CN111085589A - 一种冲压制刃机及基于该制刃机的锄头制刃工艺 - Google Patents

Abstract

本发明具体地涉及一种用于锄头制刃的冲压制刃机及基于该制刃机的锄头制刃工艺。包括冲压机、上模具和下模具，还包括弹性定位装置和支撑部，在下台板上对称设置有两个所述弹性定位装置，支撑部固定在下模具或者冲压机的下台板上，在高度方向上支撑部上端与下模具成型端对齐。基于该制刃机的制刃工艺，步骤一：启动制刃机，由工人利用长柄钳夹取合库完成的锄头；步骤二：工人将红热状态的锄头放置于制刃机的下模具处；步骤三：由工人操作冲压机进行冲压制刃，一次冲压成型。在冲压机的作用下实现锄头刃口的一次冲压成型，并且保证了所冲压成型的刃口的质量；基于该制刃机的制刃工艺，解决了制刃过程中的粉尘污染，明显的提高了作业效率及制刃质量。

Description

一种冲压制刃机及基于该制刃机的锄头制刃工艺

技术领域

本发明属于五金工具制造辅助设备及工艺技术领域，具体地涉及一种用于锄头制刃的冲压制刃机及基于该制刃机的锄头制刃工艺。

背景技术

对于如图1和图2所示的这类锄头在制作时需要对锄头的头部进行开刃处理。进过开刃处理的锄头比不开刃的要好用很多。

传统的锄头制作时常常使用砂轮机或磨床并由工人手动进行磨削制刃。这样的制刃方式作业效率低，而且质量不可控，而且制刃的好坏很受工人作业时的主观因素以及操作水平的影响；同时，因锄头是采用钢板制作而成，使用砂轮或磨床进行磨削作业时会产生大量的粉尘，不仅是对环境造成影响，也会影响作业人员的身体健康。

为了解决上述问题，领域内技术人员进行着不停的探索，有提出采用冲压制刃，但均未取得成功。

综上所述，开发一种冲压制刃机以及应用该冲压制刃机进行锄头制刃的工艺是一件亟待解决的事情。

发明内容

为了解决传统人工磨削制刃存在的效率低、制刃质量不可控等，以及传统制刃工艺产生对环境及作业人员的影响等技术问题，本发明提供了一种冲压制刃机以及基于该冲压制刃机的锄头制刃工艺。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种冲压制刃机，包括冲压机、上模具和下模具，所述上模具和下模具分别设有连接端和成型端；上模具的连接端与冲压机上台板固定连接，下模具的连接端与冲压机下台板固定连接，并且上模具和下模具对应安装，上模具的成型端与下模具的成型端配合形成制刃斜角，所述制刃冲压机还包括弹性定位装置和支撑部，在下台板上对称设置有两个所述弹性定位装置，该弹性定位装置用于定位冲压制刃时锄头的放置位置，所述支撑部固定在下模具或者冲压机的下台板上，在高度方向上支撑部上端与下模具成型端对齐。

一种基于该冲压制刃机的锄头制刃工艺，在锄头生产过程中首先进行断片、冲片、加热后再进行冲孔及合库，合库完成后进行制刃工艺，其步骤如下：

步骤一：启动制刃机，由工人利用长柄钳夹取合库完成的锄头，此时的锄头仍然处于红热状态，锄头的温度在750~800℃；步骤二：工人将红热状态的锄头放置于制刃机的下模具处，锄头的外边与设置在冲压机下台板上的弹性定位装置的定位头相接触，且锄头的开刃端放入到下模具和下模具的成型端之间；步骤三：由工人操作冲压机进行冲压制刃，一次冲压成型，由工人再利用长柄钳将制刃完成的锄头取走并放置传送带上，经传送带运至到下一工序。

与传统的人工磨削制刃相比，本发明的有益效果是：本发明所提供的冲压制刃机通过上模具成型端和下模具成型端构成的制刃斜角，以及设置在冲压机下台板上的弹性定位装置，使得能够在冲压机的作用下实现锄头刃口的一次冲压成型，并且保证了所冲压成型的刃口的质量；基于该制刃机的锄头制刃工艺与传统制刃工艺相比，解决了制刃过程中的粉尘污染，消除了对作业人员身体健康的影响，明显的提高了作业效率及制刃质量。

为了进一步的提高作业效率及制刃的质量，对本发明做进一步地改进，改进方案如下：

所述上模具的成型端两侧对称设置为与下模具成型端形成制刃斜角的斜面；上模具的成型端与下模具的成型端配合在两侧形成对称的制刃斜角。

所述弹性定位装置设有支撑槽、定位杆、复位弹簧和挡板，所述支撑槽为底部封口、顶部开口的矩形槽，矩形槽内装有冷却水，在靠近支撑槽的顶部沿矩形槽的长边方向设置有贯通支撑槽两窄边侧壁的套管；在支撑槽一侧的窄边侧壁外部设置有固定杆，该固定杆设置在套管的正下方，并且固定杆沿套管的轴线方向设置；所述定位杆的一端设置有定位头，并在定位杆上距定位头一定距离处设置有挡环，所述挡环到定位头的距离比支撑槽的长度长出25~30毫米，挡环到定位杆另一端的距离大于复位弹簧的自然长度；所述挡板上设置有上、下两个贯通孔，所述两个贯通孔的孔距等于固定杆和套管的轴间距；所述定位杆与套管同轴设置，且定位杆设置在套管内，定位杆与套管之间采用间隙配合，并且在外力作用下定位杆在套管能够沿轴向内前后顺畅滑动；所述固定杆为螺纹杆，挡板的下贯通孔套接在固定杆上，并使用螺母将挡板锁紧在固定杆上；所述复位弹簧设置在挡环和挡板之间，并且挡环和挡板之间的距离小于复位弹簧的自然长度，挡板通过上贯通孔与定位杆滑动连接。

所述定位头与定位杆为可拆连接；定位头与定位杆连接端设置有连接耳板，定位杆与定位头的连接端设置有扁榫，且所述扁榫的前端为弧面；定位头的连接耳板上和定位杆的扁榫上分别设置有相对应的连接孔；螺栓穿过所述定位杆扁榫和定位头耳板对应的连接孔，并在螺栓上使用螺母将定位杆和定位头锁紧固定。

所述制刃机的下台板上设置有限位部，所述限位部在锄头两侧边处对称设置或者在锄头的一侧设置限位部，所述限位部应设置在限制锄头掉落的一侧，并且限位部应距离与其对应的侧边2~4毫米。

所述支撑部为支撑板，并且支撑板上端的形状与锄头的背面相贴合。

所述支撑部设置有两个支撑杆和一条柔性钢丝，所述两个支撑杆的底端固定在下模具或者冲压机的下台板上，靠近支撑杆的上端设置有安装孔，在两个支撑杆之间设置有柔性钢丝，所述柔性钢丝的两端分别固定连接到与其相邻支撑杆的安装孔上。

附图说明

图1是本发明中涉及的斜边锄头。

图2是本发明中涉及的直边锄头。

图3是本发明中制刃机实施例的立体图。

图4是本发明中制刃机主视图。

图5是制刃机中的上模具和下模具的配合示意图。

图6是对应图5的中A-A剖视图。

图7是弹性定位装置的立体图。

图8是弹性定位装置的主视图。

图9是以图8作为主视图的弹性定位装置的俯视图。

图10是给图1中斜边锄头开刃的冲压制刃机实施例立体图。

图11是与图10相对应的俯视图。

图12是本发明制刃机中的限位部第二实施例的结构示意图。

图13是本发明定位杆的优选结构的立体图。

图14是给应图2中直边锄头开刃的冲压制刃机实施例立体图。

图中：冲压机1；上模具2；下模具3；上台板101；下台板102；弹性定位装置4；支撑槽401；套管4011；固定杆402；定位杆403；定位头4031；挡环4032；耳板4303;扁榫4304;复位弹簧404；挡板405；贯通孔4051；螺母406；支撑部5；支撑杆501；贯通孔502；柔性钢丝503；限位部6；锄头7。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明进行详述。

如图3~4所示，本发明实施例涉及的冲压制刃机主要由冲压机1、上模具2、下模具3、弹性定位装置4和支撑部5等组成。

下面将结合附图及实施例对本发明进行详述。

所述上模具2和下模具3分别设有连接端和成型端；上模具2的连接端与冲压机1上台板101固定连接，下模具3的连接端与冲压机1下台板102固定连接，并且上模具2和下模具3对应安装，上模具2的成型端与下模具3的成型端配合形成制刃斜角。

在压力机的下台板102上对称设置有两个所述弹性定位装置4，该弹性定位装置4用于定位锄头7的放置位置，所述支撑部5固定在下模具3或者冲压机1的下台板102上，在高度方向上支撑部5上端与下模具3成型端对齐。

一种基于该冲压制刃机的锄头7制刃工艺，在锄头7生产过程中首先进行断片、冲片、加热后再进行冲孔及合库，合库完成后进行制刃工艺，其步骤如下：

步骤一：启动制刃机，由工人利用长柄钳夹取合库完成的锄头7，此时的锄头7仍然处于红热状态，锄头7的温度在750~800℃。

步骤二：工人将红热状态的锄头7放置于制刃机的下模具3处，锄头7的外边与设置在冲压机1下台板102上的弹性定位装置4的定位头4031相接触，且锄头7的开刃端放入到下模具3和下模具3的成型端之间。

步骤三：由工人操作冲压机1进行冲压制刃，一次冲压成型，由工人再利用长柄钳将制刃完成的锄头7取走并放置传送带上，经传送带运至到下一工序。

本发明所的理论依据：金属均有延展性，而制作锄头7的材质采用的是碳钢；碳钢在受到足够大的外部施加的压力时会发生延展变形；在本发明中由于上模具2成型端和下模具3成型端构成了制刃斜角，在冲压机1提供足够大的压力时，待开刃的锄头7前端会发生延展变形以适应制刃斜角的空间；设置弹性定位装置4解决了死定位不能够给锄头7冲压制刃提供延展变形的空间，使得受到冲压机1压力的锄头7前端无法按照制刃斜角的形状延展，从而导致制刃失败；在利用本发明提供的冲压制刃机制刃的工艺安排在了合库后，这是因为刚合库完成的锄头7还处于红热的高温（温度约750~800℃）状态，由于碳钢在高温时的延展性极好，而且热冲压非常有利于延展成型及内应力的消除，因此本发明基于该冲压制刃机冲压制刃的锄头7刃口整齐、标准，同时基于该冲压制刃机的制刃工艺生产效率高、产品质量优。

与传统的人工磨削制刃相比，本发明实施例的优点是：本发明所提供的制刃机通过上模具2成型端和下模具3成型端构成的制刃斜角，以及设置在冲压机1下台板102上的弹性定位装置4，使得能够在冲压机1的作用下实现锄头7刃口的一次冲压成型，并且保证了所冲压成型的刃口的质量；基于该制刃机的锄头7制刃工艺与传统制刃工艺相比，解决了制刃过程中的粉尘污染，消除了对作业人员身体健康的影响，明显的提高了作业效率及制刃质量。

为了更进一步地提高锄头的制刃质量及作业效率，本发明实施例采用了一下优选的结构。

为了能够提高模具的利用率，本发明采用的优选结构是：上模具2的成型端两侧对称设置有与下模具3成型端形成制刃斜角的斜面；上模具2的成型端与下模具3的成型端配合在两侧形成对称的制刃斜角。这里说的斜面包括两种斜面，一种是对应图1中所示类型锄头的斜弧面，另一种是对应图2中所示类型锄头的斜平面。

在长期大量生产的情况下容易出现模具老化或者制刃质量下降的情况。当出现这种情况后，不需要更换新的模具，只需将模具方向调换，继续使用另一侧的制刃斜角进行制刃作业。这样大大的减少了更换新模具所需的成本，以及因其他原因造成的等待误工。

作为本发明中弹性定位装置4（如图7~9所示），其优选实施例如下：所述弹性定位装置4设有支撑槽401、定位杆403、复位弹簧404和挡板405；所述支撑槽401为底部封口、顶部开口的矩形槽，矩形槽内装有冷却水；在靠近支撑槽401的顶部沿矩形槽的长边方向设置有贯通支撑槽401两窄边侧壁的套管4011。支撑槽401采用钢板焊接制作，套管4011与支撑槽401之间也采用焊接方式连接，并且支撑槽401的所有焊缝处不得漏水。支撑槽401内冷却水的液面高度不低于套管4011的外壁最高处。支撑槽401内装有冷却水是为了降低定位杆403的温度，使得红热的锄头7传递给定位杆403的大部分热量被支撑槽401内的水吸收，从而保证复位弹簧404不会因为高温导致弹性失效。

在支持槽一侧的窄边侧壁外部设置有固定杆402，该固定杆402设置在套管4011的正下方，并且固定杆402沿套管4011的轴线方向设置。

所述定位杆403的一端设置有定位头4031，并在定位杆403上距定位头4031一定距离处设置有挡环4032，所述挡环4032到定位头4031的距离比支持槽的长度长出25~30毫米，挡环4032到定位杆403另一端的距离大于复位弹簧404的自然长度。

挡板405上设置有上、下两个贯通孔4051，所述两个贯通孔4051的孔距等于固定杆402和套管4011的轴间距；所述定位杆403与套管4011同轴设置（即定位杆403穿入套管4011内），定位杆403与套管4011之间采用间隙配合，并且在外力作用下定位杆403在套管4011内沿轴向前后顺畅滑动。

所述固定杆402为螺纹杆，挡板405下贯通孔4051套接在固定杆402上，并使用螺母406将挡板405锁紧在固定杆402上；所述复位弹簧404设置在挡环4032和挡板405之间，并且挡环4032和挡板405之间的距离小于复位弹簧404的自然长度，定位杆403穿从挡板405上贯通孔4051穿出，即挡板405通过上贯通孔4051与定位杆403滑动连接。挡环4032和挡板405之间的距离小于复位弹簧404的自然长度，其目的在于使得复位弹簧404受到一定的压缩，从而复位弹簧404能够给定位杆403一定的反作用力（弹性恢复力），用来保证放置锄头7时，弹性定位装置4不会发生位移，这也使得每次冲压制刃的质量得到了进一步的保证。

在所述定位头4031与定位杆403为可拆连接；所述定位头4031与定位杆403连接端设置有连接耳板4303，定位杆403与定位头4031的连接端设置有扁榫4304，且所述扁榫4304的前端为弧面；定位头4031的连接耳板4303上和定位杆403端的扁榫4304上分别设置有相对应的连接孔；螺栓穿过所述定位杆403扁榫4304和定位头4031耳板4303对应的连接孔，并在螺栓上使用螺母406将定位杆403和定位头4031锁紧固定。这样的可拆连接，方便了弹性定位装置4的组装和拆卸；同时，也改善了定位头4031与锄头7的接触，并且通过调整定位头4031的角度使得该弹性定位装置4能够适应侧边斜度不同的锄头7。增加了本发明冲压制刃机的生产柔性。

在冲压制刃过程中，锄头7受到冲压机1的冲击压力并向锄柄部，为了防止在冲击力的作用下锄头7向后移动掉落，对作业人员造成伤害，本发明采用的优选结构是：在制刃机的下台板102上设置有限位部6，所述限位部6设置在限制锄头7掉落的一侧。对于不同形状的锄头7所述限位部6设置的位置不同。如图6和图9所示，此类锄头7是两侧边是斜边的锄头7，也是比较常见的一类，其限位部6设置在锄柄部并距锄头7具有2~4毫米的间隙。

如图14所示，对于两侧是相互平行的直边的锄头7（如图2所示），应将弹性定位装置4设置在与锄头刃口的对边处，即锄柄所在的边。在锄头7两侧边处对称设置有限位部6，或者在锄头7的一侧设置限位部6，并且所述对称设置的限位部6分别距离与其对应的侧边2~4毫米。

为了进一步提高使用本发明的便捷性，提高作业效率和制刃质量，所采用的优选结构是：所述支撑部5为支撑板，并且支撑板上端的形状与锄头7的背面相贴合。支撑板的形状与所述锄头7背面的形状相匹配，增加了支撑的稳定性。

但是采用支撑板作为支撑部5时不便于更换其他型号的锄头7；例如，图1所示的锄头主体带弧度，图2所示的锄头主体为平板式，换产时需要更换支撑部5，这样会造成很多不必要的麻烦，从而限制了本发明实施例生产的柔性化。

为了解决此问题，本实施例采用的优选结构是：所述支撑部5设置有两个支撑杆501和一条柔性钢丝503，所述两个支撑杆501的底端固定在下模具3或者冲压机1的下台板102上，靠近支撑杆501的上端设置有安装孔502，在两个支撑杆501之间设置有柔性钢丝503，所述柔性钢丝503的两端分别固定连接到相邻支撑杆501的安装孔502上。通过调整柔性钢丝503的长度来适应不同型号的锄头7背部的不同弧度，从而大大的提高了本发明的冲压制刃机作业的柔性化和通用化。其中柔性钢丝503可以适用粗细合适的钢丝绳，并且使用钢丝绳活卡将其固定在支撑杆501上，这样也便于换产时所需弧度的调整。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。并且本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种冲压制刃机，包括冲压机、上模具和下模具，所述上模具和下模具分别设有连接端和成型端；上模具的连接端与冲压机上台板固定连接，下模具的连接端与冲压机下台板固定连接，并且上模具和下模具对应安装，上模具的成型端与下模具的成型端配合形成制刃斜角，其特征在于：所述制刃冲压机还包括弹性定位装置和支撑部，在下台板上对称设置有两个所述弹性定位装置，该弹性定位装置用于定位冲压制刃时锄头的放置位置，所述支撑部固定在下模具或者冲压机的下台板上，在高度方向上支撑部上端与下模具成型端对齐。

2.根据权利要求1所述的冲压制刃机，其特征在于：所述上模具的成型端两侧对称设置为与下模具成型端形成制刃斜角的斜面；上模具的成型端与下模具的成型端配合在两侧形成对称的制刃斜角。

3.根据权利要求2所述的冲压制刃机，其特征在于：所述弹性定位装置设有支撑槽、定位杆、复位弹簧和挡板，所述支撑槽为底部封口、顶部开口的矩形槽，矩形槽内装有冷却水，在靠近支撑槽的顶部沿矩形槽的长边方向设置有贯通支撑槽两窄边侧壁的套管；在支撑槽一侧的窄边侧壁外部设置有固定杆，该固定杆设置在套管的正下方，并且固定杆沿套管的轴线方向设置；所述定位杆的一端设置有定位头，并在定位杆上距定位头一定距离处设置有挡环，所述挡环到定位头的距离比支撑槽的长度长出25~30毫米，挡环到定位杆另一端的距离大于复位弹簧的自然长度；所述挡板上设置有上、下两个贯通孔，所述两个贯通孔的孔距等于固定杆和套管的轴间距；所述定位杆与套管同轴设置，且定位杆设置在套管内，定位杆与套管之间采用间隙配合，并且在外力作用下定位杆在套管能够沿轴向内前后顺畅滑动；所述固定杆为螺纹杆，挡板的下贯通孔套接在固定杆上，并使用螺母将挡板锁紧在固定杆上；所述复位弹簧设置在挡环和挡板之间，并且挡环和挡板之间的距离小于复位弹簧的自然长度，挡板通过上贯通孔与定位杆滑动连接。

4.根据权利要求3所述的冲压制刃机，其特征在于：所述定位头与定位杆为可拆连接；定位头与定位杆连接端设置有连接耳板，定位杆与定位头的连接端设置有扁榫，且所述扁榫的前端为弧面；定位头的连接耳板上和定位杆的扁榫上分别设置有相对应的连接孔；螺栓穿过所述定位杆扁榫和定位头耳板对应的连接孔，并在螺栓上使用螺母将定位杆和定位头锁紧固定。

5.根据权利要求4所述的冲压制刃机，其特征在于：所述制刃机的下台板上设置有限位部，所述限位部在锄头两侧边处对称设置或者在锄头的一侧设置限位部，所述限位部应设置在限制锄头掉落的一侧，并且限位部应距离与其对应的侧边2~4毫米。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的冲压制刃机，其特征在于：所述支撑部为支撑板，并且支撑板上端的形状与锄头的背面相贴合。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的冲压制刃机，其特征在于：所述支撑部设置有两个支撑杆和一条柔性钢丝，所述两个支撑杆的底端固定在下模具或者冲压机的下台板上，靠近支撑杆的上端设置有安装孔，在两个支撑杆之间设置有柔性钢丝，所述柔性钢丝的两端分别固定连接到与其相邻支撑杆的安装孔上。

8.一种基于该冲压制刃机的锄头制刃工艺，在锄头生产过程中首先进行断片、冲片、加热后再进行冲孔及合库，合库完成后进行制刃工艺，其步骤如下：

步骤一：启动冲压制刃机，由工人利用长柄钳夹取合库完成的锄头，此时的锄头仍然处于红热状态，锄头的温度在750~800℃；

步骤二：工人将红热状态的锄头放置于制刃机的下模具处，锄头的外边与设置在冲压机下台板上的弹性定位装置的定位头相接触，且锄头的开刃端放入到下模具和下模具的成型端之间；

步骤三：由工人操作冲压机进行冲压制刃，一次冲压成型，由工人再利用长柄钳将制刃完成的锄头取走并放置传送带上，经传送带运至到下一工序。

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