一种压铆模具及压铆设备的制作方法

本发明涉及机加工技术领域，具体涉及一种压铆模具及压铆设备。

背景技术：

请参考图1，图1为现有技术中压铆模具的一种具体实施方式的结构示意图。

如图1所示，传统的轴类工件03的压铆模具包括上模组件01和下模组件02，上模组件01具有下压头011，下模组件02包括自上而下层叠设置的底梁021、中间板022和底板023，底梁021内设有第一凹槽021a，第一凹槽021a内设有卸料弹簧021b；底梁021的上方设有模座024，模座设024有上下方向延伸的定位孔024a，轴类工件03可以插接于定位孔024a内，并以其轴肩与模座024的上端相抵；模座024的下部设有第二凹槽024b，第二凹槽024b与定位孔024a相连通，顶料杆025包括下盘部025a和顶杆部025b，下盘部025a设置于该第二凹槽024b内，而顶杆部025b则可以自下而上插入定位孔024a。

卸料弹簧021b的作用是在压铆完成后，通过顶料杆025的顶杆部025b对轴类工件03产生向上的抵顶力，以使得轴类工件03在轴向上变为自由活动状态，从而方便轴类工件03的取出。因此，在安装时，卸料弹簧021b需要处于压缩状态，且需要蓄积较大的弹性力，才能够在卸料时顶的动轴类工件03，但如此，也会造成顶料杆025时刻处于向上抵顶轴类工件03的状态。

如此，在进行压铆时，轴类工件03不仅要承受下压头011向下的压铆力，还需要承受顶料杆025向上的抵顶力，这就容易造成轴类工件03的压弯变形，影响轴类工件03的加工质量。

因此，如何提供一种方案，以克服上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种压铆模具及压铆设备，其中，该压铆模具可以较大程度地避免待加工工件的两端同时受力，更有利于保证工件加工质量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种压铆模具，包括上模组件和下模组件，所述上模组件包括第一下压件，用于压铆待加工工件；所述下模组件包括：模座，设有上下方向延伸的定位孔，待加工工件能够插接安装于所述定位孔；顶料件，包括下盘部和顶杆部，所述顶杆部插接于所述定位孔；弹性件，用于弹性支撑所述顶料件，无外力作用下，所述顶杆部能够将所述待加工工件顶撑为轴向自由活动状态；所述上模组件还包括第二下压件，用于下压所述下盘部，且所述第二下压件与所述下盘部之间的第一垂向距离小于所述第一下压件与所述待加工工件之间的第二垂向距离。

采用上述结构，在进行压铆作业时，下压的上模组件的第二下压件可以先与顶料件的下盘部相抵，并下压下盘部，使得顶杆部解除与待加工工件的抵顶配合，然后，第一下压件才会与待加工工件相接触。如此，可以较大程度地避免压铆作业时待加工工件轴向两端同时受力而被压弯的情形，使得弹性件所产生的弹性力仅在卸料时作用于待加工工件，更有利于保证加工质量。

可选地，还包括底座，所述模座安装于所述底座，且所述弹性件的两端分别与所述底座、所述下盘部相抵。

可选地，所述底座设有凹槽，所述弹性件安装在所述凹槽内。

可选地，所述下盘部与所述底座之间还设有导向结构，以导引所述顶料件的升降。

可选地，所述导向结构包括导向件和导向孔，二者中，一者设置于所述底座，另一者设置于所述下盘部，且所述导向件能够插接于所述导向孔。

可选地，自上而下，所述底座包括座板、垫板和底板，三者固定连接，所述底板设有过孔，所述垫板设有所述导向孔，所述座板设置有安装孔，所述安装孔配合所述垫板能够形成所述凹槽，所述安装孔、所述过孔的孔径均大于所述导向孔；所述导向件为导向螺钉，所述导向螺钉包括头部和杆部，所述杆部包括光杆段和螺纹段，所述螺纹段相对远离所述头部，所述杆部能够穿过所述过孔、所述导向孔、所述安装孔，并以所述螺纹段与所述下盘部相连，所述光杆段位于所述导向孔内，且所述头部的径向尺寸大于所述导向孔、并小于所述过孔。

可选地，所述模座的下端设有向上的凹陷部，所述定位孔与所述凹陷部相连通；所述顶料件安装于所述凹陷部，且所述下盘部能够沿横向伸出所述凹陷部，所述第二下压件能够和所述下盘部伸出所述凹陷部的部分相抵。

可选地，所述第二下压件的数量为多个，各所述第二下压件至少分为两组，两组所述第二下压件分别设置在所述模座的横向两侧。

本发明还提供一种压铆设备，包括压铆模具，所述压铆模具为上述的压铆模具。

由于上述的压铆模具已经具备如上的技术效果，那么，具有该压铆模具的压铆设备亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

附图说明

图1为现有技术中压铆模具的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供压铆模具在压铆作业前的结构示意图；

图3为本发明所提供压铆模具在压铆作业时的结构示意图；

图4为本发明所提供压铆模具在上模组件初始打开时的结构示意图；

图5为本发明所提供压铆模具在上模组件继续打开时的结构示意图。

图1中的附图标记说明如下：

01上模组件、011第一下压件；

02下模组件、021底梁、021a第一凹槽、021b卸料弹簧、022中间板、023底板、024模座、024a定位孔、024b第二凹槽、025顶料杆、025a下盘部、025b顶杆部；

03轴类工件。

图2-5中的附图标记说明如下：

1上模组件、11第一下压件、12第二下压件；

2下模组件、21底座、211座板、211a安装孔、212垫板、213底板、213a过孔、22模座、221定位孔、222凹陷部、23顶料件、231下盘部、232顶杆部、24弹性件、25导向螺钉；

3待加工工件；

h1第一垂向距离、h2第二垂向距离。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构、部件或技术特征，其并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图2-5，图2为本发明所提供压铆模具在压铆作业前的结构示意图，图3为本发明所提供压铆模具在压铆作业时的结构示意图，图4为本发明所提供压铆模具在上模组件初始打开时的结构示意图，图5为本发明所提供压铆模具在上模组件继续打开时的结构示意图。

如图2所示，本发明提供一种压铆模具，包括上模组件1和下模组件2，待加工工件3可以支撑定位在下模组件2，上模组件1具有第一下压件11，第一下压件11即为现有技术中的下压头，用于对待加工工件3进行压铆作业。这里的待加工工件3主要是指轴类工件。

区别于现有技术，下模组件2包括：模座22，设有上下方向延伸的定位孔221，待加工工件3可以插接安装于该定位孔221内；顶料件23，包括下盘部231和顶杆部232，顶杆部232能够向上插接于定位孔221；弹性件24，用于弹性支撑顶料件23，无外力作用时，顶杆部232能够将待加工工件3顶撑为轴向自由活动状态(可以直接取出的状态)；上模组件1还包括第二下压件12，用于下压下盘部，且第二下压件12与下盘部231之间的第一垂向距离h1小于第一下压件11与待加工工件3之间的第二垂向距离h2。

这里的第一垂向距离h1是指第二下压件12下端面到下盘部231上表面之间的距离、第二垂向距离h2是指第一下压件11下端面到待加工工件3上端面之间的距离。

采用上述结构，在进行压铆作业时，下压的上模组件1的第二下压件12可以先与顶料件23的下盘部231相抵，并下压下盘部231，使得顶杆部232解除与待加工工件3的抵顶配合，然后，第一下压件11才会与待加工工件3相接触。

如此，可以较大程度地避免压铆作业时待加工工件3轴向两端同时受力而被压弯的情形，使得弹性件24所产生的弹性力仅在卸料时(或者初始状态时)作用于待加工工件3，更有利于保证加工质量。

在一种方案中，还可以包括底座21，前述模座22可以安装于底座21，且弹性件4的两端可以分别与底座21、下盘部231相抵。在另一种方案中，底座21与模座22也可以为一体式结构，此时，可以理解为仅存在模座22(即不包括底座21)，模座22的上端部可以设置前述的定位孔221，下端部可以设置能够连通定位孔221的安装槽，顶料件23可以在该安装槽插入，并使得顶杆部232进入定位孔221与待加工工件3相抵顶，而弹性件24也可以设置在安装槽内，以对顶料件23进行支撑。

可以知晓，上述两种方案均不影响避免压铆作业时待加工工件3两端同时受力的技术效果，故而，在实施时，本领域技术人员均可以采用。作为优选地，底座21、模座22可以采用前者分体设置的方案，以方便各部件的安装。

以存在底座21为例，底座21可以设有凹槽，弹性件24可以为弹簧，其可以安装在凹槽内，凹槽的内壁可以对弹簧的伸缩方向进行一定的导向，能够较大程度地避免弹性件24在伸缩时的径向窜动，以及由此而造成的弹性件24不能有效推抵顶料件23的情形。

可以理解，上述弹簧形式的弹性件24仅为本发明实施例的一种示例性描述，其并不能够作为对本发明所提供压铆模具的实施范围的限定，在具体实施时，上述弹性件24也可以采用弹力球、弹力块等各种形式的弹性元件。

弹性件24的数量可以为一个，也可以为多个，在本发明实施例中，优选采用多个的方案，以为顶料件23提供更大的卸料力；且当为多个时，各弹性件24可以间隔分布于底座21。

这里，本发明实施例并不对弹性件24的具体分布形式进行限定，其需要结合下盘部231的形状而定，而无论采用何种分布形式，只要保证各弹性件24所产生的弹性力能够均匀地作用于顶料件23，使得顶料件23能够稳定地沿定位孔221进行上下位移即可；在附图的实施方式中，下盘部231可以设置为长条形的板状，此时，各弹性件24可以沿下盘部231的延伸方向等间隔分布。

进一步地，下盘部231与底座21之间还可以设有导向结构，以导引顶料件23的升降方向，以使得顶料件23的顶杆部232能够稳定地沿定位孔221进行升降。

在具体的方案中，导向结构可以包括导向件和导向孔，二者中，一者可以设置于底座21，另一者可以设置于下盘部231，且导向件能够插接于导向孔，在顶料件23进行升降时，导向件能够在导向孔内进行滑动，以对顶料件23进行导向。

仍如图2所示，自上而下，底座21可以包括座板211、垫板212和底板213，三者可以通过螺钉等形式的连接件进行固连，或者，也可以通过焊接等方式进行固连；底板213可以设有过孔213a，垫板212可以设有前述的导向孔(图中未标注)，座板211可以设置有安装孔211a，安装孔211a配合垫板212能够形成前述凹槽(垫板212相当于凹槽的底壁)，且安装孔211a、过孔213a的孔径均可以大于导向孔。

导向件可以采用导向螺钉25，导向螺钉25可以包括头部和杆部，杆部可以包括光杆段和螺纹段，螺纹段相对远离头部，而光杆段则相对靠近头部；在组装时，杆部能够依次穿过过孔213a、导向孔以及安装孔211a，并以螺纹段与下盘部231相连，光杆段则可以位于导向孔内，且光杆段的外径与导向孔的内径可以大体一致，以通过二者的滑动配合来对顶料件23进行导向。

在本方案中，导向螺钉25的头部的径向尺寸可以大于导向孔、并小于过孔213a，也就是说，导向螺钉25的头部可以拧入过孔213a内，以避免连接件外露。同时，该头部配合垫板212还可以对顶料件23进行上下方向的锁定，顶料件23最多只能够上移至导向螺钉25的头部与垫板212相抵，如此，还可以对顶料件23的最大上移行程进行限定。

需要指出，即便没有导向螺钉25的头部与垫板212相抵，模座22(具体可以为后文中凹陷部222的顶壁)也会对顶料件23的上移进行限位，在模座22可靠安装的前提下，顶料件23最多只能移动到下盘部231与模座22相抵。换而言之，导向螺钉25头部的具体尺寸可以不作限定，再进一步地，上述的导向螺钉25还可以直接采用导向杆，导向杆的一端可以通过焊接或者上述螺纹连接等方式与下盘部231相连，如此设置，同样可以起到导向作用。

弹簧可以设置在安装孔211a内，其一端可以与垫板212相抵，另一端可以与下盘部231相抵，弹簧还可以外套于导向螺钉25，此时，导向螺钉25还相当于弹簧柱，以配合安装孔211a的内壁对弹簧的伸缩进行导向，可避免弹簧伸缩过程中的径向窜动。

在前述内容中，底座21采用了包括座板211、垫板212以及底板213的分体式结构，事实上，该底座21也可以采用一体式结构，此种情况下，可以在底座21上设置台阶孔，该台阶孔可以包括三个孔段，其中，上孔段相当于安装孔211a、中间孔段相当于导向孔、下孔段相当于过孔213a，再配合导向螺钉25(或者导向杆)，也可以取得与前述分体式结构相类似的技术效果。

除上述导向件与导向孔的配合结构外，导向结构也可以采用其他的结构形式，例如，滑动件与滑槽的配合结构、相套接的滑套等。

针对上述各实施方式所涉及的压铆模具，以下本发明实施例还可以对第二下压件12与下盘部231的抵接结构进行描述。

在一种方案中，模座22可以设有沿上下方向延伸的下压孔(图中未示出)，第二下压件12可以穿过下压孔，并与顶料件23的下盘部231相抵。在这种方案中，对于顶料件23与模座22之间连接结构的限定较少，二者之间可以采用图1背景技术中的连接结构，即顶料件23可以整体位于模座22内，或者，二者之间也可以采用图2中所示出的连接结构，顶料件23的下盘部231可以部分伸出模座22的外壁，都不影响第二下压件12对于下盘部231的抵压；而且，下压孔还可以对第二下压件12的升降动作进行导向，以导向压铆的方向。

在另一种方案中，如图2-5所示，下盘部231可以沿横向突出于模座22的外壁，第二下压件12可以位于模座22的外围，并与突出模座22的下盘部231相抵。采用这种方案，第二下压件12的安装位置不受模座22的限制，模座22的结构可以较为简单，且其体积可以设置的相对较小。上述“横向”的方位描述是基于图2中的方位与位置关系，在图2中，横向即是指左右方向。

具体而言，模座22的下端可以设有向上的凹陷部222，顶料件23可以安装于该凹陷部222，并通过顶杆部232插接于定位孔221内。且第二下压件12的数量可以为一个，也可以为多个，在本发明实施例中，优选采用多个的方案，以为下盘部231提供更大的下压力；且当为多个时，各第二下压件12可以至少分为两组，两组第二下压件12可以分别设置在模座22的横向两侧，以较大程度地保证下盘部231所承受第二下压件12下压力的均匀性。在附图实施例中，第二下压件12的数量可以为两个，两第二下压件12可以分别设置于模座22的横向两侧。

比较而言，上述的两种方案均可以实现第二下压件12与下盘部231的抵接，但后一种方案的结构整体较为简单，为本发明实施例的优选方案，当然，前一种方案也是实际应用中可以选择的方案。

对顶料件23而言，其下盘部231与顶杆部232可以为一体式结构，也可以为分体式结构，事实上，在作为分体式结构时，顶杆部232可以直接从定位孔221的上部安装，使得顶料件23的安装不局限于自下而上的安装方式，下盘部231可以直接自模座22的侧部插入，安装方式更为多样，安装也更为容易。

请再次参考图2，在压铆作业之前，由于弹性件24的弹性力作用，顶杆部232会与待加工工件3的下端面相抵，但此时，下盘部231是否会与凹陷部222的顶壁相抵接则与所设定的弹性件24的弹性力有关。在优选的方案中，初始状态下，下盘部231可以与凹陷部222的顶壁相抵，且此时，弹性件24仍可以处于压缩状态，以保证卸料时顶杆部232可以对工件产生足够大的抵顶力，进而将工件自定位孔221中顶出，使得工件的轴肩可以与模座22的上端具有一定的间隙，从而呈现为轴向可自由移动的状态。

结合图3-5，本发明所提供压铆模具的具体工作过程可以参考如下：

步骤s1，下移上模组件1，以使第二下压件12与顶料件23的下盘部231相抵，并下压顶料件23，以使顶杆部232与待加工工件3相脱离。

步骤s2，继续下移上模组件1，第一下压件11可以与待加工工件3的上端面相接触，以正式开始压铆作业。

这里，在第一下压件11压紧待加工工件3的上端面时，下盘部231是否与底座12相抵并不作限定，具体与待加工工件3的长度等有关，在附图3的方案中，当第一下压件11压紧时，下盘部231可以与底座21相抵。

步骤s3，待加工工件3铆接成型后，开始向上提起上模组件1，第一下压件11首先与工件上端面相脱离，顶杆部232开始与工件的下端面相接触，准备开始顶出工作。

步骤s4，继续向上提起上模组件1，第二下压件12与下盘部231逐渐脱离，弹性件24的弹性力逐渐释放，工件被顶出，并停留在下模组件2上。此时，本发明所提供压铆模具中各部件的状态可以参照图2。

本发明还提供一种压铆设备，包括压铆模具，该压铆模具为上述各实施方式所涉及的压铆模具。

由于上述的压铆模具已经具备如上的技术效果，那么，具有该压铆模具的压铆设备亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。