椭圆柱进口和限位槽组成，在与薄板的压合过程中，支撑面凸型直齿经挤压嵌入至薄板的内部，由于限位槽的槽面为梯形结构，而半椭圆柱凹槽位于限位槽的正下方，由于半椭圆柱进口朝另一端逐渐深入，限位槽的槽面不断缩小，形成对半椭圆柱凹槽两边的覆盖，因此半椭圆柱凹槽由半椭圆柱进口朝内侧逐渐形成倒勾的凹槽，金属薄板受压后同时嵌入至半椭圆柱凹槽中，直至支撑面凸型直齿完全嵌入至金属薄板的内部，在内应力的作用下金属朝半椭圆柱凹槽两边的倒勾凹槽伸展，直至填充倒勾凹槽，通过这种方式，能够令支撑面凸型直齿有效地提高薄板与压铆螺母的限位效果，防止压铆螺母抗扭旋转，同时防止产品脱落，另外半椭圆柱进口的设计便于冲压设备一体化加工成型，在保证固定效果的前提下简化限位结构加工难度，进一步提高产品生产效率。
14.2、本实用新型通过在螺母杆靠近支撑圆盘的一端设置有若干呈环形等距分布的螺母杆凹型直齿，使用过程中杆部变形鼓起，螺母杆凹型直齿经挤压镶嵌进薄板内，与螺母支撑圆盘上下夹紧抱死薄板，防止产品滑脱，同时设置有橡胶支撑筒，橡胶支撑筒由分布在两端的固定环以及若干环形等距分布的橡胶柱组成，橡胶柱嵌入在螺母杆凹型直齿凹槽的内部，在橡胶柱的弹性材质下，填充螺母杆凹型直齿与薄板的空隙区域，进一步提高薄板与压铆螺母之间的紧实度，同时橡胶支撑筒质量轻，满足该产品的轻量化需求。
15.3、本实用新型利用高速多冲程冷镦机精准的下料系统下料，坯料经自动送料系统，经过材料倒角整形，使产品在因为剪切而产生的凹凸不平的材料变的光滑平整，经冷镦机前冲、主模、推管、打杆、弹簧等相互配合，形成压铆螺母圆盘、杆部、支撑面凸齿、杆部凹齿、光滑直孔，再经过自动挤压孔丝在盲孔内制作相应的螺纹，然后使用真空光亮热处理使产品的整体硬度均匀一致。实现了压铆螺母的生产加工，并充分利用了冷镦冷挤压尺寸精度高、材料利用率高、生产效率高、生产稳定、产品强度高等特点，采用普通的盘元线材实现连续送料完成，进一步提高生产效率，经冷镦成型工艺成型，具有良好的冷作硬化特性，增加产品的整体强度。
附图说明
16.图1为本实用新型的立体爆炸图；
17.图2为本实用新型的正视图；
18.图3为本实用新型的内部结构剖视图；
19.图4为本实用新型的左视图；
20.图5为本实用新型的右视图；
21.图6为本实用新型的图4中a区域局部放大图；
22.图7为本实用新型的支撑面凸型直齿立体图。
23.图中：1、支撑圆盘；2、螺栓安装口；3、螺母杆；4、光滑部；5、螺母杆凹型直齿；6、螺母头；7、橡胶支撑筒；8、橡胶柱；9、固定环；10、支撑面凸型直齿；11、光滑直孔；12、内螺纹孔；13、半椭圆柱凹槽；14、半椭圆柱进口；15、限位槽。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.请参阅图1-7，本实用新型提供的一种实施例：一种汽车用轻量化压铆螺母，包括支撑圆盘1，支撑圆盘1的一端设置有螺母杆3，支撑圆盘1靠近螺母杆3的一面设有若干呈环形等距分布的支撑面凸型直齿10，支撑面凸型直齿10的内部均设置有半椭圆柱凹槽13，半椭圆柱凹槽13靠近支撑圆盘1外环的一端设置有半椭圆柱进口14，半椭圆柱凹槽13的上端设置有限位槽15，螺母杆3靠近支撑圆盘1的一端设置有螺母杆凹型直齿5，螺母杆凹型直齿5设置有若干个，且螺母杆凹型直齿5呈环形等距分布，螺母杆3的内部设置有螺栓内盲孔2，且螺栓内盲孔2的开口端靠近支撑圆盘1的一端，支撑圆盘1、螺母杆3和螺栓内盲孔2通过冷镦一体成型。
26.进一步，螺栓内盲孔2由光滑直孔11和内螺纹孔12组成，光滑直孔11位于螺栓内盲孔2的上端，且内螺纹孔12位于螺栓内盲孔2的下端，光滑直孔11与内螺纹孔12均通过冷镦成型，压铆螺母的内螺纹孔12是在冷镦盲孔的基础上挤压螺纹，压铆螺母内螺纹孔12可根据使用环境自行设计。
27.进一步，半椭圆柱凹槽13靠近支撑圆盘1外环处的一端设置有半椭圆柱进口14，限位槽15的槽面为梯形结构，且随着半椭圆柱进口14朝另一端逐渐深入，限位槽15的槽面不断缩小，限位槽15远离半椭圆柱进口14的一端与半椭圆柱凹槽13的两侧之间形成有倒勾凹槽，通过这种方式，能够令支撑面凸型直齿10有效地提高薄板与压铆螺母的限位效果，防止压铆螺母抗扭旋转，同时防止产品脱落。
28.进一步，螺母杆凹型直齿5的外部设置有橡胶支撑筒7，橡胶支撑筒7由橡胶柱8和固定环9组成，橡胶柱8设置有两个，且分别位于固定环9的两端，固定环9设有若干个，固定环9呈环形等距分布，且固定环9的两端与固定环9为一体结构，橡胶柱8嵌入至螺母杆凹型直齿5的内部，进一步提高薄板与压铆螺母之间的紧实度，同时橡胶支撑筒质量轻，满足该产品的轻量化需求。
29.进一步，螺母杆3远离支撑圆盘1的一端设置有螺母头6，且螺母头6与螺母杆3通过冷镦一体成型。
30.进一步，螺母杆3的中间位置为光滑部4。
31.工作原理：利用高速多冲程冷镦机精准的下料系统下料，坯料经自动送料系统，经过材料倒角整形，使产品在因为剪切而产生的凹凸不平的材料变的光滑平整，经冷镦机前冲、主模、推管、打杆、弹簧等相互配合，形成压铆螺母圆盘、杆部、支撑面凸齿、杆部凹齿、光滑直孔，再经过自动挤压孔丝在盲孔内制作相应的螺纹，然后使用真空光亮热处理使产品的整体硬度均匀一致，实现了压铆螺母的生产加工，在与薄板的压合过程中，支撑面凸型直
齿10经挤压嵌入至薄板的内部，由于限位槽15的槽面为梯形结构，而半椭圆柱凹槽13位于限位槽15的正下方，由于半椭圆柱进口14朝另一端逐渐深入，限位槽15的槽面不断缩小，形成对半椭圆柱凹槽13两边的覆盖，因此半椭圆柱凹槽13由半椭圆柱进口14朝内侧逐渐形成倒勾的凹槽，金属薄板受压后同时嵌入至半椭圆柱凹槽13中，直至支撑面凸型直齿10完全嵌入至金属薄板的内部，在内应力的作用下金属朝半椭圆柱凹槽13两边的倒勾凹槽伸展，直至填充倒勾凹槽，同时使用过程中螺母杆3变形鼓起，螺母杆凹型直齿5经挤压镶嵌进薄板内，与螺母支撑圆盘1上下夹紧抱死薄板，防止产品滑脱，同时在橡胶柱8的弹性材质下，填充螺母杆凹型直齿5与薄板的空隙区域，进一步提高薄板与压铆螺母之间的紧实度。
32.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。