一种基于薄型汽车配件的冷镦成型工艺及成型装置的制作方法

本发明涉及一种冷镦装置，特别是一种基于薄型汽车配件的冷镦成型工艺及成型装置。

背景技术：

1、在汽车配件的加工过程中，经常需要用到冷镦工艺对棒料进行处理，使棒料在冷镦处理后能够形成特定外形结构的冷镦件，并配合后续加工形成成品配件，从而提高厂家对汽车配件的加工效率并降低其加工成本。而对于方头组合螺母、圆头组合螺母等汽车配件而言，由于其端部会形成1～2mm厚度的金属盖板，使得目前的冷镦设备在处理时会先在坯料的端部形成2mm以上厚度的坯板，然后利用模具从两侧对坯板进行挤压，使坯板在挤压作用下压扁至指定厚度并向外展开，从而形成对应的盖板结构。

2、但该冷镦工艺的缺陷在于，为保证坯板在压扁后的成型效果，厂家需要在模具的中部开设对应的成型腔，使得坯板在展开后能够将成型腔完全填充，以达到指定外形和尺寸的盖板结构。但一方面坯板受到前处理工艺的限制无法保证其外形尺寸和重量的完全准确，导致坯板在压扁和展开过程中会因金属量的误差出现成型腔填充不完全或过度溢出的问题，从而影响金属盖板的成型稳定性和尺寸精度。另一方面由于金属的流动性会随厚度降低而降低，导致当坯板受挤压作用向四周展开时，坯板四周的展开效果并不能达到完全一致，即会出现坯板一侧金属量过多造成积料，坯板另一侧金属量过少无法充分展开的情况，从而造成盖板在成型后的圆度和同心度问题；严重时甚至会使盖板的部分区域因积料过多无法及时展开造成碎裂，降低汽车配件的成品率。且受到加工成本和设备精度的限制，使得厂家也很难通过提高坯料在前处理过程中的加工精度来保证后续工艺的成型效果。

3、因此，现有冷镦设备在加工带有金属盖板的汽车配件时，会存在加工稳定性差、加工精度低的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种基于薄型汽车配件的冷镦成型工艺及成型装置。它能够提高金属盖板在冷镦处理时的成型稳定性和加工精度。

2、本发明的技术方案：一种基于薄型汽车配件的冷镦成型工艺，包括以下步骤：

3、①依次对配件坯料进行多次冷镦处理，使配件坯料的端部形成盖板坯，得a坯料；

4、②对a坯料的盖板坯进行冷镦处理，使盖板坯在冷镦后被压扁并向外展开，且盖板坯的顶部四周和底部四周均形成矩形截面的台阶槽，两侧台阶槽之间形成位于盖板坯边缘处的台阶部，得b坯料；

5、③对b坯料的盖板坯进行冷镦处理，使盖板坯四周的台阶部经冷镦后与盖板坯相互相互分离，得成品配件。

6、前述的一种基于薄型汽车配件的冷镦成型工艺中，所述步骤①中a坯料在冷镦后的两端分别形成上凹槽和下凹槽；

7、所述步骤②中对a坯料的上凹槽和下凹槽进行二次冷镦，使上凹槽、下凹槽和a坯料的两端端面之间分别形成用于定位的斜口；

8、所述步骤③中对先b坯料进行冲孔，使上凹槽和下凹槽相互连通并形成汽车配件的内孔，得c1坯料；再以c1坯料两端的斜口为基础对c1坯料进行定位和冷镦，从而去除盖板坯四周的台阶部得到成品配件。

9、基于前述的一种基于薄型汽车配件的冷镦成型工艺所用的成型装置，包括依次设置的第一冷镦模组、第二冷镦模组、第三冷镦模组、第四冷镦模组、第五冷镦模组和第六冷镦模组；

10、所述第一冷镦模组、第二冷镦模组和第三冷镦模组用于依次对圆柱形的配件坯料进行冷镦，使配件坯料的端部四周在冷镦后形成盖板坯，且配件坯料的两端中部分别形成上凹槽和下凹槽；

11、所述第四冷镦模组包括分体式的第一上模架和第一下模架，第一下模架的端部形成下挤压面，下挤压面上设有下定位槽，第一下模架的中部固定连接有下压杆；所述第一上模架的端部形成上挤压面，上挤压面上设有上定位槽，第一上模架的中部滑动连接有上压杆，上压杆和第一上模架之间连接有第一弹性件；所述第四冷镦模组通过上挤压面和下挤压面分别从盖板坯的上下两侧对盖板坯进行挤压，使盖板坯在挤压作用下压扁并向外展开；所述下定位槽和上定位槽用于对盖板坯的展开位置进行限位，使盖板坯在展开后将下定位槽和上定位槽完全填充并向外溢出，从而形成台阶槽；

12、所述第五冷镦模组用于对配件坯料进行冲孔，从而去除上凹槽和下凹槽之间的废料并使配件坯料的中部形成贯穿的通孔；

13、所述第六冷镦模组用于对盖板坯进行切边，从而去除盖板坯四周的台阶部。

14、前述的成型装置中，所述上压杆的内侧设有滑动连接第一上模架的限位块，限位块的内侧与第一弹性件相互贴合，所述第一上模架的中部设有用于对限位块进行限位的限位台阶；当第一上模架和第一下模架处于完全压合状态时，下压杆和上压杆分别从两端对上凹槽和下凹槽进行挤压，使上凹槽和下凹槽的外端形成斜口。

15、前述的成型装置中，所述第一下模架上可拆卸连接有下模板，所述下挤压面和下定位槽均设置在下模板上；所述第一上模架上可拆卸连接有上模板，所述上挤压面和上定位槽均设置在上模板上；当第一上模架和第一下模架处于完全压合状态时，上模板和下模板之间形成供盖板坯向外溢出的间隙，且第一上模架和第一下模架的端部相互贴合。

16、前述的成型装置中，所述下压杆的外部设有滑动连接第一下模架的第一顶出杆，第一顶出杆的内侧连接有第一伸缩杆，第一顶出杆用于在冷镦完成后将配件坯料向外顶出。

17、前述的成型装置中，所述第六冷镦模组包括分体式的第二上模架和第二下模架，第二下模架的中部设有第二顶出杆，第二顶出杆的一端连接有出料部，第二顶出杆的另一端设有用于扣合连接配件坯料的第一凸起部，第二顶出杆的一侧经第二弹性件连接有限位套筒，第二顶出杆和限位套筒之间呈内外嵌套设置；所述第二上模架的中部设有校位杆，校位杆的内端经第三弹性件连接第二上模架，校位杆的外侧设有可拆卸连接在第二上模架上的切块，校位杆和切块呈内外嵌套设置且滑动连接，校位杆穿过切块并延伸至第二上模架的外侧，校位杆的端部设有用于扣合连接配件坯料的第二凸起部。

18、与现有技术相比，本发明具有以下特点：

19、(1)本发明通过在对a坯料的盖板坯进行冷镦形成台阶部，再对台阶部进行切除得到成品盖板的方式，使得盖板坯的展开前的金属量能够超过成品盖板所需的金属量，从而保证盖板坯展开后能够将上定位槽和下定位槽完全填充，避免盖板坯因金属量或均匀度问题造成无法完全成型的情况，并降低厂家对配件坯料前处理精度的需求；盖板坯在溢出后形成的台阶部则能够通过后续冷镦工艺进行切除，使不同金属量的盖板坯在加工后均能够形成指定外形尺寸的金属盖板，有效提高金属盖板在加工后的尺寸精度；

20、(2)通过将盖板坯在溢出后形成台阶部，一方面能够提高盖板坯在冷镦时的稳定性，避免盖板坯在定位槽内因积料过多造成碎裂，另一方面还能够将盖板坯在冷镦过程中因均匀度问题造成的边缘缺陷转移至台阶部，从而保证盖板坯在切边后的尺寸精度；台阶槽在设置后则能够对金属的溢出提供阻碍，使金属在流动过程中能够更充分的对定位槽的边缘处进行填充，即保证金属盖板在边缘位置的成型效果；台阶槽在成型后还能够为后续工艺提供定位和切口，从而提高后续冷镦工艺的稳定性；

21、(3)在此基础上，本发明还进一步限定了对应的成型装置，使得配件坯料能够在成型装置作用下按上述工艺进行冷镦处理得到成品配件；通过对第四冷镦模组结构限定，使得下压杆和上压杆能够在冷镦过程中对b坯料的两端进行挤压形成斜口；通过对第六冷镦模组的结构限定，一方面能够在c1坯料冷镦时利用斜口对c1坯料进行定位，从而使配件坯料在两次冷镦工艺时均能够以斜口作为定位面进行加工，提高对配件坯料的加工精度；另一方面在冷镦过程中对c1坯料的两端斜口进行夹持，使得盖板坯在冷镦过程中还能够随之调整自身的平面度以及与坯料内孔的垂直度，进一步提高对汽车配件的加工精度；

22、(4)通过限位套筒、第二弹性件和第二顶出杆的结构配合，使得第二顶出杆在第六冷镦模组冷镦过程中能够处于固定状态并为限位套筒提供支撑，使限位套筒能够在第二弹性件作用下实现对c1坯料的支撑和向内收缩；当第六冷镦模组完成冷镦工作后，第二顶出杆则能够在出料部作用下向外顶出，并随之带动限位套筒对盖板进行顶出，从而实现对成品配件的自动落料；

23、所以，本发明能够提高金属盖板在冷镦处理时的成型稳定性和加工精度。