锄梁折弯成型模具组的制作方法

锄梁折弯成型模具组
1.本技术是中国发明专利申请“一种组装式工具锄、锄的制作方法及模具”的分案申请。
2.原案申请号 201710561309.1原案申请日 2017.07.11。
技术领域
3.本发明涉及一种手工具以及这种手工具的制作方法，具体地说是一种组装式的工具锄制作过程中使用的锄梁折弯成型模具组。


背景技术：

4.目前，常用的园艺手工具中，锄的利用率是最大的。工具锄具有清除杂草的功能，生产工艺大多采用锄梁与锄片直接焊接在一起的连接方式，经过长时间的施力作业，若焊接不牢固，就会从焊接的位置断裂，如果没有焊接设备，就不能再继续使用，只能扔掉，造成使用成本的增加。虽有很多中自身带有加强机构的锄体问世，但是他们仍是延续了锄片的一体结构，一旦锄片有某一位置损坏，则会影响锄片整体的使用效果。
5.另外，在手工具生产过程中，会根据手工具的实际生产设计，制作各种产品折弯模具。现有的折弯用模具只能满足常规单一成型需求，或者精度要求不高的简单的产品折弯，对于精度要求较高的多样形状弯度的产品则无法满足。首先，如果是一件产品上有几个弯度，形状多样，常规模具则无法实现对它的加工制作，并且也很难准确地定位折弯角度、深度等。如果不能准确定位，当产品在折弯成型的过程中，会产生很多的废品，从而使材料利用率大大降低，再加上工人对产品的返工、返修，造成材料、人工等的很大浪费，产品的制作成本增加、制造利润降低；其次，常规单一模具容易变形，在装配使用过程中会产生很多配合不良问题，需要很长时间的修复或重新制作，这样就会降低工作效率，也影响生产进度，缩短模具的使用寿命，推迟订单交期。


技术实现要素：

6.本发明是针对现有锄具整体制作工艺和焊接工艺所存在的缺陷，一是提供一种组装式的工具锄，能够将各个部件分别加工后进行组装的工具锄，二是提供这种工具锄的制作方法以及在制作过程中应用的模具组。
7.本发明所采用的技术方案是：一种组装式工具锄，包括工具锄头部、杆部和尾套；工具锄头部和杆部之间通过缩管裤连接，杆部的尾端套装有尾套；所述的工具锄头部，包括锄片、固定夹板、紧固压片和锄梁；锄梁为l型结构，该锄梁的弯折部位为圆滑过渡的圆弧状结构；固定夹板为u字形结构，其封口端与所述锄梁固接在一起，其底部夹板的中后部位设置有紧固压片；该紧固压片一端与夹板连接为一体，另一端为切割开且向上翘起的分体板；锄片为梯形片状结构，锄片内侧中央位置设置有一豁口，锄片插装在固定夹板内，紧固压片置于锄片的上面，豁口与所述的紧固压片卡接在一起；所述锄梁的另一端与缩管裤小径段
固定连接；所述缩管裤内部插装有与其形状相匹配的木芯；所述杆部的一端套装在木芯上并用连接件连接固定。
8.所述锄片和固定夹板接触位置均为相互匹配的弧形结构。
9.所述锄梁与锄片之间的角度为75-78
°
。
10.所述固定夹板之间的间隙为2-3mm；所述锄片的厚度为0.8-1mm；所述紧固压片的翘起高度为1-1.2mm；所述固定夹板、锄片和紧固压片之间通过冲床设备压制贴合成一整体。
11.所述的固定夹板为圆弧状阶梯型的槽结构，其上部的夹板为条状的月牙形弧形板结构，其底部的夹板为类梯形的弧形板结构，底部夹板的面积大于上部夹板的面积。
12.组装式工具锄的制作方法，按照以下步骤进行制作：a备料：根据实际设计，准备制作固定夹板的附件型片和制作锄片的主体型片；主体型片为类梯形结构，且上边缘中央部位有内凹的豁口；附件型片为双段弧形板，即为一体结构的上部夹板和底部夹板；b部件制作：（1）对固定夹板进行90
°
折弯：将附件型片放置在固定夹板90
°
折弯模具组上，经过模具的冲压后，附件型片成为90
°
的直角折弯板；（2）对固定夹板进行45
°
折弯：将直角折弯板的上部夹板的一段放置在固定夹板45
°
折弯模具组上，经过模具的冲压后，附件型片成为了夹角为45的锐角折弯板；（3）对固定夹板冲孔：将锐角折弯板的底部夹板的一端放置在固定夹板冲孔模具组上，经过模具的冲压后，在底部夹板上冲压出紧固压片；（4）对固定夹板进行180
°
压平：将经过冲孔的固定夹板放置在压平模具组上，经过模具的冲压后，固定夹板成为180
°
的u字形结构；（5）将选取好的锄梁杆料放置在锄梁折弯成型模具组上，经过模具的冲压，压制成带有设计弧度的锄梁；c组装：（1）将锄梁的一端焊接在固定夹板的中央部位；（2）各部件制作完成后，将作为锄片的主体型片插装在固定夹板内，主体型片中央的豁口卡在紧固压片上，紧固压片压制在主体型片上面，将该部分结构放置在固定夹板压平模具组中，经过模具冲压后，固定夹板、主体型片和紧固压片牢固压平成一整体；（3）将缩管裤和杆部依次安装在锄梁上。
13.作为优选：固定夹板90
°
折弯模具组，包括模柄、上模具、下模具和台面；模柄与上模具中央焊接固定，下模具与台面焊接固定；所述上模具的下部为凸模部分，该凸模部分沿其长度方向为弧状结构；所述下模具的上部为与凸模部分相匹配的弧状凹槽；上模具和下模具构成相互嵌装对应的弧形冲压模具组；弧状凸模部分的宽度小于弧状凹槽的宽度；所述下模具的弧形槽的两侧，其凹弧侧的上表面低于凸弧侧的上表面。
14.作为优选：固定夹板45
°
折弯模具组，包括模柄、上模具、下模具和台面；模柄与上模具中央焊接固定，下模具与台面焊接固定；所述上模具下部为一侧面是45
°
斜面的凸模部分，该凸模部分沿其长度方向为弧状结构；所述下模具上部沿其长度方向设置有与凸模部分相匹配的弧形凹槽；该凹槽外侧面低于内侧面，且槽体沿其深度方向为45
°
的斜槽；上模具和下模具构成相互嵌装对应的弧形冲压模具组；弧状凸模部分的宽度小于弧状凹槽的宽度。
15.作为优选：固定夹板冲孔模具组，包括模柄、冲针、退料套、下模上台板和下模下台板；所述冲针镶嵌固定在模柄下面的中央位置，退料套活动套装在冲针的外部；下模上台板侧面，沿其长度方向设置有弧形槽，该弧形槽的底面和侧面分别为平面，其上面为45
°
倾斜的斜面；下模上台板的上表面中央位置设置有一凹槽，该凹槽的形状与被冲件截面形状相同；所述冲针与凹槽上下对正。
16.作为优选：锄梁折弯成型模具组，包括模柄、上模具、下模具和台面；模柄与上模具中央焊接固定，下模具与台面焊接固定；所述上模具为凸模，下模具为凹模，上模具和下模具构成相互嵌装对应的类l结构的弧形模具组，弧形的弯折角度为75-78
°
本发明所公开的这种组装式工具锄，其各个部件分别为单独加工而成，且为通用件，经过后期组装成一整体锄具，若某一部件损坏可及时应用新部件进行更换，延长工具的使用寿命，组装过程简单，增强了锄片在使用过程中的稳定性，使工具锄具有了铲、锄、刮、平等多种功能，适合于园艺作业、室内装修等多项用途，克服了此种类型的传统焊接工艺一次性使用、锄片容易脱落的缺陷，继而在达到节约资源、高强度、减少占用空间的同时，提高了工作效率和经济效益。
附图说明
17.图1为本发明中工具锄的整体结构示意图。
18.图2为图1的侧视图。
19.图3为固定夹板与锄片的安装结构示意图。
20.图4为工具锄中木芯的安装位置示意图。
21.图5为紧固压片与锄片的安装位置示意图。
22.图6为锄梁的结构示意图。
23.图7为锄梁与固定夹板安装位置示意图。
24.图8为固定夹板冲孔模具组的分解图。
25.图9为图8的侧视图。
26.图10为固定夹板冲孔模具组的整体结构示意图。
27.图11为固定夹板压平模具组的分解图。
28.图12为图11的侧视图。
29.图13为固定夹板压平模具组的整体结构示意图。
30.图14为锄梁折弯成型模具组的分解图。
31.图15为图14的侧视图。
32.图16为锄梁折弯成型模具组的整体结构示意图。
33.图17为固定夹板90
°
折弯模具组的分解图。
34.图18为图17的侧视图。
35.图19为固定夹板90
°
折弯模具组的整体结构示意图。
36.图20为固定夹板45
°
折弯模具组的分解图。
37.图21为图20的侧视图。
38.图22为固定夹板45
°
折弯模具组的整体结构示意图。图23为本发明中主体型片的结构示意图。
39.图24为本发明中附件型片的结构示意图。
40.图25为本发明中附件型片弯折90度之后的主视图。
41.图26为图25俯视图。
42.图27为图25侧视图。
43.图28为本发明中附件型片弯折135度之后的主视图。
44.图29为图28的俯视图。
45.图30为图28的侧视图。
46.图中：尾套1、杆部2、缩管裤3、锄梁4、螺旋钉5、锄片6、固定夹板7、木芯8、紧固压片9、固定夹板冲孔模具组10、固定夹板压平模具组11、锄梁折弯成型模具组12、固定夹板90
°
折弯模具组13、固定夹板45
°
折弯模具组14。
具体实施方式
47.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
48.参见附图1-7，本发明所公开的这种组装式工具锄，包括工具锄头部、杆部和尾套。工具锄头部和杆部之间通过缩管裤连接，杆部的尾端套装有尾套，作为优选，尾套选用带孔的塑胶套。
49.工具锄头部包括锄片、固定夹板、紧固压片和锄梁。锄梁为l型结构，该锄梁的弯折部位为圆滑过渡的圆弧状结构。固定夹板为u字形结构，其封口端与所述锄梁固接在一起，其底部夹板的中后部位设置有紧固压片；该紧固压片一端与夹板连接为一体，另一端为切割开且向上翘起的分体板。
50.锄片为梯形片状结构，锄片内侧中央位置设置有一豁口，锄片插装在固定夹板内，紧固压片置于锄片的上面，豁口与所述的紧固压片卡接在一起，紧固压片置于豁口内，作为优选，紧固压片与豁口之间选用过盈配合的形式卡接在一起。
51.锄片和固定夹板接触位置均为相互匹配的弧形结构。锄梁与锄片之间的角度为75-78
°
。锄梁的另一端与缩管裤小径段固定连接。缩管裤内部插装有与其形状相匹配的木芯。杆部的一端套装在木芯上并用连接件连接固定。
52.具有缩紧锥度的锄裤即为缩管裤，其长度为115-125mm，杆部采用拉漆纤维柄。缩管裤与杆部装配的一端不缩口，其长度为45-55mm，缩管裤的内径与杆部的外径相配合，另一端收口，锥度为6-8
°
，与锄梁牢固焊接。设计锄梁与锄片角度为75-78
°
，此角度正好适合操作者施力作业；将木芯装配进入缩管裤，其中一端与锄梁边缘的距离为15-20mm，另一端与杆部相连。
53.固定夹板之间的间隙为2-3mm；所述锄片的厚度为0.8-1mm；所述紧固压片的翘起
高度为1-1.2mm；所述固定夹板、锄片和紧固压片之间通过冲床设备压制贴合成一整体。
54.本实施例中，与固定夹板相连接的不锈钢材质的锄片呈梯形，并且与锄梁设置有一定的角度。所述固定夹板呈圆弧阶梯型的槽结构，其上部的夹板为月牙形弧形板结构，其底部的夹板为类梯形的弧形板结构，底部夹板的面积大于上部夹板的面积。
55.首先将锄梁设计好长度与角度，再设计固定夹板与锄梁的角度；成型缩管裤为缩紧锥度。锄梁的切断长度为150-160mm，按模具设计角度压制成弯弓型，固定夹板设计尺寸能环抱锄片，锄片宽度尺寸为170-180mm，所用材质为不锈钢301，厚度0.8-1.0mm，经久耐用，材质自身硬度hrc34-45，能够满足使用者的强度需求。固定夹板的中间间隙2.0-3.0mm，将梯形锄片装入固定夹板中，卡在是先由冲床设备上冲压出紧固压片之间，再用冲压设备将固定夹板、锄片、紧固压片牢固压平，防止松动；用镀锌的螺旋钉将杆部、缩管裤、木芯牢固固定，防止手柄在使用过程中脱落。杆部的末端安装带孔塑胶尾套1，其作用是防止工具控制运动时对操作者手部造成伤害，使用完毕后将带孔塑胶尾套的孔穿入墙壁的固定器上，把工具悬挂起来，从而节省了工具的占用空间。
56.这种组装式工具锄中的固定夹板、紧固压片、锄梁等均采用不同的模具组制作而成，然后再将其进行组装，成为一整体。
57.工具锄的制作过程是：a备料：即冲片，根据实际设计，准备制作固定夹板的附件型片和制作锄片的主体型片，如附图23-24所示。
58.主体型片为类梯形结构，且上边缘中央部位有内凹的豁口。附件型片为双段弧形板，即一体结构的上部夹板和底部夹板。成品中，由附件型片制作而成的固定夹板环保住主体型片制作而成的锄片。
59.b部件制作：（1）对固定夹板进行90
°
折弯：将附件型片放置在固定夹板90
°
折弯模具组上，附件型片的的上部夹板部分水平放置在下模的弧形槽槽面上，附件型片的弧形结构与下模弧形槽的弧形结构相匹配，由于下模的弧形槽的内侧面高于外侧面，附件型片的弧形部分被高的内侧面阻挡。
60.经过上模具的冲压后，上模具的凸模部分将附件型片的上部夹板部分冲压成90
°
的直角折弯板。
61.固定夹板90
°
折弯模具组，包括模柄13-1、上模具13-2、下模具13-3和台面13-4；模柄与上模具中央焊接固定，下模具与台面焊接固定。
62.模具组结构如附图17-19，上模具的下部为凸模部分，该凸模部分沿其长度方向为弧状结构。下模具的上部为与凸模部分相匹配的弧状凹槽。上模具和下模具构成相互嵌装对应的弧形冲压模具组；弧状凸模部分的宽度小于弧状凹槽的宽度，二者之间设置有与附件型片厚度相等的间隙；下模具的弧形槽的两侧，其凹弧侧的上表面低于凸弧侧的上表面。
63.在设计模具过程中，下模具弧形槽的宽度决定附件型片进行90度折弯后上部夹板的宽度。附件型片经过90度折弯工艺后，其主要结构如附图25-27所示形状，其上部夹板是沿折痕进行弯折的条状弧形结构，其整体板与底部夹板所在板体垂直。
64.（2）对固定夹板进行45
°
折弯：将直角折弯板放置在固定夹板45
°
折弯模具组上，其底部夹板与下模具的外侧面
贴合，其上部夹板置于下模具的弧形槽槽面上。经过模具的冲压后，附件型片成为了夹角为45的锐角折弯板。
65.参见附图20-22，固定夹板45
°
折弯模具组，包括模柄14-1、上模具14-2、下模具14-3和台面14-4；模柄与上模具中央焊接固定，下模具与台面焊接固定。上模具下部为一侧面是45
°
斜面的凸模部分，该凸模部分沿其长度方向为弧状结构。下模具上部沿其长度方向设置有与凸模部分相匹配的弧形凹槽；该凹槽外侧面低于内侧面，且槽体沿其深度方向为45
°
的斜槽。上模具和下模具构成相互嵌装对应的弧形冲压模具组。
66.将直角折弯板的一直角侧面紧贴弧形槽的内侧面，另一直角侧面水平置于弧形槽的槽面上，优选，待冲孔的的底部夹板紧贴弧形槽的内侧面，上部夹板水平置于槽面上。上模具下压过程中，上模具的45
°
斜面将水平的上部夹板下压成45
°
的斜板，将整个角板下压至槽内，整个折弯板形成45度夹角的角板。附件型片经过45度折弯工艺后，其主要结构如附图28-30所示形状，上部夹板和底部夹板之间构成45度角的角板，即完成板体的135度角折弯。
67.（3）对固定夹板冲孔：将锐角折弯板的底部夹板的一端放置在固定夹板冲孔模具组上，经过模具的冲压后，在底部夹板上冲压出紧固压片。
68.参见附图8-10，固定夹板冲孔模具组，包括模柄10-1、冲针10-2、退料套10-3、下模上台板10-4和下模下台板10-5。冲针镶嵌固定在模柄下面的中央位置，退料套活动套装在冲针的外部。将橡胶圆棒（退料）切断成与外露冲针长度相同，并安装在冲针上，起到冲孔后退料的作用，即为退料套。
69.下模上台板侧面，沿其长度方向设置有弧形槽，该弧形槽的底面和侧面分别为平面，其上面为45
°
倾斜的斜面。下模上台板的上表面中央位置设置有一凹槽，该凹槽的形状与被冲件截面形状相同；冲针与凹槽上下对正。
70.经过135度折弯后的附件型片为夹角是45
°
的角板，将其上部夹板放在弧形槽内，且与弧形槽的斜面贴合，其底部夹板水平放置在下模上台板的上面，经过上模具冲压后，在底部夹板上冲压出紧固夹片。紧固夹片一端与底部夹板连接为一体，另一端为冲针冲压成的半镂空结构。
71.完成冲孔后，用固定夹板压平模具组对45度夹角的角板进行压制，完成板体的180度折弯，实现固定夹板的上下两个板体平行的位置关系。
72.（4）将选取好的锄梁杆料放置在锄梁折弯成型模具组上，经过模具的冲压，压制成带有设计弧度的锄梁。
73.锄梁折弯成型模具组，包括模柄、上模具、下模具和台面；模柄与上模具中央焊接固定，下模具与台面焊接固定；上模具为凸模，下模具为凹模，上模具和下模具构成相互嵌装对应的类l结构的弧形模具组，弧形的弯折角度为75-78
°
。
74.c组装：（1）将锄梁的一端焊接在固定夹板的中央部位；此时大部分组装完成，对各部件进行喷漆处理，然后再进行最后的组装；（2）各部件制作完成后，喷漆；将作为锄片的主体型片插装在完成180度压制的固定夹板内，其中，主体型片中央的豁口卡在紧固压片翘起的位置上，紧固压片压制在主体型
片上面，将该部分结构放置在固定夹板压平模具组中，作为优选，最好在压平模具组中设置限位等部件，将固定夹板和紧固压片放置在压平模具组的下模具上，经过上模具冲压后，固定夹板、主体型片和紧固压片被牢固压平成一整体，完成压制；（3）将缩管裤和杆部依次安装在锄梁上，即可。