CN107999625A - 一种保险柜边板用一次成型模具的使用和加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保险柜边板用一次成型模具的使用和加工方法，属于模具设计领域。该模具的使用方法为：先将上模组件和下模组件组装好；再将下模组件固定到液压机的工作台上；然后，吊装上模组件到下模组件上，并使它们的冲压槽面配合紧密；接着，将上模组件固定到液压机滑块上；最后，上模组件对下模具上的工件进行折弯成型。该模具的使用方法可快速高效地加工保险柜边板，折弯效率高，成品质量好。该模具的加工方法，用于加工上下模具，先锻造，再加工成各个部件的形状，接着精磨，最后组装，采用了特殊的热处理工艺，使得模具硬度、韧度和耐磨性满足工艺要求，加工使用超过万次以上依然正常，寿命高。

Description

一种保险柜边板用一次成型模具的使用和加工方法
本申请是名称为：一种保险柜边板用一次成型模具及其使用和加工方法，申请号为：2016110811331，申请日为：2016年11月30日的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于模具设计领域，具体地说涉及一种可将保险柜边板一次折弯成型的模具，更具体地说，涉及一种保险柜边板用一次成型模具的使用和加工方法。
背景技术
折弯机模具是折弯机用来加工成型板料的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具构成的零件不同。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。在折弯机压力的作用下通过折弯机上模和下模的互为导向使坯料成为有特定形状和尺寸的工件。在实际生产过程中，企业会根据成型工件形状或尺寸的不同，配置不同凹槽角度的下模。但是随着经济的发展，所要折弯的工件的形状向着多样化与复杂化发展，往往在一块板料上需要进行多次折弯才能达到所需形状，例如在保险柜行业，需要加工图1所示形状的门框边板折弯件，该成型件两端对称，是在平面板材的两端分别经过相同的4次折弯而成，从板端部由内向外的折弯段分别为第一折弯段A，第二折弯段B，第三折弯段C，第四折弯段D，第一折弯段A与板面的夹角为90°，第二折弯段B与第一折弯段A之间的夹角为90°、第三折弯段C与第二折弯段B之间的夹角为270°，以及第四折弯段D与第三折弯段C之间的夹角为90°。传统方式是通过多次折弯依次得到每个折弯段，从而加工出该折弯件，费事费力，多次折弯累计公差大，折弯精度大大降低，因此，每次折弯后都需要校正，耗时耗力，加工效率低。
实际生产中，很多人尝试通过一次冲压多道折弯的方式，例如中国专利号：201120046795.1，公开日2011年12月07日，公开了一份名称为一种5mm以上厚板Z字形折弯模具的专利文件，该模具包括上模和下模，其特征在于，所述上模的冲压面为Z字形，所述下模的冲压面与上模相匹配。该方案解决了折弯高度比较小时不能折弯的问题而且把原来的两次冲压改为一次冲压则可以完成两道折弯，这样大大提高了生产效率，保证了产品的质量，以达到降低制造成本的目的。但是该方案无法加工图1所示的形状，另外，它虽然能同时加工两道弯折，但是工件在下模上定位不易，折弯位置不准，更重要的是，由于板材本身弹性力的存在，弯折后折弯角度与所需产品不一致，需要校正，这对于上下模的设计提出了非常高的要求。
又如，中国专利号：201110166763.X，公开日2011年11月21日，公开了一份名称为可调式Z形断差折弯模具，属钣金折弯模具，其特征是该断差折弯模具主要由上模和下模组成，上模又主要由上模座、上固定压模、上可调压模、上组合垫片和上固定螺栓组成，下模又主要由下模座、下固定压模、下可调压模和下固定螺栓组成，在上模座的下部开设与折弯机的压力线呈δ夹角的直角上斜通槽，在此上斜通槽中对应安装上固定压模、上可调压模和上组合垫片，在下模座的上部开设与垂直中心线也成δ夹角的直角下斜通槽，在此下斜通槽中对应安装下固定压模、下可调压模和下组合垫片，且此上、下固定压模和上、下可调压模的底面或顶面均是与上、下模座的底面或顶面对应呈θ夹角的斜面，上、下模合模，Z形工件成型，成本低，质量好。该专利实现方案的方式也是通过提供一个和所要加工工件形状相对应的模具来完成，但是该模具也无法加工图1所示的形状。最主要的原因是模具无法加工成和图1形状相对应的模具，所以要改变原有的模具设计理念，提出新的思维方式，重点是随着人们对产品的要求越来越高，要所加工的产品的精度也要求越来越高。
发明内容
1、要解决的问题
生产保险柜边板中需要的折弯件，它是在平面板材的两端分别经过相同的4次折弯而成，从板端部由内向外的折弯段分别为第一折弯段A，第二折弯段B，第三折弯段C，第四折弯段D，第一折弯段A与板面的夹角为90°，第二折弯段B与第一折弯段A之间的夹角为90°、第三折弯段C与第二折弯段B之间的夹角为270°，以及第四折弯段D与第三折弯段C之间的夹角均为90°。现有技术中加工该工件存在加工困难、效率差、加工精度低的问题，本发明一种保险柜边板用一次成型模具，一次折弯即可完成上述工件的加工，效率高，加工精度高，对工件无损伤。另外，本发明还提供了该模具的使用方法，通过该方法可高效的生产出上述保险柜边板。此外，由于该模具为了完成加工保险柜边板的功能，确保使用寿命持久，还需要对上下模具进行特殊的加工工艺，确保上下模具具有较高的硬度，本发明还提供该上下模具的加工方法。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种保险柜边板用一次成型模具，包括上模组件和下模组件；所述的上模组件包括上模具，下模组件包括下模具，其特征在于：
所述的上模具的下端为冲压端，它从一侧到另一侧由第一竖直面、第一水平面、第二竖直面、第二水平面和倾斜面依次连接组成，第一竖直面与第一水平面之间的夹角为270°、第一水平面与第二竖直面之间的夹角为90°，以及第二竖直面与第二水平面之间的夹角为270°，第二水平面与倾斜面之间的夹角为钝角；
所述的下模具设有与上模具的冲压端相配合的冲压槽，它从一侧到另一侧由第一竖槽面、第一横槽面；第二竖槽面、第二横槽面和第三竖槽面依次垂直连接组成。
进一步地，所述的上模组件还包括上模座，上模座上安装有上模固定块；所述的上模具具有两个，分别对称的设置在上模固定块的左右两端；
所述的下模组件还包括下模座，下模座的左右两端各设有一个下模固定块；所述的下模具具有两个，对称安装在两个下模固定块上。
进一步地，所述的上模具设置在上模固定块的上模固定槽中，通过螺栓与上模固定块连接；所述的下模座上设有定位槽，下模固定块设置在定位槽中，并通过螺栓固定；所述的下模固定块上开设有下模固定槽，下模具设置在下模固定槽中，并通过螺栓固定。
进一步地，所述的下模具的冲压槽底部开设有贯穿下模具底面的通孔，下模固定块的下模固定槽底部开设有与下模具的通孔位置相对应的放置槽，放置槽内设置顶料块，顶料块上端通过下模具的通孔可伸入冲压槽内，折弯操作时，顶料块在驱动装置的作用下可顶住板材下表面。
进一步地，所述的两个下模固定块相对的一侧面上沿长度方向至少设置两个挡料块，挡料块上安装有挡料螺钉。
一种保险柜边板用一次成型模具的使用方法，其操作步骤为：
①将上模组件和下模组件分别组装好，并检查以确保各零部件连接可靠；
②将下模组件放置到液压机的工作台上，并通过工作台上的T型槽使用螺栓将下模组件固定；
③吊装上模组件到下模组件上，调整上模组件位置，使上模具的冲压端与下模具的冲压槽配合紧密；
④液压机滑块下行压紧上模组件后，通过螺栓将上模组件固定到液压机滑块上，滑块带动上模组件上下动作1-3次，确保上模具与下模具配合位置准确；
⑤将待加工厚度为1.8-2mm，采用Cr25Mo3Ti制备的板材的一端放置在下模具的上端面上，并调整好折弯位置；
⑥上模具在液压机的驱动力作用下向下移动，上模具冲压端的第二水平面开始接触板材并挤压，上模具继续下行，第一竖直面与第一水平面的交界处与板材接触，上模具继续下行，直至完成折弯，保持15～20s；
⑦液压机驱动上模具快速回退，取下板材；
⑧重复上述步骤⑤、⑥和⑦，对板材另一端进行折弯操作，保险柜边板加工完成。
进一步地，所述的步骤⑥中，在上模具下行到第二水平面开始接触板材时，驱动装置驱动顶料块从板材的下表面将板料顶住，从而使板料夹紧在上模具和顶料块之间。
一种保险柜边板用一次成型模具的加工方法，用于加工上模具或下模具，其步骤为：
(1)毛坯的原材料准备
采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分及质量百分比为：C 0.38～0.45％、Si0.25～0.35％、Mn 0.6～0.71％、S≤0.023％、P≤0.021％、Cr 1.34～1.48％、Mo 0.35～0.48％、ZrO2 0.08～0.11％，余量为Fe；
(2)锻造毛坯的退火处理
将经步骤(1)中得到的锻造毛坯经过退火炉对其进行退火，其退火温度为825～835℃，退火时间为4～4.5h，在退火炉中冷至200～300℃，保温0.5～1.2h后空冷至常温；
(3)锻造毛坯的初加工
将步骤(2)中锻造毛坯在机床上加工成模具的初级形状，各面保留1.5mm的余量；
(4)模具的热处理
将经步骤(3)机加工得到的模具，先加热到440-530℃后保温1.5-2.5h，然后再加热到650-700℃保温1.5-2h，再加热到890-910℃，保温30-45min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-206至-220℃，保持1.2-1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为140-160℃，冷却到常温后放置0.5-1h，再进行二次回火，回火温度为175-195℃；
(5)模具的深加工
清除步骤(4)处理后模具表面的氧化层，并将其装配到磨床上，进行磨削加工，各面保留0.7-1mm的余量，放置至少1天后，再次进行磨削加工到所需尺寸；
(6)模具的检测，检测尺寸和度数，合格后，完成加工。
进一步地，所述的步骤(1)中锻造毛坯的组分及质量百分比为：C 0.4％、Si0.3％、Mn 0.65％、S≤0.023％、P≤0.021％、Cr 1.4％、Mo 0.42％、ZrO2 0.1％，余量为Fe。
进一步地，所述的步骤(2)中锻造毛坯的退火温度为810℃，退火时间为3.5h，在退火炉中冷至250℃，保温0.8h后进行空冷；所述的步骤(4)中模具的热处理是先加热到565℃后保温2.5h，然后再加热到730℃保温1.8h，再加热到915℃，保温40min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-220℃，保持1.3h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为170℃，冷却到常温后放置0.7h进行二次回火，回火温度为154℃；油淬的淬火介质为2号普通淬火油。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的模具通过特殊的上模具的冲压端形状和下模具的冲压槽形状配合，能一次加工成所要加工的保险柜边板工件，精度高，不需要二次人工处理，对工件表面没有损伤，操作方便，成本低；更为重要的是，采用常规的模具进行多次折弯，累计公差大，加工后工件误差大，需要校正，而本发明的模具一次成型，无累计误差，精度高；
(2)本发明的模具，在折弯过程中采用顶料块从板材下表面顶住，将板料牢牢地压紧在上模具和顶料块之间，避免折弯过程中板料偏移，从而提高折弯精度；
(3)为方便板材折弯时的定位，本发明的模具在下模固定块上沿长度方向设置有挡料块，挡料块上安装有挡料螺钉，通过调节挡料螺钉，可调整板材折弯位置，调节方便，折弯定位精度高；
(4)本发明的使用方法，可采用该成型模具快速高效地加工出保险柜边板，折弯效率高，成品质量好。
(5)本发明保险柜边板用一次成型模具的加工方法，所加工的上模具或下模具有较高的硬度、韧度和耐磨性，且硬度分布均匀，加工使用超过万次以上依然正常，寿命高。
附图说明
图1为所需加工的保险柜边板成型件；
图2为本发明一种保险柜边板用一次成型模具的上模组件结构示意图；
图3为本发明一种保险柜边板用一次成型模具的下模组件结构示意图；
图4为本发明一种保险柜边板用一次成型模具开始折弯时的状态示意图；
图5为本发明一种保险柜边板用一次成型模具完成折弯时的状态示意图。
附图中的标号分别表示为：
1、上模座；2、上模固定块；3、上模具；301、第一竖直面；302、第一水平面；303、第二竖直面；304、第二水平面；305、倾斜面；
4、下模座；5、下模固定块；6、下模具；601、第一竖槽面；602、第一横槽面；603、第二竖槽面；604、第二横槽面；605、第三竖槽面；
7、顶料块；8、挡料块；9、挡料螺钉。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图2、图3所示，本实施例的一种保险柜边板用一次成型模具，包括上模组件和下模组件；其中，上模组件包括上模座1和上模具3，上模座1上安装有上模固定块2，上模具3具有两个，两个上模具3分别对称的设置在上模固定块2的左右两端；且上模具3设置在上模固定块2的上模固定槽中，并通过螺栓与上模固定块2可拆卸连接，上模固定槽的设计使得上模具3的安装方便、定位精确。上模具3的下端为冲压端，它从一侧到另一侧由第一竖直面301、第一水平面302、第二竖直面303、第二水平面304和倾斜面305依次连接组成，第一竖直面301与第一水平面302之间的夹角为270°、第一水平面302与第二竖直面303之间的夹角为90°，以及第二竖直面303与第二水平面304之间的夹角为270°，第二水平面304与倾斜面305之间的夹角为钝角，在本实施例中，该角度为274°，此角度设计考虑到，在模具外侧的板材在折弯过程中需要向上翘起，而下模具6冲压槽的第三竖槽面605较长，如果其设置为270°，板材与倾斜面305和第三竖槽面605之间发生摩擦，阻碍上模具3下行，本实施例的角度设置考虑到板本身的晃动，避免上情况的发生。
在本实施例中，为使得折弯更加顺畅，上模具3中，第一水平面302与第二竖直面303的交界处设置矩形凹槽，该矩形凹槽犹如车削加工时的退刀槽，在折弯过程中在弯折处起到退让空间的作用，由于折弯处板材发生拉伸，如果没有该矩形槽，将导致折弯困难，折弯摩擦噪音大，板材产生磨损，而且折弯后变形较大，此种设计，简单巧妙，可有效避免上述问题。
结合图3所示，下模组件包括下模座4和下模具6，下模座4的左右两端各设有一个定位槽，每个定位槽内安装一个下模固定块5，下模固定块5通过螺栓固定到下模座4上；下模具6具有两个，对称地设置在两个下模固定块5的下模固定槽中，并通过螺栓与下模固定块5固定连接，下模固定槽的设计也使得下模具6的安装方便、定位精确。下模具6设有与上模具3的冲压端相配合的冲压槽，它从一侧到另一侧由第一竖槽面601、第一横槽面602；第二竖槽面603、第二横槽面604和第三竖槽面605依次垂直连接组成。
值得说明的是，一般的模具只含有一对相互配合上下模具，一次加工一个工件，而考虑到保险柜边板均是在两端进行折弯，同时端部多次折弯形状不规则、不对称，本实施例综合考虑加工效率及模具的寿命，创新性的采用两个上模具3分别和两个下模具6配合，此种结构设计，一次可折弯两个工件，效率提高2倍，更重要的是，两个上模具3、两个下模具6采用对称设计，在折弯过程中，模具在水平方向的分力完全被抵消，从而只有向下的压力，有利于提高折弯精度，也提高模具寿命。
另外，由于下模具6的冲压槽形状不规则，也不对称，折弯时很容易发生板材的位置偏移，导致成品质量不合格。通常方式是在板材非折弯的一端采用压料装置压紧板材，但是，由于保险柜边板端部形状在采用本实施例模具折弯时，需要两端都会翘起，从而没法采用通常形式的压料结构。针对以上难点，本实施例中下模具6的冲压槽底部开设有贯穿下模具6底面的通孔，下模固定块5的下模固定槽底部开设有与下模具6的通孔位置相对应的放置槽，放置槽内设置顶料块7，顶料块7上端通过下模具6的通孔可伸入冲压槽内，折弯操作时，顶料块7在驱动装置的作用下可顶住板材下表面，从而将板材牢牢地压紧在上模具3和顶料块7之间，避免折弯过程中板料偏移，提高折弯精度。驱动装置可以是油缸、气缸等，只要能够实现上述功能即可。在本实施例中，驱动装置采用油缸，油缸的活塞杆与顶料块7连接，驱动顶料块7上下运动。
此外，为方便板材折弯定位，本实施例中两个下模固定块5相对的一侧面上沿长度方向至少设置两个挡料块8，挡料块8上安装有挡料螺钉9。根据所需折弯位置，调节挡料螺钉9即可，无需每次放置板材都需要找准折弯位置，大大提高折弯效率，也提高折弯精度；且对多个调节挡料螺钉9进行调节，可使得板材折弯线与板材端面成一定角度，扩展折弯范围。
本实施例的保险柜边板用一次成型模具通过特殊的上模具的冲压端形状和下模具的冲压槽形状配合，能一次加工成所要加工的保险柜边板工件，精度高，不需要二次人工处理，对工件表面没有损伤，操作方便，成本低，精度高。
因该模具为专用模具，所折弯加工的板材厚度在1.8-2mm之间，材料为Cr25Mo3Ti。下面结合图4和图5以2mm厚度板材为例，具体说明其如何进行折弯操作。
一种保险柜边板用一次成型模具的使用方法，其操作步骤为：
①将上模组件和下模组件分别组装好，并检查以确保各零部件连接可靠；
②将下模组件放置到液压机的工作台上，并通过工作台上的T型槽使用螺栓将下模组件固定；
③吊装上模组件到下模组件上，调整上模组件位置，使上模具3的冲压端与下模具6的冲压槽配合紧密；
④液压机滑块下行压紧上模组件后，通过螺栓将上模组件固定到液压机滑块上，滑块带动上模组件上下动作1-3次，确保上模具3与下模具6配合位置准确；
⑤首先，根据需要折弯的位置，将挡料螺钉9调节到位；然后，将待加工板材的一端放置在下模具6的上端面上，板材紧紧抵靠在挡料螺钉9上；
⑥首先，上模具3在液压机的驱动力作用下向下移动到冲压端的第二水平面304刚接触板材时停止，此时，通过驱动装置驱动顶料块7从板材的下表面将板料顶住，从而使板料夹紧在上模具3和顶料块7之间。上模具3动作，开始挤压板材；接着，冲压端的第一竖直面301与第一水平面302的交界处与板材接触，上模具3继续下行，直至到下极限位置，完成折弯；最后保持15～20s。在上述过程中，顶料块7始终顶住板材。
⑦折弯机驱动上模具3快速回退，驱动装置驱动顶料块7向上移动将板材从下模具的冲压槽内顶出；
⑧重复上述步骤⑤、⑥和⑦，对板材另一端进行折弯操作，完成保险柜边板加工。
对加工后所得到的保险柜边板进行检测，第一折弯段A与板面的夹角为90.1°，第二折弯段B与第一折弯段A之间的夹角为90°、第三折弯段C与第二折弯段B之间的夹角为269.8°，以及第四折弯段D与第三折弯段C之间的夹角为90.2°，各角度满足精度要求，产品合格，无需二次修正。
实施例2
采用实施例1中的模具和方法虽然能很好的完成保险柜边板的折弯加工，但是存在一个问题，就是使用次数多了，上模具3和下模具6的工作部分因为受力较大、容易损坏，导致在使用一段时间后需要更换模具，经实践证实采用普通材料和热处理工艺加工的上模具，在使用约2300次的时候就容易出现上模具3的第二竖直面303与第二水平面304交界处及第二水平面304与倾斜面305交界处出现崩裂、磨损等现象，同样，第一横槽面602与第二竖槽面603交界处也出现崩裂、磨损等现象。虽然实施例1的模具在结构设计上考虑了以上因素，并可以在一定程度上防止裂纹倾向，但是还是要依赖合理的材料成分和热处理工艺，所以根据上述模具的结构特点，本实施例力求寻找一种新的材料以及热处理工艺。该模具中上模具3或下模具6的加工方法，是先锻造，然后再加工成各个部件的形状，再精磨，最后组装。其中由于上模具3和下模具6需要较高的硬度、韧度和耐磨性，需要特殊的处理工艺，下面以上模具3的加工为例，进行具体说明：
一种保险柜门框板专用折弯模具的加工方法，对上模具3进行加工，其步骤为：
(1)毛坯的原材料准备
采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分及质量百分比为：C 0.38％、Si 0.25％、Mn0.6％、S≤0.023％、P≤0.021％、Cr 1.34％、Mo 0.35％、ZrO2 0.08％，余量为Fe；
(2)锻造毛坯的退火处理
将经步骤(1)中得到的锻造毛坯经过退火炉对其进行退火，其退火温度为800℃，退火时间为3h，在退火炉中冷至200℃，保温0.6h后空冷至常温；
(3)锻造毛坯的初加工
将步骤(2)中锻造毛坯在机床上加工成模具的初级形状，各面保留1.5mm的余量；
(4)模具的热处理
将经步骤(3)机加工得到的模具，先加热到550℃后保温2h，然后再加热到710℃保温1.5h，再加热到900℃，保温30min后淬火，采用2号普通淬火油进行油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-210℃，保持1h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为165℃，冷却到常温后放置0.5h，再进行二次回火，回火温度为140℃。
(5)模具的深加工
清除步骤(4)处理后模具表面的氧化层，并将其装配到磨床上，进行磨削加工，各面保留0.7mm的余量，放置1天后，再次进行磨削加工到所需尺寸；
(6)模具的检测，检测尺寸和度数，合格后，完成加工。
检测所得到的上模具的硬度为HRC59，各面硬度差在±1之内，并且使用该上模具加工使用1万次后其依然能正常使用，寿命高。
实施例3
本实施例的一种保险柜门框板专用折弯模具的加工方法，对下模具6进行加工，其步骤为：
(1)毛坯的原材料准备
采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分及质量百分比为：C 0.4％、Si 0.3％、Mn0.65％、S≤0.023％、P≤0.021％、Cr 1.4％、Mo 0.42％、ZrO2 0.1％，余量为Fe；
(2)锻造毛坯的退火处理
将经步骤(1)中得到的锻造毛坯经过退火炉对其进行退火，其退火温度为810℃，退火时间为3.5h，在退火炉中冷至250℃，保温0.8h后空冷至常温；
(3)锻造毛坯的初加工
将步骤(2)中锻造毛坯在机床上加工成模具的初级形状，各面保留1.5mm的余量；
(4)模具的热处理
将经步骤(3)机加工得到的模具，先加热到565℃后保温2.5h，然后再加热到730℃保温1.8h，再加热到915℃，保温40min后淬火，采用2号普通淬火油进行油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-220℃，保持1.3h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为170℃，冷却到常温后放置0.7h进行二次回火，回火温度为150℃；
(5)模具的深加工
清除步骤(4)处理后模具表面的氧化层，并将其装配到磨床上，进行磨削加工，各面保留0.8mm的余量，放置1.5天后，再次进行磨削加工到所需尺寸；
(6)模具的检测，检测尺寸和度数，合格后，完成加工。
检测所得到的下模具的硬度为HRC61，各面硬度差在±1之内，并且使用该下模具加工使用1万次后其依然能正常使用，寿命高。
实施例4
本实施例的一种保险柜门框板专用折弯模具的加工方法，对上模具3进行加工，其步骤为：
(1)毛坯的原材料准备
采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分及质量百分比为：C 0.45％、Si 0.35％、Mn0.71％、S≤0.023％、P≤0.021％、Cr 1.48％、Mo 0.48％、ZrO2 0.11％，余量为Fe；
(2)锻造毛坯的退火处理
将经步骤(1)中得到的锻造毛坯经过退火炉对其进行退火，其退火温度为820℃，退火时间为4h，在退火炉中冷至300℃，保温1h后空冷至常温；
(3)锻造毛坯的初加工
将步骤(2)中锻造毛坯在机床上加工成模具的初级形状，各面保留1.5mm的余量；
(4)模具的热处理
将经步骤(3)机加工得到的模具，先加热到580℃后保温3h，然后再加热到760℃保温2h，再加热到930℃，保温45min后淬火，采用2号普通淬火油进行油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-225℃，保持1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为180℃，冷却到常温后放置1h，再进行二次回火，回火温度为155℃；
(5)模具的深加工
清除步骤(4)处理后模具表面的氧化层，并将其装配到磨床上，进行磨削加工，各面保留1mm的余量，放置至少1天后，再次进行磨削加工到所需尺寸；
(6)模具的检测，检测尺寸和度数，合格后，完成加工。
检测所得到的上模具的硬度为HRC58，各面硬度差在±1之内，并且使用该上模具加工使用1万次后其依然能正常使用，寿命高。
本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种保险柜边板用一次成型模具的使用方法，其操作步骤为：
①将上模组件和下模组件分别组装好，并检查以确保各零部件连接可靠；
②将下模组件放置到液压机的工作台上，并通过工作台上的T型槽使用螺栓将下模组件固定；
③吊装上模组件到下模组件上，调整上模组件位置，使上模具(3)的冲压端与下模具(6)的冲压槽配合紧密；
④液压机滑块下行压紧上模组件后，通过螺栓将上模组件固定到液压机滑块上，滑块带动上模组件上下动作1-3次，确保上模具(3)与下模具(6)配合位置准确；
⑤将待加工厚度为1.8-2mm，采用Cr25Mo3Ti制备的板材的一端放置在下模具(6)的上端面上，并调整好折弯位置；
⑥上模具(3)在液压机的驱动力作用下向下移动，上模具(3)冲压端的第二水平面(304)开始接触板材并挤压，上模具(3)继续下行，第一竖直面(301)与第一水平面(302)的交界处与板材接触，上模具(3)继续下行，直至完成折弯，保持15～20s；
⑦液压机驱动上模具(3)快速回退，取下板材；
⑧重复上述步骤⑤、⑥和⑦，对板材另一端进行折弯操作，保险柜边板加工完成；
所采用的保险柜边板用一次成型模具包括上模组件和下模组件；所述的上模组件包括上模具(3)，下模组件包括下模具(6)；所述的上模具(3)的下端为冲压端，它从一侧到另一侧由第一竖直面(301)、第一水平面(302)、第二竖直面(303)、第二水平面(304)和倾斜面(305)依次连接组成，第一竖直面(301)与第一水平面(302)之间的夹角为270°、第一水平面(302)与第二竖直面(303)之间的夹角为90°，以及第二竖直面(303)与第二水平面(304)之间的夹角为270°，第二水平面(304)与倾斜面(305)之间的夹角为钝角；所述的下模具(6)设有与上模具(3)的冲压端相配合的冲压槽，它从一侧到另一侧由第一竖槽面(601)、第一横槽面(602)；第二竖槽面(603)、第二横槽面(604)和第三竖槽面(605)依次垂直连接组成。
2.根据权利要求1所述的一种保险柜边板用一次成型模具的使用方法，其特征在于：所述的上模组件还包括上模座(1)，上模座(1)上安装有上模固定块(2)；所述的上模具(3)具有两个，分别对称的设置在上模固定块(2)的左右两端；
所述的下模组件还包括下模座(4)，下模座(4)的左右两端各设有一个下模固定块(5)；所述的下模具(6)具有两个，对称安装在两个下模固定块(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种保险柜边板用一次成型模具，其特征在于：所述的上模具(3)设置在上模固定块(2)的上模固定槽中，通过螺栓与上模固定块(2)连接；所述的下模座(4)上设有定位槽，下模固定块(5)设置在定位槽中，并通过螺栓固定；所述的下模固定块(5)上开设有下模固定槽，下模具(6)设置在下模固定槽中，并通过螺栓固定。
4.根据权利要求3所述的一种保险柜边板用一次成型模具，其特征在于：所述的下模具(6)的冲压槽底部开设有贯穿下模具(6)底面的通孔，下模固定块(5)的下模固定槽底部开设有与下模具(6)的通孔位置相对应的放置槽，放置槽内设置顶料块(7)，顶料块(7)上端通过下模具(6)的通孔可伸入冲压槽内，折弯操作时，顶料块(7)在驱动装置的作用下可顶住板材下表面。
5.根据权利要求4所述的一种保险柜边板用一次成型模具的使用方法，其特征在于：所述的步骤⑥中，在上模具(3)下行到第二水平面(304)开始接触板材时，驱动装置驱动顶料块(7)从板材的下表面将板料顶住，从而使板料夹紧在上模具(3)和顶料块(7)之间。
6.根据权利要求2或3或4中任意一项所述的一种保险柜边板用一次成型模具，其特征在于：所述的两个下模固定块(5)相对的一侧面上沿长度方向至少设置两个挡料块(8)，挡料块(8)上安装有挡料螺钉(9)。
7.一种保险柜边板用一次成型模具的加工方法，用于加工权利要求1中的上模具(3)或下模具(6)，其步骤为：
(1)毛坯的原材料准备
采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分及质量百分比为：C 0.38～0.45％、Si 0.25～0.35％、Mn 0.6～0.71％、S≤0.023％、P≤0.021％、Cr 1.34～1.48％、Mo 0.35～0.48％、ZrO2 0.08～0.11％，余量为Fe；
(2)锻造毛坯的退火处理
将经步骤(1)中得到的锻造毛坯经过退火炉对其进行退火，其退火温度为800～820℃，退火时间为3～4h，在退火炉中冷至200～300℃，保温0.6～1h后空冷至常温；
(3)锻造毛坯的初加工
将步骤(2)中锻造毛坯在机床上加工成模具的初级形状，各面保留1.5mm的余量；
(4)模具的热处理
将经步骤(3)机加工得到的模具，先加热到550-580℃后保温2-3h，然后再加热到710-760℃保温1.5-2h，再加热到900-930℃，保温30-45min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-210至-225℃，保持1-1.5h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为165-180℃，冷却到常温后放置0.5-1h，再进行二次回火，回火温度为140-155℃；
(5)模具的深加工
清除步骤(4)处理后模具表面的氧化层，并将其装配到磨床上，进行磨削加工，各面保留0.7-1mm的余量，放置至少1天后，再次进行磨削加工到所需尺寸；
(6)模具的检测，检测尺寸和度数，合格后，完成加工。
8.根据权利要求7所述的一种保险柜门框板专用折弯模具的加工方法，其特征在于：所述的步骤(1)中锻造毛坯的组分及质量百分比为：C 0.4％、Si 0.3％、Mn 0.65％、S≤0.023％、P≤0.021％、Cr 1.4％、Mo 0.42％、ZrO2 0.1％，余量为Fe。
9.根据权利要求7所述的一种保险柜门框板专用折弯模具的加工方法，其特征在于：所述的步骤(2)中锻造毛坯的退火温度为810℃，退火时间为3.5h，在退火炉中冷至250℃，保温0.8h后进行空冷；所述的步骤(4)中模具的热处理是先加热到565℃后保温2.5h，然后再加热到730℃保温1.8h，再加热到915℃，保温40min后淬火，油淬，冷却后再经过深冷处理，深冷处理的温度为-220℃，保持1.3h，在空气中恢复到常温，一次回火，回火温度为170℃，冷却到常温后放置0.7h进行二次回火，回火温度为150℃；油淬的淬火介质为2号普通淬火油。
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Denomination of invention: Methods for using and machining one-time forming die for safety box side plate

Effective date of registration: 20191219

Granted publication date: 20190329

Pledgee: Dangtu County sub branch of China Post Savings Bank Co.,Ltd.

Pledgor: ANHUI LIYUAN NUMERICAL CONTROL CUTTING TOOL AND PATTERNS MANUFACTURING Co.,Ltd.

Registration number: Y2019980001134

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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Date of cancellation: 20220923

Granted publication date: 20190329

Pledgee: Dangtu County sub branch of China Post Savings Bank Co.,Ltd.

Pledgor: ANHUI LIYUAN NUMERICAL CONTROL CUTTING TOOL AND PATTERNS MANUFACTURING Co.,Ltd.

Registration number: Y2019980001134

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Denomination of invention: The use and processing method of a one-time forming mold for the edge plate of a safe

Effective date of registration: 20231023

Granted publication date: 20190329

Pledgee: Dangtu County sub branch of China Post Savings Bank Co.,Ltd.

Pledgor: ANHUI LIYUAN NUMERICAL CONTROL CUTTING TOOL AND PATTERNS MANUFACTURING Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980062167