全金属预置扭矩螺母对边中间压三点压置工装的制作方法

本实用新型涉及紧固件制造技术领域，尤其涉及一种螺母的铆压工装，具体涉及到一种全金属预置扭矩螺母对边中间压三点的压置工装。

背景技术：

在汽车行业中23％的维修问题是由紧固件松脱引起的，松动是螺纹连接常见的失效形式，轻则影响正常工作，重则危及人身安全。因此，防止螺纹连接的松动是紧固件设计的重要任务。

全金属预置扭矩螺母就是利用螺纹变形，消除螺纹间隙，增大了螺纹摩擦力，使螺栓与螺母牢固地锁紧在一起，来达到防松的目的。

此类螺母种类及压点方式很多，有普通六角锥形螺帽、六角轮缘螺帽、六角轮缘锥形螺帽、普通六角螺帽，压点方式有多种：有如图12和图13所示的压锥面或顶面、有如图14所增的压对边、还有如图15和图16所示的压对边中间三点等。其中，轮缘螺帽和普通六角螺帽压对边中间三点最难实现。

目前，传统的防松螺母压铆设备或工装以顶部压置如图12、图13和图 14为主，压置方向垂直于顶面，压置模与螺母螺纹轴线同轴。通常包含进料机构、转盘机构、冲压机构等。螺母从进料机构滑落或推送至转盘机构，再由转盘转运至压置工位，由冲击机构对相应位置处的螺母进行顶部压置作业。此类设备和工装采用转盘定位，定位精度低，无法实现对螺母对边中间位置的侧向压置，特别是无法压置轮缘类型的螺帽。

另外，也有使用立式冲床进行手工送料生产的，效率低、安全性差，压置变形量一致性差，扭矩不稳定。因此现有常规的压置工装设计有提升的空间。针对对边中间压三点全金属预置扭矩螺母，设计一种操作方便、定位精度高、扭矩稳定性好、安全性能好、可适用于多种产品的压置工装十分必要。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种全金属预置扭矩螺母对边中间压三点压置工装，该压置工装操作方便、定位精度高、扭矩稳定性好、安全性能好，适用于多种类型全金属预置扭矩螺母的对边中间压三点压置。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

全金属预置扭矩螺母对边中间压三点压置工装，包括上模工装和下模工装；其中，上模工装，包括固定在上模板上的导柱和压点驱动块；导柱对应下模板的导套设置，所述压点驱动块下端部为楔形块，该楔形块具有一第一工作斜面，该第一工作斜面与冲棒连接块的第二工作斜面平行；

下模工装，包括下模板、导套、螺帽进料机构、螺帽限位机构及一冲棒驱动机构；其中，

螺帽进料机构，包括上层螺帽填料导槽、螺帽填料杆、螺帽推杆、螺帽待料杆及下层螺帽进料导槽；所述螺帽填料杆对应上层螺帽填料导槽上的待填料工位设置，螺帽填料杆将待填料工位上的第一个到位螺帽填入下层螺帽进料导槽内；于该下层螺帽进料导槽上设有定位通孔；所述螺帽待料杆设有的一弹簧销在该定位通孔中伸缩动作，以限制下层螺帽进料导槽上第一个到位螺帽的移动；螺帽推杆推动第一个到位螺帽沿螺帽进料导槽推入螺帽限位块的待压置工位；

螺帽限位机构，包括安装在下模板上的螺帽限位块及螺帽托板；所述螺帽限位块设有相通的落料槽孔与限位槽，且落料槽孔与限位槽之间形成由螺帽托板控制启闭的闸口；

冲棒驱动机构，由多组同步动作的冲棒驱动装置组成，每组冲棒驱动装置包括锁固于下模板上的冲棒固定座，及弹簧固定螺栓、复位弹簧、弹簧限位块、冲棒连接块和压点冲棒；冲棒连接块滑动设置在冲棒固定座上，弹簧限位块固设在冲棒固定座上，复位弹簧套在弹簧固定螺栓上，弹簧固定螺栓穿过弹簧限位块锁固于冲棒连接块上，压点冲棒锁固于冲棒连接块；所述冲棒连接块的端部为楔形块，该楔形块具有第二工作斜面，当压点驱动块下压与冲棒连接块接触后，通过该第二工作斜面与第一工作斜面的平行接触，驱动冲棒连接块冲压螺帽托板上的待压置螺帽。

如上所述的全金属预置扭矩螺母对边中间压三点压置工装，所述螺帽限位块的限位槽可以设计成与六角轮缘螺帽外轮廓相匹配的台阶槽。

上述技术方案的有益之处在于：

一是，本实用新型压置工装设有自动进料和落料装置，无需人工放料、取料，提高生产效率和操作安全性，实现自动化生产。

二是，冲棒驱动采用楔形面组合的滑块结构实现侧向压置，实现对螺帽对边中间的多点的压置，压置定位精度高。

三是，同步动作的多组冲棒驱动装置，实现对边中间压多点的全金属预置扭矩螺母的自动化生产，压置变形量一致性好，扭矩更加稳定，提升产品质量。

四是，螺帽限位块可满足六角轮缘螺帽和六角螺帽的压置，实现产品多样化生产。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型压置工装的立体结构示意图一；

图2是本实用新型压置工装的俯视结构示意图；

图3是本实用新型压置工装的立体结构示意图二；

图4是本实用新型螺帽待料杆的立体结构示意图；

图5是本实用新型螺帽待料杆的剖视结构示意图；

图6是本实用新型压置工装的立体结构示意图三；

图7是本实用新型压置工装的立体结构示意图四；

图8是本实用新型压置工装的立体结构示意图五；

图9是本实用新型压置工装的立体结构示意图六；

图10是本实用新型压置工装的立体结构示意图七；

图11是本实用新型螺帽限位块的立体结构示意图；

图12是压锥面的六角锥形螺帽立体结构示意图；

图13是压顶面的六角轮缘螺帽立体结构示意图；

图14是压顶部对边的六角轮缘锥形螺帽立体结构示意图；

图15是压对边中间三点的六角轮缘螺帽立体结构示意图；

图16是压对边中间三点的六角轮缘螺帽立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

现结合图1至图11说明本实用新型全金属预置扭矩螺母对边中间压三点压置工装，所述压置工装主要由上模工装和下模工装构成。本实用新型以六角螺帽为例详细说明。

所述上模工装主要包括上模板1、导柱3、压点驱动块5。

具体的，所述导柱3固定于上模板1上，对应固定于下模板2的导套4 设置，以在当下模板向下运动时，插置在该导套4中，导柱3与导套4的配合起到导向和精准定位的作用。

所述压点驱动块5也固定于上模板1上，其下端部为楔形块，该楔形块压点驱动块具有一第一工作斜面51，该第一工作斜面51与下模板2的冲棒连接块14的第二工作斜面141平行，当下模板向下运动时，压点驱动块5 与冲棒连接块14通过第一工作斜面51和第二工作斜面141的接触，以驱动冲棒连接块14沿冲棒固定座11的长滑槽向待压置螺帽18方向运动，完成压置过程。所述压点驱动块5中间开有U形槽52，该U形槽用于避让锁固于冲棒连接块14上的弹簧固定螺栓9，防止下压时撞击该弹簧固定螺栓9的杆部。

所述下模工装主要包括下模板2、导套4、螺帽进料机构、螺帽限位机构及一冲棒驱动机构。

具体的，所述螺帽进料机构包括下层螺帽进料导槽19、螺帽填料杆20、螺帽推杆21、螺帽待料杆22、上层螺帽填料导槽23及第一进料气缸24和第二进料气缸25。螺帽由振动盘经螺帽进料机构自动进料。螺帽进料机构设有上、下双层导槽结构，所述上、下双层导槽结构包括位于上层螺帽填料导槽 23，和下层螺帽进料导槽19，上层螺帽填料导槽23与下层螺帽进料导槽19 在空间上互为垂直设置。

所述螺帽填料杆20对应上层螺帽填料导槽23上的待填料工位设置，该待填料工位为上层螺帽填料导槽23上的第一个到位螺帽17的工位。

六角螺帽在振动盘推力的作用下，经上层螺帽填料导槽23被输送至待填料工位，此时，由于振动盘输出的侧向压力，第一个到位螺帽17无法自由落入下层螺帽进料导槽19。由第一进料气缸24推动螺帽填料杆20垂直向下填料，将该第一个到位螺帽17填入下层螺帽进料导槽19内，之后螺帽填料杆 20在第一进料气缸24的驱动下复位。对应待填料工位，于该下层螺帽进料导槽19上设有定位通孔。

所述螺帽待料杆22的腔体内装设有一弹簧销221和升降弹簧222，该弹簧销221对应上层螺帽填料导槽23上的待填料工位设置，在升降弹簧222 的作用下，该弹簧销221在该螺帽待料杆22的端口和下层螺帽进料导槽19 的定位通孔中伸缩动作，并在螺帽填料杆20垂直向下将第一个到位螺帽17 填入螺帽进料导槽19时，该弹簧销221的顶部插入该第一个到位螺帽17的螺纹孔中，限制该第一个到位螺帽17的自由移动，以在实施压置过程中，由该螺帽待料杆22限制螺帽在下层螺帽进料导槽19内的移动。

所述第二进料气缸25推动螺帽推杆21推料，第一个到位螺帽17沿螺帽进料导槽19被螺帽推杆21推入螺帽限位块8的待压置工位。本实用新型弹簧销221顶部为圆弧设计，本实用新型升降弹簧222的弹力很小，当螺帽推杆21侧向推料时，在螺帽推力作用下，弹簧销221被下压缩回，螺帽的位移限制解除，螺帽可以顺利通过下层螺帽进料导槽19被填入螺帽限位块8的待压置工位。

所述螺帽限位机构包括气压缸6、螺帽托板7及螺帽限位块8。

所述螺帽限位块8安装于下模板2上，用于定位六角螺母。该螺帽限位块8凹设有一限位槽81，于该限位槽81的槽壁上开设有一导槽82。该螺帽限位块8还设有一落料槽孔83，该落料槽孔83与限位槽81相通，且落料槽孔83与限位槽81之间形成由螺帽托板7控制启闭的闸口。

所述螺帽托板7间隙配合在导槽82中，导槽82对螺帽托板7起到导向和限位的作用。所述气压缸6推动螺帽托板7的伸缩移动，以启闭闸口。在所述螺帽托板7推进延伸至落料槽孔83和限位槽81之间时，闸口关闭，形成螺帽待压置工位，螺帽托板7用以支撑六角螺帽，以待压置；当压置完成后，所述螺帽托板7缩回，闸口打开，六角螺帽掉入落料槽孔83脱料。当压置完成脱料完成后，螺帽进料机构再次由螺帽推杆21顺利移动第一个到位螺帽17至该螺帽限料块17的螺帽待压置工位，以待压置。

本实用新型螺帽限位块8的限位槽81可以设计成与六角轮缘螺帽外轮廓相匹配的台阶槽，以让位六角轮缘螺帽的轮缘，这样就可以用于压置六角轮缘螺帽。

所述冲棒驱动机构由多组同步动作的冲棒驱动装置组成，本实施例设有三组均布在下模块上的冲棒驱动装置组成，每组冲棒驱动装置包括弹簧固定螺栓9、复位弹簧10、冲棒固定座11、冲棒连接块压板12、弹簧限位块13、冲棒连接块14、冲棒锁紧块15、压点冲棒16。

所述冲棒固定座11锁固于下模板2上，该冲棒固定座11上开有十字凹槽，该十字凹槽由长滑槽和短槽，所述冲棒连接块14滑动设置在该长滑槽中，对应该冲棒连接块14的滑动范围，还设有锁固于冲棒固定座11上的冲棒连接块压板12，该冲棒连接块压板12用于防止冲棒连接块14在运动过程中脱出。所述弹簧限位块13固定在该短槽中，该弹簧限位块13用于支撑复位弹簧10完成压点冲棒16复位的动作。

所述冲棒连接块14在靠近弹簧限位块13的端部为楔形块，该楔形块冲棒连接块14对应块状压点驱动块5的第一工作斜面51设有第二工作斜面 141，当压点驱动块5下压与冲棒连接块14接触后，通过平行设置的第一工作斜面51设有第二工作斜面141的平行接触，驱动冲棒连接块14沿冲棒固定座11的长滑槽滑动。

所述弹簧固定螺栓9与复位弹簧10、弹簧限位块13和冲棒连接块14一起构成冲棒复位组件。所述压点冲棒16锁固于冲棒连接块14上，对应该压点冲棒16设有冲棒锁紧块15，该冲棒锁紧块15锁固于冲棒连接块14上，用于防止压点冲棒16脱出。

所述复位弹簧10套在弹簧固定螺栓9上，弹簧固定螺栓9穿过弹簧限位块13中间通孔锁固于冲棒连接块14上，复位弹簧10在弹簧固定螺栓9和弹簧限位块13之间需保持一定预紧力。当压点驱动块5下压，冲棒连接块14 受力滑动时，复位弹簧10被压缩；当压点驱动块5回程时，复位弹簧10回复力驱动冲棒连接块14后退，压点冲棒16完成复位动作。

当第一个到位螺帽17到达螺帽限料块8内的待压置工位成为待压置螺帽 18时，螺帽待料杆22的弹簧销221限制继续进料，同时下模板2向下运动，压点驱动块5与冲棒连接块14接触，并驱动冲棒连接块14沿冲棒固定座11 的长滑槽向待压置螺帽18方向运动，本实施例中的三个压点冲棒16运动同步，以完成螺帽的压置过程。

螺帽压置完成后压点驱动块5回程，复位弹簧10回复力驱动冲棒连接块 14后退，压点冲棒16完成复位动作。

与此同时，气压缸6收缩，则螺帽限位块17上闸口的开启，压置后的螺帽沿螺帽限位块17上的落料槽落入料斗。

待气压缸6再次伸展闭合螺帽限位块17上的闸口后，螺帽推杆21再次推动弹簧销221定位的螺帽，螺帽进料机构再次自动进料。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。