一种u型工件折弯模具及其使用和上模刀头的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于折弯机领域，具体地说，涉及一种U型工件折弯模具及其使用和上模刀头的制造方法。
【背景技术】
[0002]U型工件是折弯机经常折弯加工的工件之一，由于各种U型工件圆弧端半径大小不一，需求量大，且质量要求越来越高，给加工生产带来了很大压力，为了缓解生产压力、紧跟生产步伐，迫切需要一种U型工件加工方法，能够快速、安全、高质量的生产出不同半径大小的U型工件。
[0003]中国专利号201220055907.4，公开日2012年9月19日的专利文件，公开了一种开口可调式折弯机下模具，属于折弯机模具领域。开口可调式折弯机下模具，包括下模主体，还包括第二圆角模块，所述的下模主体上表面有凹槽；所述的凹槽两侧分别有一个螺孔一和矩形凹槽，螺孔一的方向垂直于凹槽的竖直面；所述的矩形凹槽处有螺孔二，螺孔二的方向垂直于矩形凹槽的竖直面；所述的第二圆角模块通过紧固螺钉二固定在矩形凹槽处，在第二圆角模块与矩形凹槽的接触面处第二圆角模块的表面与矩形凹槽的表面形状相同。该实用新型的凹槽宽度可以调节，可以对模块和模体采用不同的材料和热处理工艺，具有操作方便、制造成本较低、节约资源、结构简单、设计合理、易于制造的优点。但该实用新型加工U型工件时，工件的质量不高，U型工件两边的平行度和圆弧端的精度都不能有可靠的保证，达不到高质量要求。
[0004]中国专利申请号201310348574.3，公开日2013年12月4日的专利申请文件，公开了一种弧形工件加工模具，包括模座、凹模及凸模，所述凸模包括弯曲凸模和切断凸模，所述凸模位于所述凹模的正上方，所述凹模安装于所述模座上，所述凹模内部设有顶料杆，所述顶料杆顶部连接卸料块，所述弯曲凸模内从上至下依次设有打料杆及卸料杆，所述切断凸模设于所述卸料杆下方。该发明的弧形工件加工模具在通常的弯曲凸模基础上增设了一个切断凸模，这样在工作中，通过凹模和弯曲凸模可以将工件弯曲成为一个完整的U型，再通过切断凸模切去U型工件的中间部分，这样就可以同时完成两个半U型的工件，不仅仅提高了工作效率还省去了校正的程序，降低了劳动强度，节约了生产成本。但该发明只能加工U型工件圆弧端半径固定的工件，适应范围较窄，不能同时满足多圆弧端半径类型U型工件的需求。
[0005]对比现有技术可以看到，很难找到一种既满足生产不同圆弧端半径的U型工件，又能很好地保证质量与速度的生产方法，从而给U型工件的进一步扩大生产带来了阻碍。
【发明内容】
[0006]1、要解决的问题
[0007]针对现有折弯机模具不能同时生产不同圆弧端半径的U型工件的问题，本发明提供一种U型工件折弯模具及其使用和上模刀头的制造方法，通过本发明的方法制造的模具安全、可靠，能适应生产不同圆弧端半径的U型工件，大大加快了生产不同圆弧端半径的U型工件的速度，所生产的产品质量高。
[0008]2、技术方案
[0009]为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
[0010]一种U型工件折弯模具，包括上模具和下模具，所述的上模具包括上模装夹部、上模本体和上模刀头，所述的下模具包括下模底座和下模成型块；所述的上模刀头通过螺栓与上模本体连接，上模刀头的底表面为U型；所述的下模底座的上表面设有凹槽；所述的下模成型块的数量为两个，分别对称地安装在下模底座的上表面的凹槽两侧；所述的凹槽的内壁与下模成型块之间还设有调节垫块；所述的每个下模成型块上表面的内侧都设有圆弧形凹槽，圆弧形凹槽内都设有一个工件助动柱；所述的工件助动柱的横截面为上弦月形。
[0011]优选地，所述的固定上模刀头的螺栓为2个；调节垫块的数量为2-10个。
[0012]优选地，所述的下模底座的两侧都设有螺栓；所述的螺栓依次穿过下模底座、调节垫块和下模成型块。
[0013]优选地，所述的调节垫块的中部设有开口朝向水平方向的U型缺口 ；所述的U型缺口与依次穿过下模底座、调节垫块和下模成型块的螺栓的位置相对应。
[0014]优选地，所述的调节垫块的厚度为5-15mm。
[0015]优选地，所述的工件助动柱包括缺口面、缺口圆弧面和外圆面；所述的缺口圆弧面的半径为外圆面半径的1.2倍。
[0016]优选地，所述的工件助动柱的材料为聚氨酯。
[0017]一种U型工件折弯模具的使用方法，包括以下步骤:
[0018]A.装模，将下模底座固定在折弯机模具底座上，并通过螺栓固定；
[0019]B.根据所需加工U型工件圆弧端半径的大小，通过选择不同厚度和数量的调节垫块来调节两个下模成型块之间的距离；
[0020]C.调节工件助动柱的角度，使两个工件助动柱的缺口面相对，且缺口面与重力方向的角度为45° ;
[0021]D.安装上模具，根据所需加工U型工件圆弧端半径的大小，选择上模刀头，用螺栓将其紧固在上模本体上，将上模装夹部固定在折弯机的上模具夹紧装置中；
[0022]E.将上模具对准两个下模成型块之间开口，将待加工的工件放置在下模具的上表面，并让工件与工件助动柱相接触；
[0023]F.上模具在折弯机动力推动下快速下降，直至上模刀头接触到工件，上模刀头开始工进，对工件进行折弯加工；
[0024]G.随着上模刀头的工进，工件慢慢变成U型，直到工件助动柱的缺口面相对于重力方向转动48°时，停止工进，保持压力30秒；
[0025]H.快速退回上模具，U型工件加工完成。
[0026]由于在使用时，上模刀头与工件之间会发生微小的滑动，所以对上模刀头的磨损比较大，普通的模具和加工工艺的寿命低，需要经常更换模具，生产和维护的成本高，影响了其推广使用，为此需要专门设计一种加工方法，能使其寿命提到到10000次以上，这样才便于推广使用。
[0027]为了解决上模刀头容易磨损的问题，我们专门设计了一种U型工件折弯模具的上模刀头的制造方法，其步骤为:
[0028]I)原材料准备:上模刀头采用的材料的组分及重量百分比为:C:0.48-0.54%,Si:0.14% -0.17%, Mn:1.7% -2.4%，Cr:1.00 ?1.50% ;S 彡 0.03%，P 彡 0.03%，其余为Fe ；
[0029]2)热处理:将步骤I)中的锻造毛坯采用退火处理，即加热到770_800°C，保温2_3小时，空冷；
[0030]3)初加工:将经步骤2)中预热处理后的锻造毛坯用刨床初加工成上模刀头的整体形状；
[0031]4)调质处理:将经步骤3)初加工后的上模刀头加热至温度为850_890°C，保温1-2小时，淬火，淬火采用淬火液淬火；
[0032]5)深加工:将经过步骤4)中淬火处理后的上模刀头进行深加工，精铣上模刀头外表面，得到上模刀头。
[0033]优选地，所述的淬火液的成份及重量百分比为:三乙醇胺:3%?5%、苯甲酸钠:
0.5%?1.5%、磷苯妥英钠:2.2%?2.7%、柠檬酸钠1.9%?2.6%，余量为水。
[0034]3、有益效果
[0035]相比于现有技术，本发明的有益效果为:
[0036](I)本发明的模具包括上模具和下模具，上模具包括上模装夹部、上模本体和上模刀头，下模具包括下模底座和下模成型块；上模刀头通过螺栓与上模本体连接，上模刀头的底表面为U型，通过螺栓连接，方便上模刀头的更换和维护，使上模刀头底表面精度始终符合工件精度要求；下模底座的上表面设有凹槽；下模成型块的数量为两个，分别对称地安装在下模底座的上表面的凹槽两侧；凹槽的内壁与下模成型块之间还设有调节垫块，调节垫块起到调节两个下模成型块之间开口距离的重要作用，是本模具适用于加工不同圆弧端半径的U型工件的关键；每个