五金机械

模内攻牙技术五金零件先进的螺丝孔成型

发布时间:2022/7/11 20:33:15   

一、什么是模内攻牙机?

模内攻牙机又叫模内攻丝机,是与五金连续模具配合,在五金零件冲压加工同时快速进行螺丝孔加工的设备。是目前五金零件最先进的螺丝孔成型工艺,打破传统加工方法,其核心就是将传统的“冲压”和“攻丝”技术“整合”在一起在模具内直接成型。由于模内攻牙有效的避免了二次操作(先冲压,再攻牙),所以生产效率大大的得到提高,特别适用于连续冲模、级进冲模、精密冲模中。

模内攻牙技术真正意义上实现了“无屑加工”,由于攻牙采用的是挤压丝锥,所以螺纹成型过程中不会产生因为切削而形成的切屑,做到了清洁环保,并且螺纹的强度得到了很好的提高。

主要特点:

生产速度快,效率高;

不需要人力,使用寿命长,成本降低;

适应范围广,不管是侧面,上面,下面,倾斜面上的螺丝孔,都可以成型。还可以加工盲孔;

螺丝规格范围广,各种公制、英制、美制和非标螺丝孔都适宜;

安装简便快捷,稳定可靠。

二、攻牙机的工作原理

在冲床加工周期中,有送料、定位、冲材折弯三个功能过程,如下图所示,冲床滑块上下往复运动。

A:冲床行程

B:冲床在产品稳定后行程

C:送料时冲床运动行程

D:丝锥上下移动量

E:产品稳定后丝锥行程

F:丝锥安全间隙

G:丝锥贯穿量

H:需攻牙产品厚度

K:送料时丝锥移动量

其中冲床运动过程中B段可以攻牙加工,丝锥运动范围H是有效加工量。

送料时间长短(送料角度大小)影响螺丝孔加工时间。另一个影响螺丝孔加工时间是螺丝孔深度H,即螺丝孔深度有多少牙距,螺丝孔牙数越多需要旋转圈数越多。在冲床加工过程中,在工件上加工螺丝孔,只能是在送料停止,水平方向没有运动时才可以加工,所以送料停止时,开始螺丝孔加工,到下死点(o)时加工完成,下死点(o)丝锥开始退出。到送料开始前,丝锥退出工件螺丝孔。

工作原理:

攻牙机螺杆螺母受冲床上下运动的力驱动齿轮组合,齿轮组经精确的传动比输出标准扭力,带动丝锥做旋转运动完成攻牙作业。

三、机型分类

1.机械式单孔机型

2.机械式多孔机型

3.机械式分体机型介绍

4.伺服马达机型

5.软轴传动机型

四、攻牙机在模具内的安装方式

根据产品、冲床和模具特性,攻牙机在模具内有不同的安装形式。

1.机械式机型的安装方式

(1)浮升板安装方式,产品有弯曲拉深,浮升大,材料输送和冲压加工过程中有上下运动,有浮升销将材料托起输送。

(2)上范本安装方式,产品特殊,丝锥不能正常到达螺丝孔位置。材料输送和冲压过程中有上下运动,且攻牙部位有下凹或者需要特别定位。

(3)底范本安装方式,材料输送和冲压加工过程中上下移动量很小,模具浮升约0.5~1mm。

(4)支架安装方式,机械手搬送材料

安装举例:浮升板模具设计图示

根据模内攻牙机安装方式,模具设计需要配合模内攻牙机设计。

机械式机型的安装及拆卸方法

抽屉式的插入拔出安装方法,极大的方便了客户安装及拆卸。

2.伺服马达式机型安装方式

伺服马达式的机型攻牙的部分和机械式基本相似,安装方式也是大同小异。

浮升板上安装、上模板上安装、下模板上安装。并可用于攻牙自动化设备设计。

3.软轴式机型的安装方式

五、丝锥

1.丝锥安装和更换方法

丝锥采用快速锁头自锁,更换方便快捷稳定可靠。

2.丝锥安全保护

在冲压过程中如果冲子断裂,无螺丝底孔,丝锥会缩回防止丝锥折断,保护丝锥。

3.丝锥冷却方式

汽化油雾冷却:在丝锥处精确定位,雾化均匀,保证产品清洁,防止丝锥过热。

4.影响丝锥寿命因素

材料材质:材料硬度越高,丝锥寿命越低,材料的润滑性能越好寿命越长,材料流动性能越好,丝锥寿命越长;

丝锥线速度:丝锥攻牙线速度最佳是10米/分钟~30米/分钟,速度超过30米/分钟,丝锥寿命下降;

丝锥冷却与丝锥润滑:丝锥高速运转产生热量,产品材料容易粘结到丝锥沟槽,使螺丝孔变大。良好的冷却润滑可以降低丝锥温度和摩擦力防止丝锥粘结,延长丝锥寿命;

螺丝牙精度及饱和率:在满足产品的质量要求情况下,精度越高丝锥寿命越短,饱和率越低丝锥寿命越长。

5.挤压丝锥知识

(1)挤压丝锥加工螺丝牙是将牙谷材料挤压流动到牙峰,材料不产生流失。

(2)螺丝牙峰的高低(即饱和率)有底孔的大小和丝锥精度等级决定。螺丝底孔越小饱和率越大,当螺丝底孔过小时,材料会溢出产生牙丝,丝锥扭断,丝锥寿命缩短。当螺丝底孔过大时,螺丝牙峰小或无牙,饱和率低,丝锥寿命会延长。

(3)螺丝底孔非常重要,螺丝底孔需要根据客户螺丝精度要求选择大小,可以通过试验方法决定,提供的底孔表只是做参考。

(经验值列表如下)

公制规格

螺距

精度等级

螺丝牙饱和率%---预孔直径mm

%

90%

80%

70%

M1

0.25

4

0.86

0.87

0.89

0.9

M1.2

0.25

4

1.06

1.07

1.09

1.1

M1.4

0.30

4

1.23

1.25

1.26

1.28

M1.6

0.35

4

1.4

1.42

1.44

1.46

M1.7

0.35

4

1.5

1.52

1.54

1.56

M1.8

0.35

4

1.6

1.62

1.64

1.66

M2

0.40

4

1.77

1.8

1.82

1.84

M2.2

0.45

4

1.94

1.97

2

2.02

M2.3

0.40

4

2.07

2.1

2.12

2.14

M2.5

0.45

4

2.24

2.27

2.3

2.32

M2.6

0.45

4

2.34

2.37

2.4

2.42

M3

0.50

5

2.72

2.74

2.77

2.8

M3.5

0.60

5

3.16

3.19

3.23

3.26

M4

0.70

6

3.6

3.64

3.68

3.72

M5

0.80

6

4.55

4.59

4.64

4.68

M6

1.00

7

5.43

5.49

5.55

5.6

M7

1.00

7

6.43

6.49

6.55

6.6

No.1-64UNC

4

1.63

1.65

1.67

1.7

No.2-58UNC

4

1.93

1.95

1.98

2

No.3-48UNC

4

2.21

2.24

2.27

2.3

No.4-40UNC

5

2.49

2.52

2.56

2.59

No.5-40UNC

5

2.82

2.85

2.89

2.92

No.6-32UNC

5

3.05

3.1

3.14

3.19

No.8-32UNC

6

3.72

3.76

3.81

3.85

No.10-24UNC

6

4.23

4.29

4.35

4.41

No.12-24UNC

6

4.89

4.95

5.01

5.07

1/4-20UNC

6

5.63

5.7

5.77

5.85

5-16-18UNC

7

7.14

7.22

7.3

7.38

3/8-16UNC

7

8.62

8.71

8.8

8.89

7/16-14UNC

8

10.08

10.19

10.29

10.39

1/2-13UNC

8

11.59

11.7

11.81

11.92

9/16-12UNC

10

13.09

13.21

13.33

13.45

5/8-11UNC

11

14.55

14.68

14.81

14.94

3/4-10UNC

12

17.61

17.75

17.9

18.04

六、使用模内攻牙机有哪些好处?

减少工序提高生产效率

模内攻牙机将需攻丝零件冲压与攻牙动作结合一体,直接在冲床上攻牙与冲压同步进行,使用模内攻牙机可以节省工作时间,攻牙精度高,时间短,提高生产效率。

高精确螺纹成型

用模内攻牙机可以提高丝锥的攻牙效率和精确度,丝锥运动与螺丝螺距精确吻合。

节省资源

模内攻牙机将零件的攻牙和冲压结合为一道工序,完全自动化,节省了人工成本。并且模内攻牙机完全靠机械传动,节省了专门用来攻牙的机器能源。

降低不良率,降低成本

模内攻牙机的精确定位可以减少丝锥的损坏机率,同时可以降低因供料失误而产生废品的机率,并且可以减少因供料错误产生的机率,减少加工过程中产品在库量,从而节约成本。

安装简单,更换方便

模内攻牙机设计坚固耐用,体积小,易安装于不同模具内;攻牙头可更换不同规格。

使用模内攻牙机与普通攻牙机的成本与时间对比

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