金属绳带头套加工工艺及配套模具
技术领域
本发明涉及一种绳带头套的加工工艺及模具，尤其涉及一种通过头套与绳带头部的嵌接而使组装加工更加简易的金属绳带头套加工工艺。本发明还涉及实现该加工工艺的配套模具。
背景技术
最先的绳带头套，如图1所示，大都是在卷装的胶片套B内缘涂上丙酮后，将其套置于绳带头A上，经热源软化，再经模具压合并使其粘结而将绳带头A束结成圆柱状，(如图2所示)即完成组合加工，使绳带头可很方便的穿绕。
但是上述胶片套B因是以内缘弧面与绳带头A的弧状面压合贴触，故使用者在穿绕进行拉扯时，极易将胶片套B拉扯旋转进而与绳带头A分离脱落，再穿绕时，必然会产生不易穿绕的困难，丧失绳带头A的功能；另外，胶片套B束结包覆于绳带头A后，整体的外径皆相同，且仅略小于穿过的孔径，故穿绕不容易，并易碰撞穿孔周缘而致使胶片套B的结合处裂开造成脱落。
鉴于上述所存在的问题，授权公告号为CN2334209Y公开了一种鞋带头套的改良结构，其包括鞋带和一个铜套，铜套的一端设置成开口，另一端设置呈圆弧头，铜套的开口端套置包覆于鞋带的圆柱状头部外缘，并且铜套上有两个用于使之与鞋带的圆柱状头部嵌结固定的凹馅部。虽然该专利能够使铜套与鞋带头稳固结合，避免铜套与鞋带头脱离，但是其由于事先就在铜套上设置有凹馅部，因而不方便将鞋带头插入到铜套中，且插入的效率低下。
另外市面上有一种使用金属材质制成的鞋带头套问市，参见图3，该种套体是于一端呈开口，另一端设置成圆弧头，在圆弧头上设置一个十字形槽孔，套体侧缘则形成一道缺口槽，该缺口槽一端与开口相通，另一端与十字形槽孔相通，而鞋带头是由开口一侧置入，再经冲压实施结合固定；该种金属材质的鞋带头套，由于在套体一侧具有一道缺口槽，因此在实施制造成型或表面加工时，常使两套体由缺口槽处相互的嵌勾在一起(如图3所示)，致使表面加工不完全，成品不良率极高，相对致使成品价格较为高昂。鞋带头套由于原始加工时，只是成型为开口元件，在加工绳带产品因结合处(半圆开口处)受上下分体模具冲压的力度不均匀，而容易造成裂开甚至脱落，不良率很高，也使得生产成本大大提高，生产时间也相对延长。另外由于在做绳带加工时，所加工的绳带的粗细没有一定的尺寸，所以加工后的产品与这种鞋带头套不吻合，很容易导致缝槽细则重叠，粗则宽大，可以看到里面的绳子(参见图4)。
授权公告号CN2478406Y公开的鞋带头套，主要是于套体一端呈开口，另一端设置成圆弧头，在圆弧头上设有十字形槽孔，套体侧缘另形成一道缺槽，缺槽一端与开口相通，另一端与槽孔相通，套体的缺槽在近开口端于一缘边设有凸板，对应侧的缘边形成凹槽，并在凸板与凹槽间保持适当的间距。这样的鞋带头套因开口较大的凸板很容易对纺织物及人体(包括加工生产中对工人)造成损伤，或者冲压后因力度不均而产生尖角造成对纺织物或人体的伤害。
目前在将鞋带头套固定的鞋带上的冲压模具一般为上下分体模具(参见图5)，给予的压力不均匀，容易造成加工后的绳带套头松动甚至脱落。还有以往的半圆柱形开口金属套头在半成品时就有倒刺，加工时，在上下分体模具的压力下，容易使倒刺在压力作用下，把倒刺打平，难以固定绳带导致绳带套头的松动甚至脱落。以往上下分体模具在冲压移动的过程中，上下之间的行程距离较大，在模具的冲压下与金属头套互相碰擦的接触面积大，很容易造成金属头套外部的磨损刮伤，容易产生变形、外表面的电镀和保护涂层的损坏等缺陷。
另外这种上下分体模具安装过程比较复杂，要花很长时间上下同时用螺栓固定和调试才能使用，而这种上下分体模具在长时间使用后，因为触面强力挤压而容易造成模具损坏变形。更为严重的问题是使用这类上下分体模具，在工人对绳带加工操作时，必须手持绳带放入下部模具中踩下冲压开关，使上部模具对其冲压，此时工人的手不能离开绳带，需保持平稳和协调，因此对冲压下来的上部模具可能带来的危险性十分巨大。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种金属绳带头套加工工艺，该加工工艺能保证头套与绳带紧密结合，不会出现松动甚至脱落，加工出来的套头整体形状完好无损，该加工工艺效率高，保证了工人的安全。
本发明的另一个目的在于提供适合上述加工工艺所使用的配套模具。
作为本发明第一方面的金属绳带头套加工工艺，包括以下步骤：
1.采用常规工艺加工一金属头套，所述的金属头套的外型成圆柱形，一端为半圆球形，另一端为圆形开口，在所述的半圆球形处有若干条合缝线，侧缘有一条侧合缝线，所述的侧合缝线与所述的金属头套两端连接并相通；
2、采用常规工艺在绳带上加工出胶片式绳带头；
3、将绳带上的胶片式绳带头由金属头套一端的圆形开口处插入，再将所述的胶片式绳带头连同金属头套一起插入到联体合成配套模具中，启动冲压机床，安装在模具上的若干冲针同时刺入金属头套和胶片式绳带头形成倒刺，使金属头套与胶片式绳带头及绳带牢固结合；
4、模具复位，拔出胶片式绳带头和金属头套。
上述工艺中的金属头套采用铜材制成，以便于通过灵敏的检针机。
所述的半圆球形处有若干条合缝线为三叉合缝线。采用的冲压针的数量为三根。
作为本发明第二方面的联体合成配套模具，包括：
通过第一弹性元件联结合成配套模具的第一模体和第二模体；
分别设置于所述第一模体和第二模体上，对所述的金属头套实施弹性夹紧定位的第一半圆定位槽口和第二半圆定位槽口，所述的第一半圆定位槽口和第二半圆定位槽口两者的开口相对；
与所述的第一模体或第二模体弹性联结的冲头；所述的冲头上设置有若干通过所述的第一模体或第二模体导引下，同时刺入所述的金属头套和胶片式绳带头形成倒刺的若干冲针，所述若干冲针在形成倒刺后，可在弹性力作用下退出所述的金属头套和胶片式绳带头。
本发明的联体合成配套模具可以横置或立置。
为了使本发明适合不同长度的金属头套，在所述的第一模体或第二模体上安装有一长度调节杆，所述的长度调节杆从所述的第一半圆定位槽口和第二半圆定位槽口合成的定位孔一侧插入到所述的定位孔中。对于不同长度的金属头套，可以选用不同长度的长度调节杆即可。
在本发明的一个实施例中，所述第一弹性元件包括连接所述第一模体与第二模体的螺栓以及套于所述的螺栓上、位于所述的第一模体与第二模体之间的弹性元件，所述的弹性元件可以使用弹簧或弹力胶筒。
于本发明一个实施例中，所述的第一模体为上模体，所述的第二模体为下模体，所述的第一半圆定位槽口为上半圆定位槽口，所述的第二半圆定位槽口为下半圆定位槽口；所述的上半圆定位槽口设置于所述的上模体的模底面上，所述的上半圆定位槽口的开口朝下，沿所述的上模体的径向伸展；所述的下半圆定位槽口设置于所述的下模体上，所述的下半圆定位槽口的开口朝上，沿所述的下模体的径向伸展；在所述的下模体内设置有一容纳所述冲头的模筒，所述冲头在所述的模筒内上下移动；所述模筒的顶面与所述的下半圆定位槽口之间具有一隔体，在所述隔体上开设有贯通所述的下半圆定位槽口与所述模筒的冲针导引槽，安装在所述冲头上的若干冲针穿过所述的冲针导引槽并在所述的冲针导引槽导引下，同时刺入所述的金属头套和胶片式绳带头形成倒刺。
在本发明一个实施例中，在所述的上模体的模底面上设置有向下凸出的凸模，所述的上半圆定位槽口设置于所述凸模的模底；在所述的凸模以所述的上半圆定位槽口的中心轴线对称的两侧设置有上导引斜面，所述的凸模两侧的上导引斜面由上而下逐渐收拢至所述的上半圆定位槽口的两侧；在所述的下模体上设置有与所述凸模相配合的凹模腔，所述的下半圆定位槽口设置于所述凹模腔的腔底，在所述的凹模腔以所述的下半圆定位槽口的中心轴线对称的两侧设置有下导引斜面，所述的下导引斜面与所述的上导引斜面相匹配。
为了进一步地保证上模体与下模体之间的同心，使上、下半圆定位槽口不致发生错位现象，在本发明的一个实施例中，在所述上模体上以所述的上半圆定位槽口的中心轴线对称的两外侧缘设置有两个导引耳槽，而在所述的下模体上以所述的下半圆定位槽口的中心轴线对称的两外侧缘对称设置有两个导引耳，所述的导引耳嵌入于所述的导引耳槽中。
在本发明一个实施例中，所述冲头的顶面与所述的模筒顶面之间设置有弹性复位元件，以保证所述的冲针在完成刺入动作后，退回到原来的位置。
在本发明一个实施例中，所述的冲头与所述的下模体之间设置有导向限位结构。所述的导向限位结构包括一设置在所述冲头外侧表面上的导向键槽和固定于所述下模体上并嵌入到所述的导向键槽内的导向销或旋入所述下模体中并嵌入到所述的导向键槽内的导向螺栓。
本发明所述的冲针可以采用焊接的方式固定在冲头上，但这样的固定方式不太便于损坏后冲针的更换，因此在本发明一个实施例中，所述冲头包括冲针安装模板和冲针挡板，在所述的冲针安装模板上开设有若干用以安装冲针的冲针孔，所述的冲针挡板通过螺栓安装在所述的冲针安装模板的底部，以托住所述的冲针。
由于采用了如上的技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1.本发明的金属头套在成型后已经是完全独立分离的个体，所以对金属头套进行如电镀、涂层等后续加工时不会相互勾嵌在一起，所以解决了表面加工不完全的缺陷，大幅度减少成品的不良率，使金属头套的品质得到很大的保证。
2.本发明的金属头套已经在原始加工时，就已经成型圆柱形的闭口。再加上为其配套的模具在加工时几乎没有不良品产生，大大降低了生产成本。
3.本发明的金属头套为圆柱形合缝金属头套，已固定好闭口形状，不受绳子粗细的影响，因此金属绳带头套外观圆滑饱满而且漂亮。
4.本发明的金属头套在用来加工绳带时，由于其在原始加工时，表面进行过打磨处理，手感光滑，不会对纺织物及人体(包括加工生产中对工人)造成损伤。
5.本发明配套的模具是利用冲针穿刺的作业方法，来使金属头套、胶片式绳带头和绳带连接在一起，冲针的穿刺面积极其微小，不会损坏到金属头套的电镀以及表面涂层，同时能保证金属头套的整体形状完好无损。
6.本发明的配套模具是由四部分所组成，互相之间有空隙，不直接产生斜面摩擦，耐用不损坏，在长时间使用后，如需更换某个部件时，极为方便，成本损耗也大大降低。本发明的配套模具安装也非常方便。
7.本发明的金属绳带头套在加工时，只需要把装好绳带的金属头套置入配套模具为其设计好的定位孔中，再踩踏冲压开关，就完成了加工工序，保证了工人的安全，还大大提高了生产效率。
附图说明
图1为习用鞋带头套的立体分解示意图。
图2为习用鞋带头套的立体组合示意图。
图3为习用鞋带头套相互嵌勾的状态示意图。
图4为习用鞋带头套的立体分解示意图。
图5为习用上下分体模具的立体分解图。
图6为本发明所述的金属头套的结构立体示意图。
图7为本发明所述的金属头套的半圆球形部位的示意图。
图8为本发明所述的金属头套的正视图。
图9为本发明金属绳带头套加工工艺的示意图。
图10为本发明实施例的配套模具的立体分解示意图。
图11为本发明实施例的配套模具的组合外形示意图。
图12为本发明实施例的配套模具的剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例来进一步描述本发明。
参见图9，该金属绳带头套加工工艺，包括以下步骤：
1.采用常规工艺，利用铜材加工一金属头套1，以便于通过灵敏的检针机。参见图该6、图7和图8，该金属头套1的外型成圆柱形，一端为半圆球形11，另一端为圆形开口12，在半圆球形11处有三叉合缝线13，侧缘有一条侧合缝线14，侧合缝线14与金属头套1两端连接并相通；当然，该金属头套1还可以为其它形状，如就为一圆筒形状等。具体采用什么样的常规工艺，为本领域技术人员所熟知，在此不作详细描述。
2、采用常规工艺在绳带2上加工出胶片式绳带头3；至于如何加工出胶片式绳带头3也为本领域技术人员所知晓，在此不作详细描述。
3、将绳带上的胶片式绳带头3由金属头套1一端的圆形开口12处插入，再将胶片式绳带头3连同金属头套1一起插入到联体合成配套模具中，启动冲压机床，安装在模具上的三根冲针421同时刺入金属头套1和胶片式绳带头3形成倒刺15，使金属头套1与胶片式绳带头3及绳带2牢固结合；
4、模具复位，拔出胶片式绳带头3和金属头套2。
参见图10、图11和图12，联体合成配套模具为一立置的联体合成配套模具，以便于安装在现有的立式冲床上。该联体合成配套模具包括联结在一起的上模体41、下模体43和冲头42。
上模体41包括连为一体的模柄411和模体412，模柄411位于模体412的上面，并向上延伸；在模柄411上制有两个以模柄411对称设置的轴向凹槽413。在模体412上以模体412的中心轴线对称开设有两个螺栓孔414，两个螺栓孔414均由上下两个大直径沉孔和中间一个小直径通孔构成，其中上面那一个大直径沉孔用以沉放内六角螺栓44的螺栓头，下面那一个大直径沉孔用以放置弹力胶筒45，当然也可用圆柱弹簧替代弹力胶筒45。本实施例的弹力胶筒45采用聚氨脂橡胶制成，具有弹性好、耐油、寿命长的优点。中间的那一个小直径通孔容内六角螺栓44的螺杆通过。
在模体412的模底中心设置有一凸模415，凸模415向下凸出，在凸模415的模底开有一条上半圆定位槽口416，上半圆定位槽口416的开口朝下，沿模体412的中心径向伸展。上半圆定位槽口416的半径与金属头套1的半径相似。
上述两个螺栓孔414和模柄411上的两个凹槽413都是以上半圆定位槽口416的中心轴线对称分布，这样当配套模具安装在冲床上以后，由上半圆定位槽口416和下半圆定位槽口合成的定位孔中的一个孔口正好对着操作工人，以便于操作工人将胶片式绳带头3连同金属头套1插入到定位孔中。
在凸模415以上半圆定位槽口416的中心轴线对称的两侧设置有上导引斜面417，凸模415两侧的上导引斜面417由上而下逐渐收拢至上半圆定位槽口416两侧。
在模体412的外圆周面上以上半圆定位槽口416的中心轴线对称的两侧设置有导引耳槽418，该导引耳槽418与下模体43上的导引耳配合。
在下模体43上设置有一个与上述凸模415相配合的凹模腔431，在凹模腔431的腔底设置有一下半圆定位槽口432，下半圆定位槽口432的开口朝上，沿下模体43的中心径向伸展。下半圆定位槽口432的半径与金属头套1的半径相似。
在凹模腔431上以下半圆定位槽口432的中心轴线对称的两侧设置有下导引斜面433，两侧下导引斜面433与上述的上导引斜面417相匹配。在下导引斜面433的作用下，凸模415能顺利地滑入到凹模腔431内。
在下模体43上，以下半圆定位槽口432的中心轴线对称的两侧各开设有一个带沉孔435的内螺孔434和设置有两个向上延伸的导引耳436，导引耳436嵌入于上述的导引耳槽418中。沉孔435用来放置上述的弹力胶筒45，内螺孔434用来旋接内六角螺栓44。
在下模体43的下部设置有一容纳冲头42的模筒437，冲头42在模筒437内上下移动。模筒437的顶面与下半圆定位槽口432之间具有一隔体438，在隔体438上开设有贯通下半圆定位槽口432与模筒432的冲针导引槽439，安装在冲头42上的三根冲针421穿过冲针导引槽439并在冲针导引槽439导引下，同时刺入金属头套1和胶片式绳带头3形成倒刺15。
冲头42包括冲针安装模板422和冲针挡板423，冲针安装模板422和冲针挡板423的外径与上述的模筒437的内径间隙配合，在冲针安装模板422上，沿一条中心径线开设有三个沉头冲针孔424，三个沉头冲针孔424沿该中心经线排列。同时在冲头安装模板422上，以该中心径线对称地开设有两个上部带沉孔429的内螺孔425。沉孔429用来定位安放两个弹性复位元件46，弹性复位元件46可以为弹力胶筒或圆柱弹簧。
在冲针挡板423上开设有与上述两个内螺孔425位置对应的两个沉头通孔426。
在冲针安装模板422和冲针挡板423外侧周面上设置有相贯通的导向键槽427，导向键槽427的两端封闭，以限制冲头42在模筒437内上下移动的距离，在下模体43上开设有一内螺通孔434A，内螺通孔434A中旋有一导向螺栓428，导向螺栓428的栓头嵌入到导向键槽427内。当然，导向螺栓428也可以用嵌入到导向键槽428内的导向销来替代。
为了使本发明适合不同长度的金属头套1，在上模体41背对着操作工人的一侧开有一螺栓孔419，该螺栓孔419用来安装一长度调节杆47，该长度调节杆47为一L型零件，其中一部分为安装板471，另一部分为一调节杆472，调节杆472伸入到由上半圆定位槽口416和下半圆定位槽口432合成的定位孔中，对于不同长度的金属头套1，可以选用不同长度的长度调节杆47即可。
上述联体合成配套模具的安装方法是：首先组装冲头42，将三根冲针421从冲针安装模板422下面插入到三个沉头冲针孔424，并由冲针安装模板422伸出，然后再用两个内六角螺栓48从冲针挡板423下面穿过冲针挡板423上的两个沉头通孔426，旋入到冲针安装模板422上的两个内螺孔425中，拧紧即可将冲头42组装而成。
接下来进行冲头42与下模体43的组装，先在冲针安装模板422上的沉孔429中放入两个弹性复位元件46，如弹力胶筒或圆柱弹簧，然后将三根冲针421对准下模体43中的冲针导引槽439插入，当冲头插入到下模体43的模筒437中后，将导向螺栓428旋过内螺通孔434A嵌入到冲针安装模板422和冲针挡板423的导向键槽427中即可将冲头42与下模体43的组装好。组装好的冲头42与下模体43，冲头42可以在下模体43的模筒437中上下移动。
再接下来进行上模体41与下模体43的组装，首先将两个内六角螺栓44从模体412的上面穿过模体412上的两个螺栓孔414并穿出模体412的下面，在内六角螺栓44的螺杆上各套上一个弹力胶筒45，然后将模体412上的两个导引耳槽418对准下模体43上的两个导引耳436，同时将上魔体41上的凸模415对准下模体43上的凹模腔431，放下上模体41，将两个内六角螺栓44旋入到下模体43上的两个内螺孔434中，拧紧即可将上模体41与下模体43组装好。
根据不同长度的金属头套1选用不同长度的长度调节杆47，然后用一个螺栓49穿过安装板471上的通孔旋入到上模体41上的螺栓孔418中拧紧即可将长度调节杆47安装在上模体41上，安装好的长度调节杆47中的调节杆472伸入到由上半圆定位槽口416和下半圆定位槽口432合成的定位孔中。
本发明的联体合成配套模具的工作过程中：首先将胶片式绳带头3连同金属头套1一起插入到由上半圆定位槽口416和下半圆定位槽口432合成的定位孔中，踩下冲压开关，冲床上的飞轮通过曲柄带动冲压头下移，与冲压头连接的上模体41下移，弹力胶筒45被压缩蓄能。当上模体41下移到位后，上半圆定位槽口416和下半圆定位槽口432紧紧包住金属头套1，对金属头套1实施定位。上模体41继续下移，推动下模体43下移，冲头42不动，弹性复位元件46被压缩蓄能，冲头42上的三根冲针421露出下半圆定位槽口432同时刺入金属头套1和胶片式绳带头3形成倒刺15使金属头套1与胶片式绳带头3及绳带2牢固结合。这时飞轮通过曲柄带动冲压头上移，首先弹性复位元件46释放，缓慢顶起下模体43，下模体43缓慢上移过程中使金属头套1和胶片式绳带头3从三根冲针421拔出。冲压头继续上移，弹力胶筒45释放，顶起上模体41，上半圆定位槽口416与下半圆定位槽口432分开，操作工人通过绳带2拉出金属头套1与胶片式绳带头3即完成一个金属绳带头套的加工。再一个金属绳带头套，按照上述方法加工即可。由此可以看出，该加工方法安全、效率高、不良品率低。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例，必须指出的是，已揭露的实施例并末限制本发明的范围。相反地，包含权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包含于本发明的范围内。
