專利名稱：一種螺母板一體成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車面板制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及應(yīng)用在汽車上的螺母板的成型方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前汽車用螺母板的最常用的制造方式如圖la、圖Ib所示，是將螺母10通過鉚接 11或焊接12方式連接在母板20上，以實(shí)現(xiàn)螺母板能夠和汽車其它零件相固定連接。螺母板要求母板和螺母連結(jié)處的螺紋扭矩、抗拉脫力在達(dá)到正常運(yùn)動(dòng)情況不致松脫并保持連接部不致斷裂，但鉚接和焊接都有可能導(dǎo)致虛鉚和虛焊，生產(chǎn)中需增加激光檢測(cè)等儀器來檢測(cè)連接的可靠性。但扭矩和抗拉脫力基本上是破壞性實(shí)驗(yàn)，無法一一去測(cè)試。且在機(jī)車運(yùn)動(dòng)過程中，螺母和母板連接處受高頻率振動(dòng)，亦會(huì)導(dǎo)致螺母松脫失效，以致會(huì)導(dǎo)致安全隱患發(fā)生。后來，有人發(fā)明了螺母和母板成一體結(jié)構(gòu)的螺母板，這種螺母板的制作方法是直接在母板上沖壓出環(huán)狀翻邊，并在環(huán)狀翻邊內(nèi)徑上攻出螺紋以形成螺母。但是，普通沖孔翻邊方式無法實(shí)現(xiàn)，因沖孔翻邊后材料直接變薄，翻邊高度受預(yù)沖孔限制且易開裂(如圖2所示)。并且從母板上直接沖壓出的環(huán)狀翻邊均比母板要薄，根本無法滿足螺母強(qiáng)度要求?？紤]到螺紋尺寸，螺母的壁厚應(yīng)是母板厚度的2倍以上。為了提高螺母壁厚，目前有發(fā)明人采用先沖壓拉伸后鐓壓的方式來提高壁厚，但是鐓壓后螺母存在內(nèi)孔有疊料、倒錐、不直壁、 壁厚不均等問題(如圖3所示)，再?zèng)_孔擠光內(nèi)孔，在材料顯微上發(fā)現(xiàn)，螺母有斷裂和組織纖維流動(dòng)起伏變化極大等問題，損傷了螺母的強(qiáng)度和功能。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種提高螺母強(qiáng)度的螺母板一體成型方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。一種螺母板一體成型方法，其步驟為
A、先在母板上一次性沖壓出高度等于螺母高度的大孔徑的環(huán)狀翻邊；
B、再在保持環(huán)狀翻邊高度不變、整個(gè)環(huán)狀翻邊體積不變的情況下以連續(xù)沖壓的方式漸縮環(huán)狀翻邊的內(nèi)徑和外徑，直至環(huán)狀翻邊的厚度達(dá)到強(qiáng)度要求；
C、最后精整環(huán)狀翻邊的內(nèi)孔并攻絲以形成螺母板的螺母。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，所述步驟B是以保持連續(xù)模中的各個(gè)沖頭高度不變、依次漸縮沖頭直徑和凹?？椎目讖降姆绞絹磉B續(xù)沖壓環(huán)狀翻邊實(shí)現(xiàn)漸縮環(huán)狀翻邊的內(nèi)徑和外徑。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，所述沖頭的頂部、根部和凹模孔的孔徑邊沿具有圓角。這樣，在連續(xù)沖壓過程中，靠沖頭底部圓角處傳遞受力使得環(huán)狀翻邊的材料更容易往凹?？椎腻F角圓弧處強(qiáng)制地進(jìn)入凹?？?，從大徑變?yōu)樾?；然后在?cè)向和彎曲及圓角部位拉力作用下向小徑收縮，其壁厚在側(cè)向力作用下變厚。行程結(jié)束時(shí)，沖頭上的圓角和凹?？咨系膱A角可對(duì)環(huán)型翻邊的圓角進(jìn)行整形。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用等高收徑的方式實(shí)現(xiàn)了增厚螺母的壁厚，這樣的一體成型方法生成出的螺母板避免了鉚接和焊接所存在的虛鉚和虛焊問題，具有強(qiáng)度和抗拉脫力高的優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明 圖Ia為現(xiàn)有技術(shù)中鉚接螺母板的結(jié)構(gòu)示意圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)中焊接螺母板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為普通沖孔翻邊的示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)中拉高鐓壓工藝的示意圖(a為拉高，b為鐓壓)； 圖4為本發(fā)明的成型方法示意圖(a為拉伸，b為收徑、變厚)； 圖5為本發(fā)明的工藝料帶示意圖； 圖6為CAE分析等高收徑厚度變化示意圖； 圖7為上模的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為上、下模合模時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖4結(jié)合圖5所示，本發(fā)明的一種螺母板一體成型方法，其步驟為
A、先在母板上一次性沖壓出高度等于螺母高度的大孔徑的環(huán)狀翻邊；
B、再在保持環(huán)狀翻邊高度不變、整個(gè)環(huán)狀翻邊體積不變的情況下以連續(xù)沖壓的方式漸縮環(huán)狀翻邊的內(nèi)徑和外徑，直至環(huán)狀翻邊的厚度達(dá)到強(qiáng)度要求；
C、最后精整環(huán)狀翻邊的內(nèi)孔并攻絲以形成螺母板的螺母。通過上述等高收徑方法，這種一體螺母板在連續(xù)模具生產(chǎn)中工藝優(yōu)勢(shì)非常顯著， 可以取代原先的焊接和鉚接方案，增厚明顯，用Auto form對(duì)其進(jìn)行CAE運(yùn)算分析，分析結(jié)果如圖6所示，證明可行。以材料厚度2. 00毫米的母板為例，螺母甚至單邊增厚至4. 5mm。 以目前的MlO螺母，螺母有效高度可達(dá)15mm，其抗拉脫力達(dá)7. 9噸。上述螺母板一體成型方法通過下述的連續(xù)模沖壓而成，為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合圖7和圖8進(jìn)行詳細(xì)說明
本發(fā)明用于螺母板成型的連續(xù)模具，其包括上模100和下模200。其中，如圖7所示，上模100包括上模座101、上墊板102、上固定板103、上脫背板 104、上脫板105、多個(gè)上彈簧106以及多個(gè)排列的沖頭107。上墊板102固定在上模座101上，沖頭107固定在上墊板102上并位于上固定板 103、上脫背板104和上脫板的沖頭孔中，上固定板103與上墊板102相連、上脫背板104與上脫板105相連。上彈簧106位于相鄰沖頭107之間，并一端抵頂上模座101、穿過上墊板 102、上固定板103、上脫背板104，另一端抵頂上脫板105，從而使得上固定板103和上脫背板104之間具有間距形成上模的運(yùn)動(dòng)行程。下模包括下模座201、下墊板202、下固定板203、下脫背板204、下脫板205、多個(gè)下凹模206、多個(gè)下頂桿207、多個(gè)下彈簧208。其中，下墊板202固定在下模座201上，下凹模206固定在下墊板202上，下固定板203與下墊板202相連，下脫板205與下脫背板204相連。下彈簧208位于相鄰的下凹模206之間，穿過下墊板202、下固定板203、下脫背板204， 一端抵頂在上脫板205上、另一端抵頂在下模座201上，從而使得下脫背板204和下固定板 203之間具有間距形成下模的運(yùn)動(dòng)行程。下凹模206具有對(duì)應(yīng)上模100的沖頭107的位置具有凹模孔209，下頂桿207位于凹?？?09中。在本發(fā)明的連續(xù)模中，上模100的各個(gè)沖頭107的直徑是依次逐漸縮小的，各個(gè)凹?？?09的孔徑也是依次逐漸縮小的，在本實(shí)施例中，下一個(gè)沖頭是上一個(gè)沖頭直徑的 90%，下一個(gè)凹模孔的孔徑是上一個(gè)凹?？椎目讖降?0%。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要，該縮小比例可以進(jìn)行微調(diào)。另外，在沖頭107的頂部117、根部118和凹模孔209的孔徑邊沿219具有圓角。 這樣，可以靠沖頭107頂部117圓角傳遞受力使環(huán)狀翻邊向凹模孔209錐角圓弧處(即凹?？?09的孔徑邊沿219的圓角)強(qiáng)制地進(jìn)入凹模孔中，從大徑變?yōu)樾健：夏r(shí)，上脫板105先壓住母板，然后沖頭107露出上托板105固定高度(下脫板 205力遠(yuǎn)大于上脫板105)。然后在側(cè)向和彎曲及圓角部位拉力作用下向小徑收縮，其壁厚在側(cè)向力作用下變厚。行程結(jié)束時(shí)，沖頭上的圓角和凹?？咨系膱A角可對(duì)環(huán)型翻邊的圓角進(jìn)行整形。上述螺母板一體成型方法可以應(yīng)用在不同的平面上，可以對(duì)單個(gè)螺母、雙個(gè)螺母、 設(shè)置多個(gè)螺母成型，其原理一致，在汽車零件優(yōu)化安全涉及和保證強(qiáng)度上有顯著效果。因此，通過上述詳細(xì)描述，可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的螺母板一體成型方法生成出的螺母板避免了鉚接和焊接所存在的虛鉚和虛焊問題，具有強(qiáng)度和抗拉脫力高的優(yōu)點(diǎn)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利保護(hù)范圍的限制，只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種螺母板一體成型方法，其步驟為A、先在母板上一次性沖壓出高度等于螺母高度的大孔徑的環(huán)狀翻邊；B、再在保持環(huán)狀翻邊高度不變、整個(gè)環(huán)狀翻邊體積不變的情況下以連續(xù)沖壓的方式漸縮環(huán)狀翻邊的內(nèi)徑和外徑，直至環(huán)狀翻邊的厚度達(dá)到強(qiáng)度要求；C、最后精整環(huán)狀翻邊的內(nèi)孔并攻絲以形成螺母板的螺母。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺母板一體成型方法，其特征在于所述步驟B是以保持連續(xù)模中的各個(gè)沖頭高度不變、依次漸縮沖頭直徑和凹?？椎目讖降姆绞絹磉B續(xù)沖壓環(huán)狀翻邊實(shí)現(xiàn)漸縮環(huán)狀翻邊的內(nèi)徑和外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺母板一體成型方法，其特征在于所述沖頭的頂部、根部和凹?？椎目讖竭呇鼐哂袌A角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺母板一體成型方法，其步驟為A、先在母板上一次性沖壓出高度等于螺母高度的大孔徑的環(huán)狀翻邊；B、再在保持環(huán)狀翻邊高度不變、整個(gè)環(huán)狀翻邊體積不變的情況下以連續(xù)沖壓的方式漸縮環(huán)狀翻邊的內(nèi)徑和外徑，直至環(huán)狀翻邊的厚度達(dá)到強(qiáng)度要求；C、最后精整環(huán)狀翻邊的內(nèi)孔并攻絲以形成螺母板的螺母。采用所述技術(shù)方案，本發(fā)明的螺母板一體成型方法生成出的螺母板的螺母避免了鉚接和焊接所存在的虛鉚和虛焊問題，具有強(qiáng)度和抗拉脫力高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23P15/00GK102172820SQ20111006219
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者全洪文, 寧圣飛 申請(qǐng)人:上海宏旭模具工業(yè)有限公司