CN104438841B - 一种防盗门门框专用模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防盗门门框专用模具，属于机床配件的加工设计技术领域。本发明的第一套模具包括第一上模和第一下模，第一上模的下部设置有V型模尖，第一下模的上部设置有2个V型槽口，第二套模具的第二上模下部设置有V型槽口，第二下模的上部设置有角度刀口，该第二下模的下部开设有螺丝孔和弹簧孔，下模座也开设有吊装孔和弹簧孔；复位机构包括吊装螺丝和弹簧，弹簧设置于第二下模和下模座开设的弹簧孔之间，吊装螺丝从下模座的下部穿过吊装孔并通过螺丝孔与第二下模相连接。本发明的折弯工艺将传统的3套模具、6道工序缩减为2套模具、4道工序，避免了折弯成型过程中频繁更换模具，大大提高了折弯机的生产效率。

Description

一种防盗门门框专用模具

技术领域

本发明涉及机床配件的加工设计技术领域，更具体地说，涉及一种实用于钣金加工行业的防盗门门框专用模具。

背景技术

折弯机模具分为折弯机上模和下模以及模座，是用于板料折弯成形和分离的模具，成形用的模具有型腔，分离用的模具有刃口。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现工件外形的加工，在折弯机压力的作用下使各种厚度和材质的板料成为有特定形状和尺寸的制件。折弯机模具广泛应用在金属板材、航天航空、汽车制造、五金制造、不锈钢板、家电行业等钣金类行业的板材折弯。

现有技术中，大多数折弯机模具的功能较单一，只能进行折弯加工，当利用折弯机进行折边工作时，则需要折弯模具和折边模具两副模具共同完成。参看图2，图2所示A部分为一种防盗门门框的关键结构。现有技术对此关键结构的加工工序非常繁琐，一般需要3套模具对其进行至少6道加工工序，参看图6中的(a)～(f)，图6中实线表示折弯前状态，虚线表示折弯后的状态，繁琐的折弯工序将大大降低防盗门门框的加工效率。此外，在此种防盗门门框的加工过程中，对该关键结构的加工精度要求也非常高，若此部分加工精度达不到所需要求，则极有可能导致整个防盗门门框变形，影响销售。而怎样提高对该关键结构的加工精度以及加工效率，是此种防盗门门框生产厂家一直致力于解决的问题。

中国专利号ZL200820042303.X，授权公告日：2009年5月6日，发明创造名称为：超长一体双折边模具，该申请案的上模模尖的角度是26°，而下模为整体式，下模上V形槽槽尖的角度为28°，在下模的下部沿长度方向均布开设各柱形导向盲槽，在各导向盲槽的槽底的中心均向上开设内螺纹孔，在整体式导向柱座的上平面上沿长度方向均布设置导向柱，各导向柱对应滑装在各柱形导向盲槽中，在导向柱座和导向柱上开设同轴的双台阶通孔；在各导向柱上的上段大直径孔中设置压缩弹簧，压缩弹簧以中性弹簧为最佳，在各双台阶通孔中穿装固定螺栓并均对应拧入内螺纹孔中，拧转固定螺栓按需调整压缩弹簧并将下模调整至同一高度，可无压痕折弯或压平超长的边，有效地提高折弯质量和生产效率，降低生产成本。

该超长一体双折边模具可在不更换模具的情况下对工件依次进行折弯与压平，解决了折弯机功能单一的问题，提高了生产效率，但其不足之处是：超长一体双折边模具的下模与导向柱座之间不存在防偏摆机构，当模具运作时，下模与导向柱座之间易产生偏摆，整个模具的稳定性较差，从而影响了产品质量和模具寿命。

中国专利号ZL201320311290.2，授权公告日：2013年11月6日，发明创造名称为：一种防偏摆的折弯机复合模具，该申请案包括上模、下模、下模座、复位机构和防偏摆机构，上模上部设有模柄，上模的下部设有V形模尖；下模的上部设有V形槽，下模的下部设有导向槽，导向槽的底部设有螺栓孔；下模座上部设有导向柱，导向柱下部设有压边工作台，下模座的内部设有穿过压边工作台和导向柱的竖直方向的阶梯式通孔；复位机构包括螺栓和弹簧，螺栓穿过阶梯式通孔并通过螺栓孔与下模相连接，弹簧套合于螺栓的螺杆上；防偏摆机构包括导柱和导套，导柱与下模下部相固连，导套与下模座相固连。该申请案提高了折弯机的生产效率，并能有效防止偏摆的发生，但该申请案的结构设计不适用于图2所示防盗门门框关键结构的加工成型，仍需进一步优化。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中防盗门门框的关键结构使用常规折弯模具存在加工精度低、加工工序繁琐，需频繁更换模具的不足，提供了一种防盗门门框专用模具；本发明仅需使用2套模具，进行4道加工工序即可完成防盗门门框关键结构的折弯成型，加工效率高且加工精度高，解决了防盗门生产企业的困扰。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种防盗门门框专用模具，包括2套模具，其中，第一套模具包括第一上模和第一下模，第一上模的下部设置有V型模尖，第一下模的上部设置有与上述V型模尖相配合的第一下模V型槽口和第二下模V型槽口；

第二套模具包括第二上模、第二下模、下模座和复位机构，第二上模的上部设置有模柄，第二上模的下部设置有V型槽口；所述的第二下模的上部设置有与V型槽口相配合的角度刀口，该第二下模的下部沿其长度方向间隔开设有螺丝孔和弹簧孔，对应的，下模座也沿其长度方向间隔开设有吊装孔和弹簧孔，吊装孔为阶梯式通孔，该阶梯式通孔的下部通孔直径大于上部通孔直径；所述的复位机构包括吊装螺丝和弹簧，弹簧设置于第二下模和下模座开设的弹簧孔之间，吊装螺丝从下模座的下部穿过吊装孔并通过螺丝孔与第二下模相连接，该吊装螺丝的螺帽直径小于吊装孔的下部通孔直径，螺帽直径大于吊装孔的上部通孔直径。

作为本发明更进一步的改进，所述V型槽口的槽尖角、角度刀口的刀口尖角的角度均为90°。

作为本发明更进一步的改进，所述的角度刀口包括3个压料面，第一压料面与第三压料面相互平行，且第一压料面与竖直方向的夹角d为47°。

作为本发明更进一步的改进，所述的下模座上部包括2个斜面，第一斜面与水平方向的夹角b为43°，第二斜面与竖直方向的夹角c为45°。

本发明的一种防盗门门框专用模具的折弯成型方法，其步骤为：

步骤一、控制第一上模折第二门框段和第三门框段之间呈一直角；

步骤二、控制第一上模的V型模尖与第一下模上部的第一下模V型槽口配合，折第一门框段与第二门框段之间呈一锐角；

步骤三、控制第一上模的V型模尖与第一下模上部的第二下模V型槽口配合，折第三门框段与第四门框段之间呈一钝角；

步骤四、控制第二上模的V型槽口与第二下模上部的角度刀口配合，折第三门框段与第四门框段之间呈一直角，同时，压平第一门框段与第二门框段之间锐角，弹簧复位，折弯成型工艺结束。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种防盗门门框专用模具，其第二上模的下部设置有V型槽口，第二下模的上部设置有与V型槽口相配合的角度刀口，相对于传统折弯模具，槽口和刀口颠倒设计，利用V型槽口、角度刀口和下模座斜面之间的配合，折弯成型过程中，第三门框段与第四门框段的折弯，第一门框段与第二门框段的压边操作可同步进行，大大提高了折弯机的折弯效率；

(2)本发明的一种防盗门门框专用模具，其将V型槽口和角度刀口颠倒设计，且设置V型槽口的槽尖角、角度刀口的刀口尖角的角度均为90°，第二上模下压折弯过程中，利用角度刀口做导向，能够很好地防止第二上模与第二下模之间偏摆的发生，从而提高了防盗门门框的加工精度，保证了加工质量；

(3)本发明的一种防盗门门框专用模具的折弯成型方法，操作简单，将传统的3套模具、6道工序缩减为2套模具、4道工序，避免了折弯成型过程中频繁更换模具，大大提高了折弯机的生产效率。

附图说明

图1中的(a)和(b)为本发明中2套防盗门门框专用模具的结构示意图；

图2为防盗门门框需折弯成型关键部位的结构示意图；

图3为本发明中第二套专用模具的结构示意图；

图4为本发明中第二下模的结构示意图；

图5为本发明中下模座的结构示意图；

图6中的(a)～(f)为利用改进前的模具进行防盗门门框关键结构折弯成型的工序图；

图7中的(a)～(d)为利用本发明的模具进行防盗门门框关键结构折弯成型的工序图。

示意图中的标号说明：

11、第一上模；111、V型模尖；12、第二上模；121、V型槽口；122、模柄；21、第一下模；211、第一下模V型槽口；212、第二下模V型槽口；22、第二下模；221、角度刀口；3、下模座；31、吊装孔；4、吊装螺丝；5、弹簧；Ⅰ、第一门框段；Ⅱ、第二门框段；Ⅲ、第三门框段；Ⅳ、第四门框段。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

参看图1，本实施例的一种防盗门门框专用模具，包括2套模具，其中，第一套模具包括第一上模11和第一下模21，第一上模11的上部设置有模柄，第一上模11的下部设置有V型模尖111，第一下模21的上部设置有与上述V型模尖111相配合的第一下模V型槽口211和第二下模V型槽口212。第一套模具主要利用V型模尖111与第一下模V型槽口211、第二下模V型槽口212的配合，完成防盗门门框关键结构的初步成型。

参看图3，本实施例的第二套模具包括第二上模12、第二下模22、下模座3和复位机构，第二上模12的上部设置有模柄122，模柄122上设置有挂钩槽，挂钩槽可使第二上模12与传动机构牢固的连接起来，防止折弯成型过程中第二上模12发生偏摆。第二上模12的下部设置有V型槽口121，所述的第二下模22的上部设置有与V型槽口121相配合的角度刀口221。

本实施例中V型槽口121的槽尖角、角度刀口221的刀口尖角的角度均为a，a为90°。将第二上模12下部开设V型槽口121，第二下模22上部设置角度刀口221，是本实施例的一个创新性设计，本实施例通过将V型槽口121和角度刀口221颠倒设计，可达到2个目的：其一、本实施例的角度刀口221包括3个压料面(参看图4)，第一压料面与第二压料面组成刀口90°尖角，第三压料面与第一压料面相互平行，且第一压料面、第二压料面与V型槽口121对应的斜面相互平行，第三压料面与下模座3的第一斜面相互配合，如此，可通过第一压料面、第二压料面与V型槽口121对应的斜面配合将第三门框段Ⅲ与第四门框段Ⅳ的钝角进一步折弯成直角，同时，通过第三压料面与下模座3的第一斜面相互配合将第一门框段Ⅰ与第二门框段Ⅱ的锐角压平，第三门框段Ⅲ与第四门框段Ⅳ的折弯，第一门框段Ⅰ与第二门框段Ⅱ的压边操作同步进行，大大提高了折弯机的折弯效率；其二、本实施例将V型槽口121和角度刀口221颠倒设计，第二下模22下压折弯过程中，可利用角度刀口221做导向，防止第二上模12与第二下模22之间偏摆的发生，即省去了单独设计防偏摆结构，又提高了防盗门门框的加工精度，保证了加工质量。

参看图4和图5，本实施例从获得更优化的折弯成型效果、延长模具使用寿命的角度出发，还对第二下模22和下模座3的结构细节进行了优化，包括设置第二下模22的第一压料面与竖直方向的夹角d为47°(第三压料面与竖直方向的夹角e为133°，即与第一压料面平行)，下模座3上部第一斜面与水平方向的夹角b为43°，第二斜面与竖直方向的夹角c为45°。本实施例设计下模座3第二斜面的倾斜角度略小于第二下模22第一压料面的倾斜角度，下模座3第一斜面的倾斜角度略小于第二下模22第三压料面的倾斜角度，是为了保证板料与斜面、压料面与斜面之间有一个让角，在保证成型精度的同时减少角度刀口221与下模座3的碰撞，延长模具的使用寿命。

所述的第二下模22的下部沿其长度方向间隔开设有螺丝孔和弹簧孔，对应的，下模座3也沿其长度方向间隔开设有吊装孔31和弹簧孔，吊装孔31为阶梯式通孔，该阶梯式通孔的下部通孔直径大于上部通孔直径。弹簧孔等间隔分布，数量为6个/1米。所述的复位机构包括吊装螺丝4和弹簧5，弹簧5的直径为16mm*60mm，设置于第二下模22和下模座3开设的弹簧孔之间，吊装螺丝4从下模座3的下部穿过吊装孔31并通过螺丝孔与第二下模22相连接，该吊装螺丝4的螺帽直径小于吊装孔31的下部通孔直径，螺帽直径大于吊装孔31的上部通孔直径，且吊装孔31的下部通孔深度一定大于第二下模22与下模座3之间复位后的高度。

参看图7，本实施例的一种防盗门门框专用模具的折弯成型方法，其步骤为：

步骤一、控制第一上模11折第二门框段Ⅱ和第三门框段Ⅲ之间呈一直角；

步骤二、控制第一上模11的V型模尖111与第一下模21上部的第一下模V型槽口211配合，折第一门框段Ⅰ与第二门框段Ⅱ之间呈一锐角；

步骤三、控制第一上模11的V型模尖111与第一下模21上部的第二下模V型槽口212配合，折第三门框段Ⅲ与第四门框段Ⅳ之间呈一钝角；

步骤四、控制第二上模12的V型槽口121与第二下模22上部的角度刀口221配合，折第三门框段Ⅲ与第四门框段Ⅳ之间呈一直角，同时，压平第一门框段Ⅰ与第二门框段Ⅱ之间锐角，弹簧5复位，折弯成型工艺结束。

本实施例的折弯成型方法操作简单，相对于图6中的(a)～(f)所示使用传统模具对防盗门门框关键结构进行折弯成型，本实施例将传统的3套模具、6道工序缩减为了2套模具、4道工序，避免了折弯成型过程中频繁更换模具，大大提高了折弯机的生产效率。此外，还需说明的是，图6中的(e)所示压边工序有板料崩出的危险，(f)所示的折弯工序也非常的粗糙，首先不能保证第三门框段Ⅲ与第四门框段Ⅳ之间呈一可靠直角，其次第三门框段Ⅲ的长度也不能保证绝对满足尺寸要求，如此极易导致整个防盗门门框不满足图纸要求，影响销售。而本实施例可根据图纸加工要求更换第二下模22，使角度刀口221的第二压料面长度满足图纸对第三门框段Ⅲ的尺寸要求，且V型槽口121的槽尖角、角度刀口221的刀口尖角的角度均为90°，能保证第三门框段Ⅲ与第四门框段Ⅳ之间呈一可靠直角，在折弯、压边同步进行时更不会出现板料崩出的情况，不仅提高了防盗门门框关键结构的加工精度，同时提高了安全系数。

为了提高本实施例的防盗门门框专用模具的使用效果，本实施例还提供了一种加工第二套模具的方法，本实施例加工得到的模具，强度高、使用寿命长，各结构尺寸精度高。具体加工过程为：

一、原材料准备：选料为42CrMo，模具采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分按重量百分比计为：碳0.45、硅≤0.40、锰0.90、硫允许残余含量≤0.035、磷允许残余含量≤0.035、铬1.20、钼0.30，余量为铁。

对锻造毛坯进行拔长锻造，锻造比F1/F0为1：4，其中：F0为锻造前毛坯的横截面积，F1为锻造后毛坯的横截面积。

二、经过步骤一锻造后，将锻造毛坯进行退火处理：先将锻造毛坯装入热处理炉升温至760℃，保温6小时，然后移出热处理炉进行空冷到400℃，得到调质硬度HB230的毛坯。

步骤三、锻造毛坯的粗加工：经过步骤二退火处理后，将锻造毛坯制成留有精加工余量的工件，粗加工后进行淬火处理，在20分钟内加热到860℃，保温45分钟后淬火，淬火介质为2#淬火油，然后在390℃温度下进行两次回火，得到的模具硬度为HRC47。

步骤四、模具精加工留+0.2mm余量后，再进行2次深加工，进一步上磨床精磨至尺寸到位。

实施例2

本实施例的一种防盗门门框专用模具，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的弹簧孔等间隔分布，数量为8个/1米。本实施例加工第二套模具的具体过程为：

一、原材料准备：选料为42CrMo，模具采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分按重量百分比计为：碳0.39、硅≤0.40、锰0.70、硫允许残余含量≤0.035、磷允许残余含量≤0.035、铬1.10、钼0.16，余量为铁。

对锻造毛坯进行拔长锻造，锻造比F1/F0为1：4，其中：F0为锻造前毛坯的横截面积，F1为锻造后毛坯的横截面积。

二、经过步骤一锻造后，将锻造毛坯进行退火处理：先将锻造毛坯装入热处理炉升温至755℃，保温5小时，然后移出热处理炉进行空冷到380℃，得到调质硬度HB225的毛坯。

步骤三、锻造毛坯的粗加工：经过步骤二退火处理后，将锻造毛坯制成留有精加工余量的工件，粗加工后进行淬火处理，在22分钟内加热到865℃，保温45分钟后淬火，淬火介质为2#淬火油，然后在394℃温度下进行两次回火，得到的模具硬度为HRC46。

步骤四、模具精加工留+0.2mm余量后，再进行2次深加工，进一步上磨床精磨至尺寸到位。

实施例3

本实施例的一种防盗门门框专用模具，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的弹簧孔等间隔分布，数量为7个/1米。本实施例加工第二套模具的具体过程为：

一、原材料准备：选料为42CrMo，模具采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分按重量百分比计为：碳0.38、硅≤0.38、锰0.60、硫允许残余含量≤0.034、磷允许残余含量≤0.033、铬0.90、钼0.15，余量为铁。

对锻造毛坯进行拔长锻造，锻造比F1/F0为1：4，其中：F0为锻造前毛坯的横截面积，F1为锻造后毛坯的横截面积。

二、经过步骤一锻造后，将锻造毛坯进行退火处理：先将锻造毛坯装入热处理炉升温至750℃，保温4小时，然后移出热处理炉进行空冷到350℃，得到调质硬度HB220的毛坯。

步骤三、锻造毛坯的粗加工：经过步骤二退火处理后，将锻造毛坯制成留有精加工余量的工件，粗加工后进行淬火处理，在18分钟内加热到855℃，保温40分钟后淬火，淬火介质为2#淬火油，然后在385℃温度下进行两次回火，得到的模具硬度为HRC45。

步骤四、模具精加工留+0.2mm余量后，再进行2次深加工，进一步上磨床精磨至尺寸到位。

实施例1～3所述的一种防盗门门框专用模具，将传统的3套模具、6道工序改进为仅需使用2套模具，进行4道加工工序即可完成防盗门门框关键结构的折弯成型，避免了折弯成型过程中频繁更换模具，大大提高了折弯机的生产效率且加工精度高。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种防盗门门框专用模具，其特征在于：包括2套模具，其中，第一套模具包括第一上模(11)和第一下模(21)，第一上模(11)的下部设置有V型模尖(111)，第一下模(21)的上部设置有与上述V型模尖(111)相配合的第一下模V型槽口(211)和第二下模V型槽口(212)；

第二套模具包括第二上模(12)、第二下模(22)、下模座(3)和复位机构，第二上模(12)的上部设置有模柄(122)，第二上模(12)的下部设置有V型槽口(121)；所述的第二下模(22)的上部设置有与V型槽口(121)相配合的角度刀口(221)，所述的角度刀口(221)包括3个压料面，第一压料面与第三压料面相互平行，且第一压料面与竖直方向的夹角d为47°；该第二下模(22)的下部沿其长度方向间隔开设有螺丝孔和弹簧孔，对应的，下模座(3)也沿其长度方向间隔开设有吊装孔(31)和弹簧孔，吊装孔(31)为阶梯式通孔，该阶梯式通孔的下部通孔直径大于上部通孔直径；所述的复位机构包括吊装螺丝(4)和弹簧(5)，弹簧(5)设置于第二下模(22)和下模座(3)开设的弹簧孔之间，吊装螺丝(4)从下模座(3)的下部穿过吊装孔(31)并通过螺丝孔与第二下模(22)相连接，该吊装螺丝(4)的螺帽直径小于吊装孔(31)的下部通孔直径，螺帽直径大于吊装孔(31)的上部通孔直径，且吊装孔(31)的下部通孔深度大于第二下模(22)与下模座(3)之间复位后的高度。

2.根据权利要求1所述的一种防盗门门框专用模具，其特征在于：所述V型槽口(121)的槽尖角、角度刀口(221)的刀口尖角的角度均为90°。

3.根据权利要求1或2所述的一种防盗门门框专用模具，其特征在于：所述的下模座(3)上部包括2个斜面，第一斜面与水平方向的夹角b为43°，第二斜面与竖直方向的夹角c为45°。