铰链及其生产工艺方法.pdf

此项发明是关于铰链的一项发明。本发明的提供一种铰链及其生产工艺方法，铰链的结构及选材灵活，生产加工步骤得到大大简化，降低了原材料及加工成本。此铰链由两部分组成，第一部分为门框件，第二部分为门扇件。每部分至少由一个铰链卷轴(Ri)和一片铰链片(L1)用激光焊接法焊接而成。铰链生产工艺方法中包括有焊接步骤。

1、  铰链，包括有铰链部件一和铰链部件二，所述铰链部件一为铰链门框件(2)，铰链部件二为铰链门扇件(1)；所述铰链门框件(2)和铰链门扇件(1)均包括有铰链片以及一个或多个铰链卷轴；其特征在于：至少一个铰链卷轴和一片铰链片之间采用用焊接法进行连接。

2、  根据权利要求1所述的铰链，其特征在于：所述铰链门框件(2)包括有一个或多个铰链卷轴一、以及一个铰链片一(22)；所述铰链门扇件(1)包括有一个或多个铰链卷轴二(11)、以及一个铰链片二(12)；所述铰链卷轴一和铰链片一(22)通过焊接的方式连接为一体、或者所述铰链卷轴二(11)和铰链片二(12)通过焊接的方式连接为一体；一连接装置将所述铰链门框件(2)和铰链门扇件(1)连接为整体。

3、  根据权利要求2所述的铰链，其特征在于：所述铰链门框件(2)的铰链片一(22)采用具有中侧部缺口(221)的方形片状结构，所述铰链片一(22)上设置有多个安装孔；上铰链卷轴一(21)和下铰链卷轴一(23)分别通过焊接的方式固定在所述缺口(221)的上方和下方，与铰链片一(22)的上侧部和下侧部连接。

4、  根据权利要求3所述的铰链，其特征在于：所述铰链门扇件(1)采用方形片状结构，所述铰链门扇件(1)的高度尺寸小于所述缺口(221)的高度尺寸；铰链卷轴二(11)通过焊接的方式固定在所述铰链门扇件(1)的侧部。

5、  铰链的生产工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：使用冲床将原材料冲裁成为铰链片一或铰链片二形状平面板材；
步骤二：加工管段状铰链卷轴一或铰链卷轴二；
步骤三：将铰链片一与铰链卷轴一、铰链片二与铰链卷轴二焊接为一体；
步骤四：后期加工。

6、  根据权利要求5所述的铰链的生产工艺方法，其特征在于：所述焊接步骤具体可采用激光焊接或氩弧焊接方式焊接。

7、  根据权利要求6所述的铰链的生产工艺方法，其特征在于：所述激光焊接过程中，采用激光焊接设备，所述激光焊接设备包括有焊机部件和工作台部件；所述焊机部件包括有位于工作台部件侧部的焊机(100)、以及位于工作台部件上方的调节手轮一(101)和激光头(102)；所述工作台部件包括有支架(108)、固定在支架(108)上的调节手轮二(106)和调节手轮三(107)、位于所述调节手轮二(106)和调节手轮三(107)上方的可移动工作台(105)、以及位于可移动工作台(105)上方的夹紧装置(104)；将待加工的铰链片与铰链卷轴放置在夹紧装置(104)上的型腔中。

8、  根据权利要求7所述的铰链的生产工艺方法，其特征在于：所述激光焊接过程中，利用定位输入装置将铰链卷轴和铰链片自动输入下料。

9、  根据权利要求7所述的铰链的生产工艺方法，其特征在于：所述激光焊接过程中，包括有利用定位装置将铰链卷轴和铰链片准确定位的步骤。

10、  根据权利要求7所述的铰链的生产工艺方法，其特征在于：所述激光焊接过程中，至少有一种铰链卷轴可以和不同焊接定位的铰链片焊接。

铰链及其生产工艺方法
技术领域
本发明属于家具及门窗的金属附件领域，具体涉及一种可连接门窗及其框架的铰链及其生产工艺方法。
背景技术
可连接门窗及其框架的带轴铰链由两部分铰链部件组成，部件一为门框件，部件二为门扇件，每部分铰链部件至少由一个铰链卷轴和一片铰链片组成；通常是由一个螺杆将门扇件和门框件连接。
上述的门扇件和门框件的原材料一般为钢、不锈钢或者是黄铜；即构成铰链部件的至少一个铰链卷轴和铰链片的原材料一般为钢、不锈钢或者是黄铜。由于受到生产工艺的限制，铰链卷轴和铰链片的生产需要使用同一种材料，同时，生产铰链卷轴和铰链片的原材料厚度必须是一致的。目前的铰链产品，使用同一种厚度相同的材料，对于产品实际安装使用和成本方面通常是不必要的也是无意义的。
现有技术中，带轴铰链常用的生产工艺方法包括有冲压法和铸造法。
冲压法具有如下加工步骤：
步骤一：冲压(落料)：使用冲床一将原材料冲裁成为铰链卷轴和铰链片一体的展开形状平面板材；
步骤二：预折弯：使用冲床二将步骤一加工的平面板材中的铰链卷轴部分卷成半圆柱形；
步骤三：再折弯：使用冲床三将铰链卷轴部分卷成四分之三圆柱形；
步骤四：折弯成型：使用冲床四将铰链卷轴部分卷成近似圆柱形；
步骤五：整型：使用冲床五将铰链卷轴部分整型成圆柱形；
步骤六：后期加工。
采用冲压法加工所述的铰链，由5道工序冲压而成，须由两台大型冲压设备及2名作业人员组成生产线。同时每个工序必须配有专用的冲压模具、以及定位和成型装置，由作业人员手工取、卸料，在生产过程中，模具的好坏直接导致成品率的高低。因此加工成本高，工序复杂。现有技术的冲压工艺制作产生的边角废料较多，原材料利用率只有40％～50％。当需要开发新型时，采用传统工艺需要重新制作几套模具，需要较多费用和时间。
铸造法具有如下加工步骤：
首先，需要按结构制造模具；
其次，将熔化状态的材料浇注到模具里，铸造成产品的形状；
最后，进行后期加工。
如使用蜡模铸造，需要通过十几道工序完成，且需要特殊大小型设备二十多台和较多作业人员。因此，采用铸造生产，产品工序多，对设备要求较高，而且成品率最低。
鉴于目前的传统铰链制造工艺，其中一些是由挤压型材生产制造的，这就必须通过深度加工型材来实现。特别是在铰链卷轴车铣工序过程中，会造成原材料的大量流失。
传统的冲压和铸造工艺，使用较多大型设备，消耗能源较多。特别是铸造工艺，需要热能多，而且造成污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铰链及其生产工艺方法，铰链的结构及选材灵活，生产加工步骤得到大大简化，降低了原材料及加工成本。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
铰链，包括有铰链部件一和铰链部件二，所述铰链部件一为铰链门框件，铰链部件二为铰链门扇件；所述铰链门框件包括有一个或多个铰链卷轴一、以及一个铰链片一；所述铰链门扇件包括有一个或多个铰链卷轴二、以及一个铰链片二；其中，所述铰链卷轴一和铰链片一通过焊接的方式连接为一体、或者所述铰链卷轴二和铰链片二通过焊接的方式连接为一体；一连接装置将所述铰链门框件和铰链门扇件连接为整体。
铰链的生产工艺方法，包括如下步骤：
步骤一：使用冲床将原材料冲裁成为铰链片一或铰链片二形状平面板材；
步骤二：加工管段状铰链卷轴一或铰链卷轴二；
步骤三：将铰链片一与铰链卷轴一、铰链片二与铰链卷轴二焊接为一体；
步骤四：后期加工。
所述焊接步骤具体可采用激光方式焊接。
综上，本发明的有益效果是：
本发明的铰链，由于所述铰链卷轴一和铰链片一通过焊接的方式连接为一体；所述铰链卷轴二和铰链片二通过焊接的方式连接为一体。因此，不需要在冲压落料时使用冲床将原材料冲裁成为铰链卷轴和铰链片一体的展开形状平面板材；可以使用不同材质的原材料和不同的原材料厚度来生产铰链卷轴和铰链片，具有以下优势：
1.铰链片，由于在安装的时候是采用的隐藏式安装方式，在生产的时候可以选择比较便宜的原材料。铰链卷轴用铜，锌合金，铝，不锈钢，同样也可以用钢材生产。我们可以将不同材质/厚度的铰链片和铰链卷轴焊接到一起，这样就可以满足不同客户在价格上的需求。铰链片可以使用深模锻冲压部件，并且使用于多种门窗型材，同时也能同铰链卷轴焊接起来。铰链片可以是长段的剪切挤压型材，并且能同铰链卷轴焊接起来。这样的大大简化了铰链的生产工艺，节省原材料以及生产工序。
2.运用激光焊接来连接铰链卷轴和铰链片，与传统的焊接工艺比较，激光焊接可以在某种意义上节省原材料。此外也不需要再附加焊接材料。铰链卷轴和铰链片可以很精确的并且在消耗低能源的情况下被焊接在一起。
3.铰链卷轴可以在一个工序中预先生产出来，举例：冷挤压工艺。更好的是在生产卷轴原材料时，将一头的孔封起来，节省端盖的生产和组装。
4.主要由3道工序而成，须由3台小型设备及3名作业人员组成生产线；工序较为简单，由于圆管部分采用车削加工而成，则成品的合格率保持较高。几乎没有废品，这一点是最大的优点。
本发明的铰链的生产工艺方法，具有以下优势：
1.原材料的合理利用：新工艺采用了车削圆管原材料，车削加工量少，产生的边角废料也会很少，材料利用率超过90％。另外，新工艺采用焊接方式生产，可以选用不同材质和不同厚度的原材料，满足不同使用场合和客户的需求，以节省材料。而现有技术的冲压工艺受到模具这一特殊条件的限制，是不可能实现的。
2.外型尺寸灵活多变，容易实现：当需要开发新型时，采用新工艺，只需定购不同圆管圆材料，及制作1套模具即可，节省时间和金钱。
3.生产效率提高：采用激光焊接工艺，其加工周期大为缩短，是冲压制造工艺的30％的时间，不但提高效率，也节省人力和物力。
4.能耗少：新工艺使用设备功率小，对节能方面有很大帮助。
附图说明
图1是本发明铰链的立体结构示意图；
图2是本发明铰链的俯视结构示意图；
图3是本发明铰链的剖视结构示意图；
图4是本发明铰链的侧视结构示意图；
图5是本发明铰链的铰链片一主视结构示意图；
图6是本发明铰链的铰链片一俯视结构示意图；
图7是本发明铰链的铰链卷轴一的剖视结构示意图；
图7a是本发明铰链的铰链卷轴一的另一种结构剖视示意图；
图8是本发明铰链的铰链片二主视结构示意图；
图9是本发明铰链的铰链片二俯视结构示意图；
图10是本发明铰链的铰链卷轴二的剖视结构示意图；
图11是本发明铰链的不同的铰链卷轴以及铰链片的结构示意图；
图12是本发明各种铰链卷轴以及铰链片的多种组合情况结构示意图；
图13是本发明铰链的焊接设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开一种铰链，如图1、2、3、4所示，包括有铰链部件一和铰链部件二，所述铰链部件一为铰链门框件2，铰链部件二为铰链门扇件1；所述铰链门框件2和铰链门扇件1均包括有铰链片以及一个或多个铰链卷轴；其中，至少一个铰链卷轴和一片铰链片之间采用用焊接法进行连接。
所述铰链门框件2包括有一个或多个铰链卷轴一、以及一个铰链片一22；所述铰链门扇件1包括有一个或多个铰链卷轴二11、以及一个铰链片二12；其中，所述铰链卷轴一和铰链片一22通过焊接的方式连接为一体、或者所述铰链卷轴二11和铰链片二12通过焊接的方式连接为一体；一连接装置将所述铰链门框件2和铰链门扇件1连接为整体。
如图1、5、6、7所示，所述铰链门框件2的铰链片一22采用具有中侧部缺口221的方形片状结构，所述铰链片一22上设置有多个安装孔；上铰链卷轴一21和下铰链卷轴一23分别通过焊接的方式固定在所述缺口221的上方和下方，与铰链片一22的上侧部和下侧部连接。
如图1、8、9、10所示，所述铰链门扇件1采用方形片状结构，所述铰链门扇件1的高度尺寸小于所述缺口221的高度尺寸；铰链卷轴二11通过焊接的方式固定在所述铰链门扇件1的侧部。
所述上铰链卷轴一21、下铰链卷轴一23、和铰链卷轴二11之间通过螺杆连接，所述上铰链卷轴一21、下铰链卷轴一23、和铰链卷轴二11的中心线位于同一直线上。
图形11显示了铰链的左半边，三种不同的铰链卷轴Ra，Rb和Rc，各自具有不同的内外径尺寸以及壁厚。图形11的右半边有三种不同的铰链片L1，L2和L3，可以任意同图形1中的Ri组合并且焊接起来。
图形12显示了图形1中的卷轴Ri与铰链片Li的各种组合方式，卷轴Ri与铰链片Li可以按照不同角度以及位置进行焊接。铰链其中一半的自动化生产，需要使用专业设备来实现。卷轴Ri与铰链片Li按照不同的位置保持固定，然后将两部分进行自动焊接。同时，多个铰链片Li可以同一个卷轴焊接起来。并且在焊接过程中可以实现自动送料/取料以及完成位置固定，同时还能够保持焊接时的焊隙精确程度。
如图11、12所示，所述铰链至少有一个铰链卷轴和铰链片可以由不同材料制成；且至少有一种铰链卷轴的厚度与铰链片的厚度可以是不同的。
优选地，至少有一种铰链卷轴的厚度比铰链片的厚度要厚；
优选地，至少一种铰链片所用材料要比铰链卷轴所用材料便宜；
优选地，铰链卷轴为冷挤压件。
优选地，铰链片为冲压或深冲压件，或切割件。
如图7a所示，下铰链卷轴一23可设置有端盖231，上铰链卷轴一21可设置相同结构的端盖，即上铰链卷轴一21上端和下铰链卷轴一23的下端用端盖封口。
铰链的生产工艺方法，包括如下步骤：
步骤一：使用冲床将原材料冲裁成为铰链片一或铰链片二形状平面板材；
步骤二：加工管段状铰链卷轴一或铰链卷轴二；
步骤三：将铰链片一与铰链卷轴一、铰链片二与铰链卷轴二焊接为一体；
步骤四：后期加工。
所述焊接步骤具体可采用激光焊接或氩弧焊接方式或其他焊接方式。
所述激光焊接过程中，采用如图13所示的激光焊接设备，所述激光焊接设备包括有焊机部件和工作台部件；所述焊机部件包括有位于工作台部件侧部的焊机100、以及位于工作台部件上方的调节手轮一101和激光头102；所述工作台部件包括有支架108、固定在支架108上的调节手轮二106和调节手轮三107、位于所述调节手轮二106和调节手轮三107上方的可移动工作台105、以及位于可移动工作台105上方的夹紧装置104；将待加工的铰链片与铰链卷轴放置在夹紧装置104上的型腔中。
所述激光焊接过程中，利用定位输入装置将铰链卷轴和铰链片自动输入下料。
所述激光焊接过程中，包括有利用定位装置将铰链卷轴和铰链片准确定位的步骤。
所述激光焊接过程中，至少有一种铰链卷轴可以和不同焊接定位的铰链片焊接。
所述激光焊接过程中，使用提取装置将定位并焊接完毕的铰链提取出来，存放到货架上或储存箱中。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。例如，铰链卷轴和铰链片的形状和结构的变化、材料和尺寸的变化等。