[发明专利]冷镦嵌装螺母及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种冷镦制造技术领域的产品及其制造方法，具体是一种冷镦嵌装螺母及其制造方法。

背景技术

自从上世纪五十年代塑料专用嵌装铜螺母诞生起始，半个多世纪以来，全世界均采用车削的方法生产嵌装铜螺母。而用车削方法生产的嵌装铜螺母主要存在以下不足和缺陷：原材料的利用率低；由于车削加工的铜材中必须含有铅，因此嵌装铜螺母是非绿色环保产品，已受到国际上的限制。当采用精密冷镦工艺生产的嵌装铜螺母，则完全没有车削方法的不足和缺陷：原材料的利用率按某产品作比较：车削时利用率为22.4％，冷镦时利用率为81.5％；冷镦用线材完全可以不含铅，属绿色环保材料，不会受到国际ROHS指令的限制；由于采用冷镦生产使嵌装铜螺母的性能得到提升，经冷镦加工后材料的致密度得到提高，所以材料强度有了提高；提高劳动生产率。由于冷镦加工的生产率大于车削加工，因此产量得到提高，同时也降低了成本；精密冷镦工艺在节能减排方面具有突出的优势，是少无切削加工。当前国际上精密冷镦工艺可以达到的精密度为0.01-0.02mm，已能完全满足机械制造业的需求。

经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号200410031731.9，公开号CN1532009A的发明专利申请，记载了一种“铆钉螺母的制造工艺和通过此工艺获得的铆钉螺母”，涉及一种铆钉螺母的制造工艺，此工艺包括通过冷镦锻在毛坯锻件(1)中形成的凹进部分(3)获得一毛坯件。毛坯件在冷镦锻操作后经历退火热处理使孔(8)的形成包括有内螺纹(10)。内螺纹(10)优选地是从螺母的孔8经由镦锻攻丝而获得的。然而该现有技术制备出的铆螺母仅适用于金属薄板零件上，对于塑料、胶木等日渐广泛实用的板材上则无法适用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种冷镦嵌装螺母及其制造方法，利用冷镦嵌装螺母的特殊结构和精密冷镦工艺，获得了具备优良抗拉强度的同时，大幅度提高了原材料的利用率，是先进制造业中必不可少的一项重要技术。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及的冷镦嵌装螺母，包括：螺母口、颈体、螺母尾和嵌装体，其中：颈体分别位于螺母口与嵌装体之间以及嵌装体与螺母尾之间，嵌装体的外部设有轴向凹槽，颈体的外径小于螺母口外径、螺母尾外径及嵌装体的外径。

所述的螺母口内沿设有喇叭状开口，该开口与水平面所成角度α为30°～60°。

所述的嵌装体为筒状或锥状结构，该嵌装体的截面为圆形或多边形，嵌装体外径D与嵌装体内径d的比值：D/d≤2.2，嵌装体的长度H满足：

L/4≤H≤L/2，

其中：L为嵌装螺母总长。

所述的轴向凹槽为若干条相互平行的凹槽，该凹槽为直线状、折线状或螺纹状结构。

所述的嵌装体内径d与颈体外径d₀的比值：d/d₀≤0.85。

所述的嵌装螺母由黄铜制造，或者根据应用要求，由碳钢或不锈钢以及其他金属制造。

本发明涉及的冷镦嵌装螺母的制造方法，步骤如下：

第一步、截取坯料的直径d₀及长度L₀的圆柱体形状坯料；

所述的坯料为黄铜线材、碳钢或不锈钢中的一种；

第二步、在截取的坯料的一端通过常温冷镦锻的方法获得颈体，并形成颈体内孔直径d，深度为b的毛坯件；

第三步、对带有颈体直径d₀，内孔为d深度为b的毛坯件继续进行二次常温冷镦锻，嵌装体直径D及其轴向凹槽成形，且嵌装体的两端分别为颈体直径d0相同的螺母口和螺母尾，螺母口的内孔深度b1≤2.2d，螺母尾的内孔深度b2≤d/4；同时二次常温冷镦锻，嵌装体的长度H满足：L/4≤H≤L/2，其中：L为嵌装螺母总长；嵌装体内径d与颈体外径d0的比值：d/d0≤0.85。

第四步、对螺母口进行冲压直至形成喇叭状开口，该开口与螺母口的水平面的夹角α为30°～60°；

第五步、对螺母尾进行冲孔，并将另一颈体的喇叭口冲压成形，制成冷镦嵌装螺母。

本发明通过选取黄铜、碳钢或不锈钢作为原材料，相比现有技术更节省环保；冷镦工艺是采用无铅环保材料在室温下进行生产的，与车削工艺相比生产效率更高，能耗更低，经冷镦加工后的螺母致密度增加后整体强度有所提高；冷镦工艺的精度完全满足机械制造业的需求。

本发明涉及冷镦工艺是采用无铅环保材料在室温下进行生产的，与车削工艺相比生产效率更高，能耗更低，经冷镦加工后的螺母致密度增加后整体强度有所提高。同一规格的嵌装铜螺母，冷镦件比车削件在用料方面可节省5％以上。