一种自动铆螺母模具及其方法与流程

1.本发明涉及铆螺母技术领域，具体为一种自动铆螺母模具及其方法。


背景技术：

2.压铆螺母又叫铆螺母，自扣紧螺母，是应用于薄板或钣金上的一种螺母，外形呈圆形，一端带有压花齿及导向槽。其原理是通过压花齿压入钣金的预置孔位，一般而言预置孔的孔径略小于压铆螺母的压花齿，通过压力使压铆螺母的花齿挤入板内使预置孔的周边产生塑性变形，变形物被挤入导向槽，从而产生锁紧的效果。
3.现有的方式对工件进行压铆螺母时，其中一部分压铆模具需要事先在工件上开设用于放置压铆螺母的通孔，然后再放置到压铆模具中进行压铆工作，在这一过程中不仅仅需要额外的开孔设备，需要额外的操作工进行开孔作业，设备的购买费用和维修费用也是一笔不小的开支，开孔后的工件，在压铆过程中通孔与压铆螺母对心也非常的困难，压铆螺母与通孔偏差过大则容易导致压铆螺母损坏；
4.还有一部分压铆模具则是直接通过强压压铆螺母，使得压铆螺母对工件进行开孔，此种方式虽然不会出现铆螺母与通孔偏心的情况，但是，这对工件的强度需要小于压铆螺母的强度，不然会导致压铆螺母变形，导致无法对工件进行开孔，更无法完成压铆工作。
5.基于此，本发明设计了一种自动铆螺母模具及其方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种自动铆螺母模具及其方法，以解决上述背景技术中提出了的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括基座，所述基座通过支架安装有液压机构，所述液压机构伸缩端安装有上模，所述上模正下方设置有安装在基座上的下模，所述基座上表面安装有用于将铆螺母送至上模正下方的送料结构；
8.所述上模包括与液压机构固定连接的压板，所述压板底部固定连接有套管，所述压板外壁套设有外壳，所述外壳外壁固定连接有用于下压铆螺母的外压环，所述外壳内壁固定连接有触发环，所述套管内壁固定连接有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧底部固定连接有与套管滑动连接的拉杆，所述套管与拉杆侧壁均铰接有以套管轴线呈圆周阵列排布的连杆，所述套管和拉杆分别通过连杆铰接有内弧板和外弧板，所述外壳内设置有由内弧板与外弧板组成的切割刀，所述切割刀上小下大且顶部外径与外壳外径相同、底部外径与铆螺母内径相同；
9.作为本发明的进一步方案，所述送料结构包括通过支架安装在基座上的伸缩杆，所述伸缩杆活动端安装有u型结构的送料板，所述送料板上方设置由送料轨道，所述送料轨道末端位于送料板收回状态的上方且开设有下料口，所述送料板内壁滑动连接有顶部设置有倒角的限位板，所述限位板与送料板之间安装有限位弹簧；
10.作为本发明的进一步方案，所述基座顶部通过支架安装有用于限位伸出状态送料
板的支撑架，所述支撑架侧壁开设有与送料板相匹配的槽口，所述槽口与送料板均设置有倒角；
11.作为本发明的进一步方案，所述伸缩杆与支撑架均螺纹连接有螺栓，所述伸缩杆与支撑架均通过螺栓滑动连接有与滑轨，所述滑轨均通过支架与基座固定连接；
12.作为本发明的进一步方案，所述下模包括与基座固定的底板，所述底板中心开设有下料口且围绕下料口轴线圆周阵列排布的固定件，所述固定件顶部共同固定连接有平台，所述固定件均滑动连接有楔形块，所述楔形块与固定件之间固定连接有触发弹簧；
13.作为本发明的进一步方案，所述套管、拉杆与连杆之间均设置有与连杆转动连接的铰接件，所述铰接件底部均固定连接有形状为l型且用于限制连杆竖直的限位挡板；
14.作为本发明的进一步方案，所述外压环底部固定连接有弹簧板。
15.一种自动铆螺母方法，包括以下步骤，
16.步骤一，上料过程，先将工件放置在下模上，伸缩杆移动送料板，送料板经过送料轨道时，铆螺母送至送料板上，伸缩杆通过送料板将铆螺母送至上模与下模之间；
17.步骤二，将切割刀零部件穿过铆螺母，液压机构带动压板下降，套管和拉杆随之下降，套管和拉杆通过与其铰接的上模带动内弧板和外弧板下降，外壳失去支撑在重力作用下自然下落，外壳穿过铆螺母后，外压环接触铆螺母时，外壳停止下降；
18.步骤三，组装切割刀，套管和拉杆继续下降，外弧板和内弧板先后接触工件，外弧板和内弧板接触工件后受到阻力，在倾斜的连杆作用下向四周先后移动，内弧板抵住回移的外弧板并且组成圆柱状的切割刀；
19.步骤四，工件开孔，套管和拉杆继续下降，由内弧板和外弧板组成的切割刀对工件进行开孔，开孔后，拉伸弹簧将内弧板和外弧板分离在不同高度，内弧板和外弧板自然垂下；
20.步骤五，铆螺母与工件铆接，套管和拉杆继续下降过程中，压板接触触发环时，外壳通过外压环下压铆螺母，使得铆螺母进入工件孔内，外壳与下模对铆螺母进行挤压使其变形并且与工件完成铆接；
21.步骤六，取出切割刀相关零部件，液压机构上移压板，使得套管与拉杆上移，并且将内弧板、外弧板和外壳先后从铆螺母内取出。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1.本本发明中，通过压板下降，使得内弧板和外弧板穿过铆螺母后展开并且组成圆柱状的切割刀，切割刀对工件进行开孔，外壳上的铆螺母随之进入工件上的孔内，外壳与下模对铆螺母进行挤压使得铆螺母变形与工件铆接，在开孔后，拉伸弹簧将外弧板与内弧板分离，内弧板和外弧板在重力作用下自然垂下，套管上升时，内弧板和外弧板能够穿过工件上的铆螺母并且复位，相比事先在工件上开孔，然后在压铆的方式将铆螺母压入工件孔内，本发明只需要一套设备即可完成开孔与压铆工作，降低了购买多套设备与维护的费用，铆螺母与工件也不会出现偏心的情况大大地降低了铆螺母的设备的采购、使用与维护成本；
24.2.本本发明中，通过压板下降，使得内弧板和外弧板穿过铆螺母并且接触工件后，展开并且组成圆柱状的切割刀，切割刀对工件进行开孔，外壳上的铆螺母子啊外壳与下模的作用下变形与工件铆接，相比直接通过强压压铆螺母，使得压铆螺母对工件进行开孔的
方式，本发明对铆螺母的强度要求更低，无需利用铆螺母对工件进行开孔，无需担心铆螺母强度低于工件强度，导致压铆螺母变形，导致无法对工件进行开孔，更无法完成压铆工作的问题，其次通过铆螺母变形的方式与工件进行铆接，工件不受影响，将铆螺母切除后，工件无需进行二次加工即可进行二次使用。降低了工件回收利用的成本。
附图说明
25.图1为本发明总体结构示意图；
26.图2为本发明总体剖面结构示意图；
27.图3为本发明图2中a处放大结构示意图；
28.图4为本发明图2中b处放大结构示意图；
29.图5为本发明上模收缩状态的剖面结构示意图；
30.图6为本发明图5中c处放大结构示意图；
31.图7为本发明上模伸出状态的剖面结构示意图；
32.图8为本发明送料结构剖面结构示意图；
33.图9为本发明的使用方法流程图。
34.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
35.1、基座；2、液压机构；3、上模；31、压板；32、套管；321、内弧板；33、外壳；331、外压环；332、弹簧板；333、触发环；34、拉伸弹簧；35、拉杆；351、外弧板；36、连杆；361、铰接件；362、限位挡板；4、下模；41、底板；42、固定件；43、平台；44、楔形块；45、触发弹簧；5、伸缩杆；6、送料轨道；7、限位板；8、限位弹簧；9、支撑架；10、槽口；11、滑轨；12、送料板。
具体实施方式
36.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：包括基座1，基座1通过支架安装有液压机构2，液压机构2伸缩端安装有上模3，上模3正下方设置有安装在基座1上的下模4，基座1上表面安装有用于将铆螺母送至上模3正下方的送料结构；
37.上模3包括与液压机构2固定连接的压板31，压板31底部固定连接有套管32，压板31外壁套设有外壳33，外壳33外壁固定连接有用于下压铆螺母的外压环331，外壳33内壁固定连接有触发环333，套管32内壁固定连接有拉伸弹簧34，拉伸弹簧34底部固定连接有与套管32滑动连接的拉杆35，套管32与拉杆35侧壁均铰接有以套管32轴线呈圆周阵列排布的连杆36，套管32和拉杆35分别通过连杆36铰接有内弧板321和外弧板351，外壳33内设置有由内弧板321与外弧板351组成的切割刀，切割刀上小下大且顶部外径与外壳33外径相同、底部外径与铆螺母内径相同；
38.工作时，将待加工的工件放置在下模4上，送料结构将铆螺母送至上模3与下模4之间，启动液压机构2，液压机构2伸缩端通过压板31带动套管32下降，外壳33在重力作用下随之下降，套管32通过自由状态的拉伸弹簧34带动拉杆35下降，通过连杆36与套管32、拉杆35铰接的内弧板321和外弧板351随之下降；
39.首先，外壳33穿入铆螺母内，外压环331接触铆螺母后外壳33停止下降，套管32通过拉伸弹簧34带动拉杆35继续下降，直到位于内弧板321下方的外弧板351接触工件后，与外弧板351铰接的连杆36外侧端停止下降，而套管32与拉杆35依然带动连杆36内侧端继续
下降，使得连杆36外侧端带动外弧板351向四周移动，与外弧板351铰接的连杆36水平时，外弧板351完全展开且顶部与外壳33底部接触，套管32继续下降，外弧板351开始向中心回移，同时内弧板321接触工件并且向四周移动，直到内弧板321接触外弧板351时，内弧板321向四周顶外弧板351，外弧板351再次向四周移动，而与外弧板351铰接的连杆36另一端带动拉杆35上移，拉杆35上移套管32下降，使得拉伸弹簧34被压缩，直到连杆36接近水平时，内弧板321与外弧板351完全展开并且组成一个完整的圆柱状切割刀，此时套管32接触触发环333并且通过触发环333下压外壳33，与此同时圆柱状切割刀也随之下降(圆柱状切割刀同时受到外壳33底部平整的下压力，使得切割刀能够保持圆柱的形状并且下降)，切割刀对工件进行开孔，工件开孔后，压板31继续下降，外压环331接触铆螺母后，将其与送料结构脱离并且随着外壳33竖直向下，铆螺母穿过工件的孔内在下模4的作用下变形并且依附在工件上完成铆螺母与工件的铆接，通过铆螺母变形完成铆接工件能够避免压铆螺母流程中工件强度大于铆螺母，铆螺母在开孔之前就发生变形，不仅无法通过铆螺母对工件进行开孔没更无法完成压铆工作的问题，另外此种方式可以降低铆螺母的质量要求，降低铆螺母的成本，工件也未受到损坏，可以在使用后将铆螺母切除，工件依然可以重复使用，使得工件能够在不进行加工的情况下二次使用；
40.工件开孔后，拉伸弹簧34失去工件的阻力推动拉杆35下降，拉杆35通过未水平的连杆36推动外弧板351下降，从而使得外弧板351与内弧板321分离并且处于不同高度，使得外弧板351与内弧板321之间产生高度差，避免回收内弧板321与外弧板351之间产生干扰，外弧板351与内弧板321在重力作用下自然垂下，然后通过液压机构2向上拉压板31，压板31上拉外壳33与套管32，同时压板31通过拉伸弹簧34上拉拉杆35，套管32和拉杆35分别通过与自身铰接的连杆36上拉内弧板321和外弧板351，由于内弧板321与外弧板351均处于分离状态，上移过程中不会接触铆螺母，直到上模3复位，送料组件收回完成整个铆螺母工作，依次循环，即可实现单个设备完成开孔与铆螺母的工作，降低了采购与维护的成本，也无需考虑对孔的为问题；
41.本发明通过压板31使得套管32和拉杆35下降，套管32和拉杆35通与其铰接的连杆36使得内弧板321和外弧板351展开并且组成圆柱状的切割刀，切割刀对工件进行开孔，外壳33上的铆螺母随之进入工件上的孔内，外壳33与下模4对铆螺母进行挤压使得铆螺母变形与工件铆接，拉伸弹簧34在开孔后，失去工件的阻力伸张使得拉杆35下降，拉杆35通过连杆36将外弧板351与内弧板321分离，外弧板351在重力作用下下降，并且自然垂下，内弧板321失去外弧板351的阻力也自然垂下，套管32上升时，内弧板321和外弧板351能够穿过工件上的铆螺母并且复位，相比事先在工件上开孔，然后在压铆的方式将铆螺母压入工件孔内；
42.本发明只需要一套设备即可完成开孔与压铆工作，降低了购买多套设备与维护的费用，铆螺母与工件也不会出现偏心的情况大大地降低了铆螺母的设备的采购、使用(单个设备降低了所需工人的数量，从而降低设备使用时的成本)与维护成本；相比直接通过强压压铆螺母，使得压铆螺母对工件进行开孔的方式，本发明对铆螺母的强度要求更低，无需利用铆螺母对工件进行开孔，无需担心铆螺母强度低于工件强度，导致压铆螺母变形，导致无法对工件进行开孔，更无法完成压铆工作的问题，其次通过铆螺母变形的方式与工件进行铆接，工件不受影响，将铆螺母切除后，工件无需进行二次加工即可进行二次使用。降低了
工件回收利用的成本。
43.作为本发明的进一步方案，送料结构包括通过支架安装在基座1上的伸缩杆5，伸缩杆5活动端安装有u型结构的送料板12，送料板12上方设置由送料轨道6，送料轨道6末端位于送料板12收回状态的上方且开设有下料口，送料板12内壁滑动连接有顶部设置有倒角的限位板7，限位板7与送料板12之间安装有限位弹簧8；
44.工作时，伸缩杆5活动端控制端部u型结构的送料板12水平移动，使得送料板12在送料轨道6与上模3之间往复移动，送料板12经过送料轨道6底部下料口时，铆螺母落下，限位板7将铆螺母接柱，然后送料板12将铆螺母送至上模3下方，当外压环331接触铆螺母后通过铆螺母对限位板7施加压力，使得限位板7向四周移动，从而使得铆螺母能够随着外壳33下降并且沿着外壳33进入切割刀开好的孔内，而限位弹簧8则用于限位板7的复位，方便再次支撑铆螺母，送料轨道6上的铆螺母底部受到伸缩杆5活动端的阻挡无法落下，只有送料板12再次经过时，铆螺母才能够落下，结构简单能够降低设备运行成本，同时实现自动化地输送铆螺母，伸缩杆5能够配合测距仪器准确地将铆螺母送至上模3正下方；
45.作为本发明的进一步方案，基座1顶部通过支架安装有用于限位伸出状态送料板12的支撑架9，支撑架9侧壁开设有与送料板12相匹配的槽口10，槽口10与送料板12均设置有倒角；
46.在伸缩杆5送铆螺母至上模3下方时，支撑架9对伸缩杆5活动端地伸出长度进行限制，避免伸缩杆5活动端伸出长度过长，而导致铆螺母与上模3偏心，影响工件与铆螺母的铆接，送料板12插入槽口10后，支撑架9能够对送料板12自由端进行支撑，从而避免送料板12倾斜，导致铆螺母出现偏心，影响外壳33穿过铆螺母；
47.作为本发明的进一步方案，伸缩杆5与支撑架9均螺纹连接有螺栓，伸缩杆5与支撑架9均通过螺栓滑动连接有与滑轨11，滑轨11均通过支架与基座1固定连接；
48.工作前，通过将伸缩杆5与支撑架9滑动至滑轨11上不同的位置，然后通过伸缩杆5与支撑架9上的螺栓锁紧，即可调整伸缩杆5活动端送料板12的高度，送料板12与下模4之间的距离不同，能够放置不同厚度的工件与不同长度的铆螺母，使得内弧板321与外弧板351在不同高度展开并且组成切割刀，使得装置能够使用更多厚度的工件使用，也能够正对不同长度的铆螺母使用。提高了装置的适用范围；
49.作为本发明的进一步方案，下模4包括与基座1固定的底板41，底板41中心开设有下料口且围绕下料口轴线圆周阵列排布的固定件42，固定件42顶部共同固定连接有平台43，固定件42均滑动连接有楔形块44，楔形块44与固定件42之间固定连接有触发弹簧45；
50.平台43上的工件开孔后，楔形块44阻挡内弧板321下降，能够避免内弧板321紧随外弧板351下降，而导致内弧板321与外弧板351之间的间隙过小，导致外弧板351围绕拉杆35与连杆36铰接点圆周转动时受到内弧板321的阻碍，影响外弧板351回收；当铆螺母接触楔形块44并且向四周顶楔形块44并且拉伸触发弹簧45，直到铆螺母接触底板41，底板41使得铆螺母变形，在不影响铆螺母与工件的铆接的同时降低内弧板321对外弧板351回收的影响，避免内弧板321与外弧板351干扰，导致无法收入外壳33内，影响下次的使用；
51.作为本发明的进一步方案，套管32、拉杆35与连杆36之间均设置有与连杆36转动连接的铰接件361，铰接件361底部均固定连接有形状为l型且用于限制连杆36竖直的限位挡板362；
52.由于内弧板321与外弧板351向外壳33内回收时，连杆36围绕铰接件361转动，连杆36与铰接件361之间的夹角不断缩小，限位挡板362能够避免连杆36竖直向下，再次使用时，拉杆35存在折断的风险，导致内弧板321与外弧板351无法组成完整的切割刀，从而影响工件的开孔作业，导致后续流程无法继续；
53.作为本发明的进一步方案，外压环331底部固定连接有弹簧板332；
54.当外压环331接触铆螺母时，弹簧板332对铆螺母起到保护的作用，降低外压环331导致铆螺母表面变形，同时压板31上升时外壳33未上升，外压环331复位使得外壳33上移一段距离，使得外壳33与切割刀之间产生间隙，降低外壳33对外弧板351回收造成的摩擦阻力，导致外弧板351回收困难。
55.一种自动铆螺母方法，包括以下步骤：
56.步骤一，上料过程，先将工件放置在下模4上，伸缩杆5移动送料板12，送料板12经过送料轨道6时，铆螺母送至送料板12上，伸缩杆5通过送料板12将铆螺母送至上模3与下模4之间；
57.步骤二，将切割刀零部件穿过铆螺母，液压机构2带动压板31下降，套管32和拉杆35随之下降，套管32和拉杆35通过与其铰接的上模3带动内弧板321和外弧板351下降，外壳33失去支撑在重力作用下自然下落，外壳33穿过铆螺母后，外压环331接触铆螺母时，外壳33停止下降；
58.步骤三，组装切割刀，套管32和拉杆35继续下降，外弧板351和内弧板321先后接触工件，外弧板351和内弧板321接触工件后受到阻力，在倾斜的连杆36作用下向四周先后移动，内弧板321抵住回移的外弧板351并且组成圆柱状的切割刀；
59.步骤四，工件开孔，套管32和拉杆35继续下降，由内弧板321和外弧板351组成的切割刀对工件进行开孔，开孔后，拉伸弹簧34将内弧板321和外弧板351分离在不同高度，内弧板321和外弧板351自然垂下，
60.步骤五，铆螺母与工件铆接，套管32和拉杆35继续下降过程中，压板31接触触发环333时，外壳33通过外压环331下压铆螺母，使得铆螺母进入工件孔内，外壳33与下模4对铆螺母进行挤压使其变形并且与工件完成铆接
61.步骤六，取出切割刀相关零部件，液压机构2上移压板31，使得套管32与拉杆35上移，并且将内弧板321、外弧板351和外壳33先后从铆螺母内取出。