[實(shí)用新型]多層螺帽模具與多層螺絲模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721818387.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN208555837U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林國成;林慶維;林宜良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 承昌鎢鋼制品有限公司
• 主分類號(hào): B21J13/02
• 分類號(hào): B21J13/02;C22C29/08
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;曲芳兵

本實(shí)用新型為一種多層螺絲模具與多層螺帽模具，其包含：第一層，具有抗磨特性；以及，第二層，鄰接該第一層，該第一層的硬度較該第二層大，其中該第一層被包覆于該第二層中。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型為螺絲與螺帽的模具，特別是指一種使用硬質(zhì)合金，具有兩層或以上異質(zhì)材料組成的分層結(jié)構(gòu)的模具，使其在得以兼顧強(qiáng)度與韌性，同時(shí)滿足加工過程中耐磨損與耐沖擊的需求。

背景技術(shù)

螺絲與螺帽為常見的固定工件，一般多以金屬或塑料作為材料，螺絲成圓柱形，尖端呈尖刺狀，側(cè)表面攻有環(huán)繞螺絲的螺牙，以使螺絲發(fā)揮接合兩物體，或固定物體位置的功能；螺帽則又稱螺母，經(jīng)常與大小相合的螺絲共同作用，其內(nèi)側(cè)同樣攻有與螺絲尺寸配合的螺紋，而中心開孔，用于進(jìn)一步固定螺絲的位置。一般螺絲以種類劃分可分為普通螺絲、自攻螺絲和膨脹螺絲，普通螺絲除本身的螺牙外，所作用的物體位置也有相對(duì)應(yīng)知螺紋；自攻螺絲相對(duì)于普通螺絲則可在較軟的物體上于旋緊的過程中切削出螺紋；膨脹螺絲使用上搭配金屬或塑料套筒，旋緊時(shí)螺絲將套筒撐開，如用在水泥墻上時(shí)，被撐開的套筒與水泥墻產(chǎn)生摩擦力，再靠套筒固定螺絲，但其應(yīng)用時(shí)則無法承受太大荷重。

螺絲與螺帽屬工業(yè)必須的基本固定工件，廣泛用于機(jī)械、汽車、航天、造船等產(chǎn)業(yè)，依照用途可分為上、中、下三個(gè)層次，最高層次為航天、生醫(yī)、汽車、計(jì)算機(jī)，此層次的螺絲螺帽類產(chǎn)品外型細(xì)致、可承受高應(yīng)力、高轉(zhuǎn)速，質(zhì)量最高且產(chǎn)品單價(jià)高；中層次以自功螺絲為代表，產(chǎn)品種類多并適合大量生產(chǎn)；低層次則為普通家庭或機(jī)械工藝用，材料以低碳鋼為主。

螺絲螺帽類產(chǎn)品于工業(yè)上為利于制造，通常是以模具加工金屬的方式為將加熱后的金屬原料置于一定形狀的模穴內(nèi)，受沖擊應(yīng)力或壓力而鍛造塑形至所欲形狀的加工方法，優(yōu)點(diǎn)是鍛件形狀與尺寸精度良好，復(fù)制性佳，適合生產(chǎn)大批量的中小型的零附件，例如用于機(jī)密儀器的零附件，即對(duì)其公差精度有著嚴(yán)格的要求。其中，模具的型式如圖1所示，常見有平模(flat dies)10A、V型模(V-dies)10B、曲型模(swage dies)10C等等，將加工材料置于上下一組模具間進(jìn)行鍛打后依需要經(jīng)過升降溫步驟后燒結(jié)成型，之后在以機(jī)械切削的方式自螺絲表面尾端向上延伸攻出所需螺牙的形狀。

以往，所用鍛造的模具使用結(jié)合陶瓷的高硬度與金屬韌性的硬質(zhì)合金為制作材料。其高硬度耐沖擊的特性被用來取代鉆石材料與較軟的高速鋼。其用作模具時(shí)機(jī)械性質(zhì)直接從接觸面的損耗決定了硬質(zhì)合金的壽命，且因?yàn)橛操|(zhì)合金硬度太高不適合作修復(fù)精整，因此制作出來的成品精度會(huì)下降，當(dāng)模具磨耗太過嚴(yán)重時(shí)就必須要報(bào)廢，然則其實(shí)際發(fā)生損傷的僅是模具加工面的表面層，將整個(gè)模具報(bào)廢即造成資源上的浪費(fèi)。但若直接提升材料硬度與抗磨耗能力，則會(huì)犧牲沖擊強(qiáng)度和破裂韌性，材料可能直接在加工時(shí)裂開，甚至造成生命財(cái)產(chǎn)危害。

因此在先前習(xí)知技術(shù)中，采用了表面改質(zhì)的作法盡可能提升表面硬度，在模具的加工零附件的加工部位以氧化物陶瓷鍍膜或是氮碳化鈦表面硬焊，常見的黃色硬質(zhì)合金模具就是經(jīng)過表面處理的硬質(zhì)合金模具此外，也有使用表面擴(kuò)散技術(shù)進(jìn)行塊材表面改質(zhì)。但是這些制程都需要額外的設(shè)備方能達(dá)到，徒增硬質(zhì)合金的加工成本，此外硬化層也僅有表面的薄薄一層，與硬質(zhì)合金表面也擁有接口的問題，可能會(huì)在加工零件時(shí)剝落，使其對(duì)模具的改善效果有限。

因此為了改善先前習(xí)知技術(shù)的缺失，遂有業(yè)者試圖加以改良，而因?yàn)槟＞邠p壞處多在零附件的加工部位，引此開發(fā)出一種以高速鋼與碳化鎢兩者材料制成的模具，其以成本較經(jīng)濟(jì)的高速鋼作為模具的基座，而加工部位則以強(qiáng)度較高的碳化鎢制成塑型模塊，最后以銅粉通過氣焊方式將基座與塑型模塊加以固定組裝，以期達(dá)到成本與強(qiáng)度兼顧的目的。然而該種組合式模具在強(qiáng)度上不足，依靠銅粉以氣焊方式結(jié)合，接著接口仍然因?yàn)榧庸C(jī)具的頻繁撞擊而崩落，與前述表面改質(zhì)的方式皆無法完全解決模具的成本與強(qiáng)度問題。

發(fā)明內(nèi)容