CN108202122B - 制作钢叉的模具和钢叉制作方法及钢叉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制作钢叉的模具，包括用于冲压钢料的下胎模具、上胎模具；用于对钢叉进行压弯成形的下成型模具、上成型模具；下胎模具上设有冲压凹台，上胎模具上设有与冲压凹台相匹配的冲压凸台，冲压凹台与冲压凸台的错缝构成钢叉胎料的型材切割线；所述下成型模具上部设有下弯形笼板，上成型模具上部设有拱形笼板，下弯形笼板与拱形笼板结合压变钢叉叉齿；还提供一种钢叉制作方法，具体是将同侧的其它叉齿弯折，依次的一根一根的将叉齿拉长锻造成圆杆状；一种钢叉，叉梁、叉裤和叉齿连接处均无焊点，钢叉整体为一体成型结构，本发明实现了多齿叉一体制作，钢叉紧固耐用、造型美观。

Description

制作钢叉的模具和钢叉制作方法及钢叉

技术领域

本发明属于一种园艺用钢叉技术领域，具体涉及钢叉、钢叉的制作模具及制作方法。

背景技术

连体钢叉生产地发展历史是从建国初期人工打制而成，发展到70年代，随着生产技术的革新采用了机械辊锻，由于技术等原因到目前国内各有只能生产连体辊锻四齿以下钢叉。而多齿钢叉只能采用焊接叉齿来代替，而且焊接叉外形粗糙，叉齿与叉梁之间焊接面小断齿现象严重，钢叉质量无法保证，特研发连体辊锻六齿叉，其优点是：省工、省料、生产效率高、成本低、外形美观、质优价廉。

发明内容

本发明为解决现有技术中多齿钢叉生产一直采用焊接叉齿，导致钢使用寿命短，容易断齿的问题。

本发明采用的技术方案是：

一种制作钢叉的模具，包括用于冲压钢料的下胎模具、上胎模具；用于对钢叉进行压弯成形的下成型模具、上成型模具；

下胎模具上设有冲压凹台，上胎模具上设有与冲压凹台相匹配的冲压凸台，冲压凹台与冲压凸台的错缝构成钢叉胎料的型材切割线；下胎模具与上胎模具之间设有退料盘，退料盘由退板和退杆组成，上胎模具中间设有供退杆穿过的安装孔，退板与冲压凸台为反像形状，退板嵌合在上胎模具内；

所述下成型模具上部设有下弯形笼板，下弯形笼板上横向设有笼齿，下弯形笼板为多根下弯U形肋组成，下弯U形肋的后连接梁表面设在下凹结构；上成型模具上部设有拱形笼板，拱形笼板上横向设有笼齿，拱形笼板为多根拱形U形肋组成，拱形U形肋的后连接梁上设有下凹结构，下弯形笼板上的笼齿对应在拱形笼板的U形条间缝中，拱形笼板上的笼齿对应在下弯形笼板的U形条间缝中，下成型模具、上成型模具后端设有与叉裤对应的突台。

此方案提供钢叉胎料的制作模具，制作的胎料为一体成型的，可整体经锻制成钢叉，锻造成的钢仅初型没有接焊接点。此方案同时提供钢叉成型模具，钢叉初型经此模具压弯、整形后完成钢叉产品制作，本方案中的上胎模具与下胎模具、上成型模具与下成型模具虽为两组，但在钢叉生产中是一脉相承不可分割的。本方案的模具结构为实现多齿钢叉制作一体成形的生产工艺。

下列为模具的优选方案：

具体地，冲压凹台包括第一凹台、第二凹台，第一凹台由位于下胎模具中间的叉梁模块及其下方的左边齿模块、叉裤模块、右边齿模块构造而成；第二凹台由叉梁模块及其上方的中齿模块构造而成；叉梁模块上方设有中定位块；边齿模块外侧设有左定位块、右定位块；冲压凸台包括第一凸台、第二凸台，第一凸台为第一凹台的反像形状；第二凸台为第二凹台的反像形状。

所述中齿模块包括中一模块、中二中三组合模块、中四模块，中一模块与左边齿模块制为一体；中四模块与右边齿模块制为一体；叉梁模块、叉裤模块和中二中三组合模块制为一体；三者分别固定在下胎底板。

所述冲压凹台的底部宽度大于顶部开口宽度。

下弯形笼板设有三道笼齿，拱形笼板上设两道笼齿。

下成型模具的后连接梁内侧、各下弯U形肋的间缝对应处设有限位块。

下成型模具的前端设有下剪刃，上成型模具的前端设有上剪刃。

本发明还提供一种钢叉制作方法，该方法为上述方案中切得的胎料的辊锻方法，具体按下列步骤进行：

a)将胎料加热，将两边齿分别入辊锻机拉长并锻造成圆杆形；

b)将其它三个中齿模型向下弯折至叉梁下方，对中齿进行锻造；

c)锻造好的钢叉入整形机，将各叉齿一次性梳理直，得到钢叉的初步形状。

上述模型及辊锻过程所制成的一种钢叉，该钢叉的叉齿、叉裤、叉梁为一体成型的结构，叉梁、叉裤和叉齿的连接处不存在焊点。

附图说明

图1为下胎模具结构图；

图2为下胎模具侧视图；

图3为图1中A-A线剖视图；

图4为上胎模具结构图；

图5为上胎模具侧视图；

图6为图4中B-B线剖视图；

图7为退料盘正面图；

图8为退料盘立体图；

图9为上胎模具、下胎模具合模图；

图10为下成型模具图；

图11为下成型模具侧视图；

图12为下弯U形肋图；

图13为上成型模具图；

图14为上成型模具侧视图；

图15为拱形U形肋图；

图16下成型模具、上成型模具合模图；

图17钢叉压弯后开模状态图；

图18钢叉坯切割第一步示意图；

图19钢叉坯切割第二步示意图；

图20钢叉辊段状态参考示意图；

图21辊锻完成的钢叉初形图；

图22钢叉压弯成型图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体说明：本说明书中描述各部件的设置位置时所使用的位置词语如“下”“上”，是以附图表现的位置为基础进行描述，不代表产品使用状态下的实际位置有关系。并且附图中所表示的形状、结构为本发明的一个实例。

如图1-20所示，一种制作钢叉的模具，包括用于冲压钢料的下胎模具1、上胎模具2，如图1-9所示，下胎模具1上设有冲压凹台；上胎模具2上设有与冲压凹台相匹配的冲压凸台；冲压凹台与冲压凸台的错缝构成钢叉胎料的型材切割线。下胎模具1与上胎模具2之间设有退料盘3，退料盘3由退板31和退杆32组成。上胎模具2中间设有供退杆32穿过的安装孔203，退料盘3为冲压凸台的反像形状，退料盘3嵌合在上胎模具2内。

具体地，所述冲压凹台包括第一凹台101、第二凹台102，第一凹台101由位于下胎模具1中间的叉梁模块107以及叉梁模块下方的叉边齿模块(109、112)、叉裤模块110构造而成；第二凹台102由叉梁模块107以及叉梁模块上方的中齿模块(103、104、105)构造而成。叉梁模块107上设有中定位块106，边齿模块(109、112)外侧设有左定位块111、右定位块108。如图4-5所示，所述冲压凸台包括第一凸台201、第二凸台202，第一凸台201为第一凹台101的反像形状；第二凸台202为第二凹台102的反像形状。

冲压凸台和冲压凹台的形状是由预制作的钢叉类型而确定的。本发明以一体煅造六齿钢的制作为例阐述发明构思，本发明所提供的附图表示的形状和结构也是针对六齿钢叉制作设计构思而绘出。在制作非六齿的钢叉时，冲压凸台和冲压凹台的形状也会相应调整。胎料形状与附图中所述并不完全相同，附图不应作为本发明的限制，而是只看作是本发明的实例。

进一步的，为方便拆卸维修，下胎模具1与上胎模具2设计为可拆装的结构。A.用于制作下胎模具的结构有：叉梁模块107，两个叉边齿模块(左边齿模块109、右边齿模块112)，叉裤模块110，中一模块103、中二中三组合模块104、中四模块105三个中齿模块，各模块可以全部焊接一体，或分体各自组合，最后都通过螺栓统一安装在下胎底板113上。优选的，位于最左侧的中一模块103与左边齿模块112制为一体；中四模块105与右边齿模块109制为一体；叉梁模块107、叉裤模块110和中二中三组合模块104制为一体，形成三开式的下胎模具。B.用于制作上胎模具2的第一凸台201、第二凸台202分别通过第一安装板、第二安装板螺栓固定在上胎底板204上。

进一步的，冲压凹台的底部宽度大于顶部开口宽度。上胎模具2、下胎模具1切割钢料后，这种结构能够防止落进冲压凹台内的钢料卡在凹台内，更方便取料。

本钢叉制作模具还包括用于对辊压后初步成型的钢叉进行压弯整形的下成型模具5、上成型模具6，如图10-15所示。

结合图10、11、12，所述下成型模具5上部设有下弯形笼板501，下弯形笼板501上横向设有三道笼齿7；下弯形笼板501为多根下弯U形肋502组成，下弯U形肋502的后连接梁503上设在下凹结构，该下凹结构与各下弯U形胁连为一体。结合图13、14、15所示，所述上成型模具6上部设有拱形笼板601，拱形笼板601上横向设有两道笼齿7，拱形笼板601为多根拱形U形肋组成，拱形U形条肋的后连接梁上设有下凹结构，该下凹结构与拱形U形胁边为一体。下弯形笼板501和拱形笼板601表面地凹形结构为钢叉的叉梁、叉齿的容纳空间。下成型模具5、上成型模具6后端设有与叉裤对应的突台(504、604)。下成型模具5与上成型模具6曲面对合，使钢叉形成弧形弯。下弯形笼板501上的笼齿7对应的插入拱形笼板601的肋条间隔缝中；拱形笼板601上的笼齿7对应的插入下弯形笼板的间缝中。笼齿7的结构可以规直的叉齿，还可避免叉齿脱出笼板的结构。当下成型模具5和上成型模具6合模时两部分突台(504、604)夹持叉裤，稳定钢叉位置。

在后连接梁503内侧、各下弯U形肋的间缝对应处设有限位块505。钢叉放到下成型模具5上，叉梁处于下凹结构上，限位块505处于叉齿之间，进一步固定钢叉位置，防止钢叉在受强压下产生移位。

下成型模具5的前端设有下剪刃506，上成型模具6的前端设有上剪刃605。下成型模具5与上成型模具6合模时，上剪刃605、下剪刃506可切掉各叉齿多余的尖端，使钢叉尖端整齐。

下成型模具5后端与下剪刃等高，上成型模具后端、上剪刃及拱形笼板顶部等高。待压弯钢叉在成型模具中进行压弯时，叉尖部位由剪刃夹持，叉裤由突台夹持，叉梁由限位块505锁定位置，断续合模时上剪刃、下剪刃切平钢叉尖端，拱形笼板在钢叉中间施加压力，钢叉在被压弯的同时叉齿也被拉平。

结合图16-20详细说明利用上述模具制作六齿钢叉的过程：

一、准备钢料

如图18，钢料宽度为左定位块与右定位块的间距相同的宽度(一般使用的钢料宽定规定为20公分)；长度4至6米。

二、钢叉胎料成型

钢料在进行剪切前需要加热，钢料的冲压成型在下胎模具1、上胎模具2中进行，分两步：

第一步、如图18，将钢料放在第二凹台102上，钢料左侧贴靠左定位块111、右侧贴靠右定位块108，前边贴靠在中定位块106上。将上胎模具2向下压，第二凸台202与第二凹台102形成剪力，钢料顶部剪掉一个叉梁，左边齿、叉裤、右边齿组合形状的脚料，所得钢料顶部形成一个中间具备“凹”形缺口，缺口两侧具备的“凸”形板的形状。

第二步，如图19，将钢料中间的凹形缺口使中定位块无法再阻挡钢料，所以钢料继续向前推进，中定位块卡入缺口内，两侧的“凸”形板盖在第一凹台上，再次将上胎模具向下压，切割后得到钢叉4的胎料型材。

所得钢叉4的胎料具体形状：左边齿、叉裤、右边齿的胎型在叉梁胎型下方，中齿的胎型在叉梁胎形的上方。

三、胎料辊锻

上述胎料经辊锻机锻造成钢叉4初形，图20示出了钢叉辊锻时的状态图，本发明对胎料锻造的过程是：

1)将胎料加热，将两边齿分别入辊锻机拉长并锻造成圆杆形；

2)将其它三个中齿模型向下弯折至叉梁下方，对中齿进行锻造；

3)锻造好的钢叉4入整形机，将各叉齿一次性梳理直，得到钢叉4的初步形状，即叉裤平直的处在叉梁下方，所有叉齿平直的处在叉梁上方。

四、钢叉压弯成型

如图21、22所示，经锻造完成的钢叉4叉齿为平直的，需要压成弧形才能成为成品。钢叉4的压弯成型在下成型模具5和上成型模具6中进行。首先，将直钢叉放在成型模具5中，叉梁卡在限位块505上，上成型模具5向下压合，与下成型模具合模。钢叉4齿端由下剪刃506、上剪刃605夹持得以固定，钢叉叉裤由突台夹持，叉梁通过限位块得以固定，拱形笼板对叉齿中部施加压力促使钢叉下弯同时对钢叉也有拉直的作用；笼齿7将叉齿限定在笼板内，对叉齿也有规直的作用。上剪刃605、下剪刃505在两成型模具合模至一定程度后钢叉多余的端头补充剪掉，使钢叉4齿端整齐。

五、最后做成叉裤形状，落成小尾，完成钢叉制作。

本发明所得的一种钢叉，钢叉的叉裤、叉梁、叉齿为一体成型的结构，叉齿、叉裤与叉梁间不存在焊接点。

Claims (9)

1.一种制作钢叉的模具，其特征是：包括用于冲压钢料的下胎模具、上胎模具；用于对钢叉进行压弯成形的下成型模具、上成型模具；

下胎模具上设有冲压凹台，上胎模具上设有与冲压凹台相匹配的冲压凸台，冲压凹台与冲压凸台的错缝构成钢叉胎料的型材切割线；下胎模具与上胎模具之间设有退料盘，退料盘由退板和退杆组成，上胎模具中间设有供退杆穿过的安装孔，退板与冲压凸台为反像形状，退板嵌合在上胎模具内；

下成型模具上部设有下弯形笼板，下弯形笼板上横向设有笼齿，下弯形笼板为多根下弯U形肋组成，下弯U形肋的后连接梁表面设在下凹结构；上成型模具上部设有拱形笼板，拱形笼板上横向设有笼齿，拱形笼板为多根拱形U形肋组成，拱形U形肋的后连接梁上设有下凹结构，下弯形笼板上的笼齿对应在拱形笼板的U形条间缝中，拱形笼板上的笼齿对应在下弯形笼板的U形条间缝中，下成型模具、上成型模具后端设有与叉裤对应的突台。

2.如权利要求1所述制作钢叉的模具，其特征是：冲压凹台包括第一凹台、第二凹台，第一凹台由位于下胎模具中间的叉梁模块及其下方的左边齿模块、叉裤模块、右边齿模块构造而成；第二凹台由叉梁模块及其上方的中齿模块构造而成；叉梁模块上方设有中定位块；边齿模块外侧设有左定位块、右定位块；冲压凸台包括第一凸台、第二凸台，第一凸台为第一凹台的反像形状；第二凸台为第二凹台的反像形状。

3.如权利要求2所述制作钢叉的模具，其特征是：所述中齿模块包括中一模块、中二中三组合模块、中四模块，中一模块与左边齿模块制为一体；中四模块与右边齿模块制为一体；叉梁模块、叉裤模块和中二中三组合模块制为一体；三者分别固定在下胎底板。

4.如权利要求1所述制作钢叉的模具，其特征是：所述冲压凹台的底部宽度大于顶部开口宽度。

5.如权利要求1所述制作钢叉的模具，其特征是：下弯形笼板设有三道笼齿，拱形笼板上设两道笼齿。

6.如权利要求1所述制作钢叉的模具，其特征是：下成型模具的后连接梁内侧、各下弯U形肋的间缝对应处设有限位块。

7.如权利要求1所述制作钢叉的模具，其特征是：下成型模具的前端设有下剪刃，上成型模具的前端设有上剪刃。

8.一种钢叉制作方法，采用权利要求1-7中任意一项制作钢叉的模具制作而成的胎料，包括以下步骤：

a)将胎料加热，将两边齿分别入辊锻机拉长并锻造成圆杆形；

b)将其它三个中齿模型向下弯折至叉梁下方，对中齿进行锻造；

c)锻造好的钢叉入整形机，将各叉齿一次性梳理直，得到钢叉的初步形状。

9.一种钢叉，采用权利要求1-7中任意一项制作钢叉的模具或权利要求8中的钢叉制作方法制作而成，其特征是：钢叉的叉齿、叉裤、叉梁为一体成型的结构，叉梁、叉裤和叉齿的连接处不存在焊点。