免角码拼框门及其制备方法与流程

文档序号:25652301发布日期:2021-06-29 20:56阅读:210来源:国知局
免角码拼框门及其制备方法与流程

1.本发明涉及家具制造技术领域,特别是涉及一种免角码拼框门及其制备方法。


背景技术:

2.拼框门的门框采用各边框拼接而成,具有美观、轻便、可设计性强等优点,广泛应用于室内空间的间隔,是如今常用的家具之一。
3.在传统技术中,拼框门中门框的各组件之间通常都使用角码等机械连接的方式进行拼接。然而这种拼接方式需要借助于人工操作,操作步骤繁琐,所需的操作工时较长,因而成本也显著较高。


技术实现要素:

4.基于此,有必要提供一种能够简化生产工序、降低生产成本的免角码拼框门,进一步,提供一种对应的制备方法。
5.根据本发明的一个实施例,一种免角码拼框门,包括门芯板、胶粘层与门框,所述门框的主体部分由依次相接的多条金属边框组成,金属边框之间的接缝处以焊接的方式相接,焊接的焊印位于所述门框的一侧表面上;所述门芯板盖设于所述门框具有焊印的一侧表面上,所述胶粘层设置于所述门芯板与所述门框之间。
6.在其中一个实施例中,所述金属边框为铝边框或铝合金边框。
7.在其中一个实施例中,所述金属边框包括顶框、底框、第一侧框与第二侧框,所述顶框与所述底框相对设置,所述第一侧框与所述第二侧框相对设置,所述第一侧框与所述顶框和所述底框的一侧相接,所述第二侧框与所述顶框和所述底框的另一侧相接。
8.在其中一个实施例中,所述顶框与所述第一侧框之间以斜角相接;和/或
9.所述顶框与所述第二侧框之间以斜角相接;和/或
10.所述底框与所述第一侧框之间以斜角相接;和/或
11.所述底框与所述第二侧框之间以斜角相接。
12.在其中一个实施例中,所述金属边框的板厚≥1mm。
13.在其中一个实施例中,所述焊印呈长条状填充或覆盖相邻的金属边框之间的接缝,所述接缝的长度与所述焊印的长度之差≤10mm。
14.在其中一个实施例中,所述接缝的缝隙宽度≤0.3mm。
15.在其中一个实施例中,所述焊印突出于其两侧金属边框表面的高度≤0.2mm。
16.在其中一个实施例中,所述门芯板为玻璃板。
17.在其中一个实施例中,所述门芯板的厚度为3mm~10mm。
18.进一步地,一种免角码拼框门的制备方法,其包括如下步骤:
19.将多条金属边框依次相拼接形成门框;
20.在所述门框的一侧表面上焊接各金属边框之间的接缝;
21.在所述门框的该侧表面上对位贴设胶粘层与门芯板,使所述门芯板与所述门框主
体部分粘合。
22.在其中一个实施例中,采用激光焊接的方式焊接金属边框之间的接缝,激光的宽度为0.3mm~0.8mm。
23.在其中一个实施例中,在使所述门芯板与所述门框粘合后,还包括:压合所述门芯板与所述门框主体并固定6h以上。
24.传统的拼框门中往往采用角码等机械连接的方式进行拼接。与之显著相异的是,本发明提供了一种采用焊接的方式将各边框拼接起来的免角码拼框门。具体地,采用单面焊接及门芯板胶粘辅助固定的方式,以保证该免角码拼框门的稳定性。经实际测试,本发明上述实施例的免角码拼框门的门框可以在8万次开合耐久测试和暴力摔箱测试中不出现异常。
25.对于本发明上述实施例提供的免角码拼框门,在实际制备该免角码拼框门的过程中,一方面无需再在该拼框门的边框上制备用于机械拼接的结构或部件,因而可以节省诸如开设连接孔并安装角码的工序;另一方面还可以直接预设焊接工具的程序,使焊接工具按照预设的程序进行焊接,以使得拼接过程能够摆脱人工操作,提高生产效率并节约了人力成本;再一方面,由于减少了机械连接部件,还有效节省了材料成本并减轻了拼框门成品的重量,降低了后续的搬运、安装的难度。
附图说明
26.图1为门框结构示意图;
27.图2为门框上贴设胶粘层的结构示意图;
28.图3为免角码拼框门的结构示意图;
29.其中,各附图标记及对应含义如下:
30.100、门框;110、顶边框;120、底边框;130、第一侧框;140、第二侧框;150、焊印;200、胶粘层;300、门芯板。
具体实施方式
31.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
32.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的“多”包括两个和多于两个的项目。本文所使用的“某数以上”应当理解为某数及大于某数的范围。
33.拼框门目前已经非常常见。在传统技术中,根据实际材料和应用场景有所不同,拼框门的各边框可能会采用不同的连接方式进行连接,例如角码、榫卯等连接方式。然而这些连接方式都属于机械连接的方式,在实际制备过程种,这种拼接方式有赖于人工进行操作,并且还需要购置额外的配件以及繁琐的拼接步骤。
34.焊接虽然是一种常用的连接金属组件的方式,但是焊接的焊印会严重影响拼框门的实际使用性能,这导致本领域技术人员长久以来均未考虑采用焊接的方式制备拼框门。具体来说,在焊接拼框门时,需要沿边框的外露面进行焊接,并且需要在边框相对的两个外露面都进行焊接,才能够使得相接的边框之间稳定结合在一起,否则极其容易产生裂痕,导致门框主体结构坍塌。然而这种焊接方式会严重影响拼框门的实际使用,在门的外露面产生明显的焊印,该焊印不仅仅极为影响门的视觉性能,还容易划伤使用者,这使得这种拼框门基本无法实用。这已经基本成为了本领域技术人员的共同认知。
35.为了能够采用焊接的方式制备拼框门,以节约拼框门的生产工序,降低拼框门的生产成本,发明人另辟蹊径,想到了一种单面焊接并采用门芯板粘接辅助固定的技术构思,并提出了一套具体的技术方案。该技术方案如下。
36.根据本发明的一个实施例,一种免角码拼框门,其包括门框、胶粘层与门芯板,门框由依次相接的多条金属边框组成,金属边框之间的接缝处以焊接的方式相接,焊接的焊印位于门框的一侧表面上;门芯板盖设于门框具有焊印的一侧表面上,胶粘层设置于门芯板与门框100之间。可选地,门框的另一侧表面上不具有焊印。
37.在其中一个具体示例中,金属边框为铝边框或铝合金边框。
38.在其中一个具体示例中,相邻的两个金属边框的相接面为相适配的斜向切面。可以理解地,“斜向切面”指的是该切面和与其相邻的边框壁之间倾斜连接,这使得该相接面正面看起来为倾斜于边框壁的。对于焊接的免角码拼框门来说,相邻的两个金属边框之间以斜向切面连接,能够进一步增强相邻的边框之间的接触面积,从而有效增强其结合力。
39.进一步地,金属边框的斜向切面的切角为30
°
~60
°
。可以理解,切角为该斜向切面和与该斜向切面相邻的边框壁所确定的锐角夹角。可选地,金属边框的斜向切面的切角为30
°
~60
°

40.为了便于理解本发明免角码拼框门中门框100焊接的具体示意图,请同时参照图1,其示出了一种门框100的具体实现方式。
41.具体地,该门框100包括顶边框110、底边框120、第一侧框130与第二侧框140。
42.在其中一个具体示例中,顶边框110与底边框120相对设置,第一侧框130与第二侧框140相对设置,第一侧框130分别与顶边框110和底边框120的一侧相接,第二侧框140分别与顶边框110和底边框120的另一侧相接。
43.在其中一个具体示例中,顶边框110与第一侧框130之间的相接面为斜向切面。
44.在其中一个具体示例中,顶边框110与第二侧框140之间的相接面为斜向切面。
45.在其中一个具体示例中,底边框120与第一侧框130之间的相接面为斜向切面。
46.在其中一个具体示例中,底边框120与第二侧框140之间的相接面为斜向切面。
47.进一步地,顶边框110、底边框120、第一侧框130与第二侧框140构成矩形门框,顶边框110平行于底边框120且垂直于第一侧框130与第二侧框140。
48.可以理解,顶边框110与第一侧框130、顶边框110与第二侧框140、底边框120与第一侧框130、底边框120与第二侧框140之间以焊接的方式相接,焊印150设置于顶边框110与第一侧框130的非暴露面上。可以理解,所谓非暴露面,即覆盖有门芯板300的一个表面,由于覆盖有门芯板300,该焊印150被遮蔽而难以在日常使用中被观测到或是触碰到。
49.当金属边框过薄时,该金属边框的硬度难以支撑起整体门框100与门芯板300,容
易发生形变。在其中一个具体示例中,金属边框内为空心,金属边框的壁厚≥0.8mm。进一步地,金属边框的壁厚为0.8mm~2mm。例如,金属边框的壁厚为,0.8mm、1mm、1.5mm、2mm;当该金属边框过薄时,相邻的金属边框之间单面焊接的方式难以为门框100提供足够的结合力,使得门框100容易分离、崩塌;当该金属边框过厚时,又会导致门框过重。
50.可以理解,焊印150可以是在接缝上以点焊的方式形成的多处焊点,也可以是在一条线上进行连续焊接而形成的焊线。在其中一个具体示例中,焊印150呈长条状填充或覆盖相邻的金属边框之间的接缝。可选地,为了进一步提高相接的焊印150之间的结合力,接缝的长度与焊印150的长度之差为5mm~10mm,特别地,接缝的长度与焊印150的长度之差为10mm。一方面,焊印150的长度不能过短,否则难以提供足够的结合力使相邻的金属边框之间稳定结合在一起。另一方面,焊印150的长度不能与接缝的长度相同或过于接近,否则会影响到门芯板300在门框100整体上的覆盖效果。
51.在实际制备过程中,由于公差和表面平整度等问题,相邻的金属边框的接缝之间总是存在一定宽度的接缝。在传统的以机械连接的拼框门中,该接缝并不会造成明显的影响,但是在单面焊接构成的门框100中,较优地应该控制相邻的金属边框之间的接缝宽度。可选地,在其中一个具体示例中,相邻的金属边框的接缝之间的缝隙宽度≤0.3mm。
52.进一步地,在相邻的金属边框之间的接缝处进行焊接,会形成表面突出于其两侧边框表面的焊印150。为了尽可能不影响门芯板300在门框100整体上的覆盖效果,焊印150突出于其两侧金属边框表面的高度≤0.2mm。可选地,为了使得焊印150突出于其两侧金属边框表面的高度≤0.2mm,可以选取激光焊接的方式形成该焊印150。
53.上述实施例提供的门框100中仅有一侧表面的接缝处进行了焊接,这样的焊接方式仅能够制备暂时结合在一起的门框100,这样制备的门框100或是会直接变形或分裂,或是在测试过程中迅速发生分裂,难以投入实际使用为了克服该问题,本发明的实施例中还设置了胶粘层200和门芯板300,胶粘层200设置于门芯板300与门框100之间。胶粘层200一方面能够起到将门芯板300和门框100粘附起来的作用,另一方面还能够借助于门芯板300将门框100进行加固,使得该免角码拼框门在仅有一面的接缝被焊接的情况下还能够稳定结合在一起。
54.如图2示出的,在其中一个具体示例中,胶粘层200的外边缘呈波纹状。经过实际测试,相较于直接整面涂覆胶粘层200而言,使得胶粘层200外边缘呈波纹状进行涂覆,能够在保证门芯板300与门框100之间结合力进而保证门框100的稳固程度的前提下,减少胶粘层200材料的使用,避免胶粘层200外露于该免角码拼框门侧边,保证该免角码拼框门的实际使用性能。
55.可以理解地,胶粘层200的材料对应于门框100和门芯板300的材质进行选取,其应当能够有效粘附门框100与门芯板300。
56.在其中一个具体示例中,可选地,门芯板300为玻璃板,胶粘层200为玻璃胶胶粘层。进一步地,该门芯板300为银镜玻璃板。经过实际测试,玻璃胶胶粘层能够有效将铝质门框100与玻璃板之间稳定粘附在一起。
57.在其中一个具体示例中,门芯板300的厚度为3mm~10mm。在该厚度范围之间的门芯板300本身具有足够的强度以将金属边框结合起来,另一方面门芯板300也不会太厚重而导致门框的坍塌。
58.进一步地,本发明的又一实施例还提供了一种免角码拼框门的制备方法,其包括如下步骤:
59.将多条金属边框依次相拼接,焊接相邻的金属边框,形成门框,各金属边框上设置有粘接部,粘接部具有粘接面,焊接处的焊印与粘接面整体位于门框的同一侧表面;
60.在门框的一侧表面上焊接各金属边框之间的接缝;
61.将门芯板通过胶粘层粘接在门芯板粘接面上,并使门芯板覆盖焊印。
62.在其中一个具体示例中,金属边框的材质为铝或铝合金。本实施例选用6063铝型材作为具体示例。
63.在其中一个具体示例中,在焊接金属边框之前,还包括对金属进行切割开料的步骤。在切割开料的步骤中,控制切割角度,使得该金属边框的相接面为斜向切面。进一步地,金属边框的斜向切面的切角为30
°
~60
°
。可以理解,切角为该斜向切面和与该斜向切面相邻的边框壁所确定的锐角夹角。可选地,金属边框的斜向切面的切角为30
°
~60
°

64.在其中一个具体示例中,在对金属进行切割开料的步骤中,要求金属边框的各尺寸偏差≤1mm,金属边框斜向切面的角度偏差≤0.3
°
。控制金属边框的尺寸偏差,并进一步控制属边框斜向切面的角度偏差在一定范围内,是为了尽可能确保相邻的金属边框之间的接缝尽可能小,从而使得其能够被有效焊接。
65.在其中一个具体示例中,金属边框为空心金属边框,金属边框的壁厚≥0.8mm。进一步地,金属边框的壁厚为0.8mm~2mm。
66.在其中一个具体示例中,在焊接金属边框之前,还包括在对应的金属边框上开设门铰孔的步骤。可选地,门铰孔的孔位偏差在0.5mm以内。门一般都需要通过门铰孔安装于墙壁上。该门铰孔应当于焊接金属边框之前开设,倘若在后续过程进行开设,开设门铰孔时产生的冲击力可能会使得以焊接连接的金属边框相分离。
67.在其中一个具体示例中,焊接采用在一条线上进行连续焊接的方式进行。这使得焊印呈长条状填充或覆盖相邻的金属边框之间的接缝。可选地,为了进一步提高相接的焊印之间的结合力,接缝的长度与焊印的长度之差为5mm~10mm,特别地,接缝的长度与焊印的长度之差为10mm。优选地,焊印位于接缝的中间,即焊印的两端重点都位于接缝范围内。焊印的具体位置可以参照图1示出的结构示意图。
68.在其中一个具体示例中,在焊接过程中,采用激光焊接的方式焊接金属边框之间的接缝。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,可使工件的局部熔化,形成特定的熔池。激光焊接的焊接定位精度高,能够准确焊接各金属门芯板之间的接缝,并且形成的焊印的高度较低,不会影响后续门芯板的铺设。
69.在其中一个具体示例中,激光焊接过程中激光的宽度为0.3mm~0.8mm。
70.可以理解,在焊接过程中,需要先将各金属边框依次拼装在一起,使相邻的金属边框对齐紧靠。可选地,还可以采用夹具将各金属边框的位置固定。这一过程可以采取机械设备进行完成,从而摆脱人力的使用,提高操作效率和操作精度。
71.在其中一个具体示例中,激光焊接可以选用带光纤激光器焊接功能的工业机器人或机械臂,可以预设工业机器人或机械臂的操作程序,对初步拼装好的门框中各接缝处进行焊接。借助于工业机器人或机械臂进行操作,能够尽可能确保焊接精度,获得符合实际需
求的焊印,摆脱人力的使用,提高操作效率并降低精度。
72.在其中一个具体示例中,激光焊接过程中dac功率为50%~80%。
73.焊接完成后,要求焊接后焊印处突出高度在0.2mm以内,不存在焊穿情况。成品的长、宽尺寸偏差≤1mm,对角线偏差≤1mm,门框暴露面,即不设置门芯板的一侧表面的拼接缝隙≤0.3mm,边框拼接高低偏差和错位偏差均在0.3mm以内。
74.在其中一个具体示例中,在对位贴设胶粘层与门芯板的过程中,可以先将胶粘层贴设于门框具有焊印的一侧表面,使得胶粘层初步固定门框中的各金属边框,防止在后续贴设的过程中出现开裂的情况。
75.在其中一个具体示例中,胶粘层的材质选自玻璃胶,进一步地,可以是中性玻璃胶。将胶粘层贴设于门框表面时,可以以如类似图2示出的形状进行贴设,使得胶粘层的内侧边缘与门框的内侧表面相适配,使得胶粘层的外侧边缘位于门框上且呈波纹状。波纹状可以是均匀的波纹状,也可以是不均匀的波纹状。使得胶粘层外边缘呈波纹状进行贴设,能够在保证门芯板与门框之间结合力进而保证门框的稳固程度的前提下,减少胶粘层材料的使用,同时避免胶粘层外露于该免角码拼框门侧边,保证该免角码拼框门的实际使用性能。
76.将胶粘层贴设于门框表面之后,进一步地,再将门芯板与门框贴设有胶粘层的一侧表面对位工整并压设于门框表面,持续挤压以使得门框、胶粘层与门芯板稳定结合在一起。
77.在其中一个具体示例中,门芯板的材质是玻璃,进一步具体地,考虑到美观及实用程度,可以选用银镜玻璃。
78.在其中一个具体示例中,在使门芯板与门框粘合后,还包括:压合门芯板与门框,使门芯板充分紧靠胶粘层与门框,并固定6h以上。可选地,压合的压力为1000pa~10000pa。压合门芯板与门框的过程可以选择借助于缠绕膜缠绕辅助固定,以胶粘层充分粘附门框和门芯板,将门框与门芯板稳定结合在一起。在完成压合过程后,将辅助的缠绕膜去除,可以得到适于实用的免角码拼框门。
79.对于本发明上述实施例提供的免角码拼框门,在实际制备该免角码拼框门的过程中,一方面无需再在该免角码拼框门的边框上制备用于机械拼接的结构或部件,因而可以节省诸如开设连接孔并安装角码的工序;另一方面还可以直接预设焊接工具的程序,使焊接工具按照预设的程序进行焊接,以使得拼接过程能够摆脱人工操作,提高生产效率并节约了人力成本;再一方面,由于减少了机械连接部件,还有效节省了材料成本并减轻了免角码拼框门成品的重量,降低了后续的搬运、安装的难度。
80.为了更易于理解及实现本发明,以下还提供了如下较易实施的、更为具体详细的实施例及对比例作为参考。通过下述具体实施例和对比例的描述及性能结果,本发明的各实施例及其优点也将显而易见。
81.如无特殊说明,以下各实施例所用的原材料皆可从市场上常规购得。
82.实施例1
83.开料:提供金属原材料,具体为6063型铝材,金属料内为空心,壁厚为1mm;将其切割为预设形状的各金属边框,各金属边框具有倾斜角度为45
°
的斜向切面;各金属边框的具体样式与图1示出的相同;
84.开门铰孔:按照设计在对应的金属边框上开设门铰孔,控制孔位偏差在0.5mm以
内;
85.组装:采用边框拼框设备,将各金属边框在斜向切面处对位拼装,即45
°
拼装;
86.焊接:采用带光纤激光器焊接功能的机械臂,按照预设的程序对各金属边框的一侧表面上的接缝处进行焊接,以制备门框;焊接时,沿拼接处的接缝进行线式焊接,并控制如下参数:焊接长度比接缝长度短10mm,焊印在接缝中居中设置,焊接的激光宽度为0.5mm,dac功率为60%;对应控制焊接时长等,以使得焊印与其两侧的金属边框表面之间的高度差≤0.2mm。
87.设置胶粘层:在门框被焊接的一侧表面上涂覆胶粘层,胶粘层的外边缘呈波浪形状,类似于图2示出的形状;
88.贴设门芯板:采用银镜玻璃板作为门芯板,将银镜玻璃板整体覆盖在门框表面,银镜玻璃板覆盖焊接的焊印,持续挤压5秒,使银镜玻璃板与门框完全贴合,再使用缠绕膜缠绕辅助固定,经过6h后去除缠绕膜,即可制备得到铝框拼装银镜门。
89.对比例1
90.开料:提供金属原材料,具体为6063型铝材,金属料内为空心,壁厚为1mm;将其切割为预设形状的各金属边框,各金属边框具有倾斜角度为45
°
的斜向切面;各金属边框的具体样式与图1示出的相同;
91.开连接孔,在各金属边框上开设角码的连接孔;
92.开门铰孔:按照设计在对应的金属边框上开设门铰孔,控制孔位偏差在0.5mm以内;
93.安装角码:在开设好的连接孔上安装角码;
94.组装:采用边框拼框设备,将各金属边框在斜向切面处对位拼装,即45
°
拼装;
95.贴设门芯板:采用银镜玻璃板作为门芯板,在银镜玻璃板表面涂覆胶水,将银镜玻璃板整体覆盖在门框表面,持续挤压5秒,使银镜玻璃板与门框完全贴合,即可制备得到铝框拼装银镜门。
96.上述对比例1的制备方法为传统的拼框银镜门的制备过程,其中开孔、安装角码等工序需要人力的参与,整个制备过程共计需6人/班次。而本发明提供的实施例1的制备方法减少了开连接孔与安装角码两个工序,节约2人/班次,人工成本预计节约约1元/件;并且,由于减少了开连接孔和安装角码的工序,且组装工序能够被优化为机器自动化生产,预估生产效率提升50%;由于无需角码及螺丝等材料,材料成本预计节约约4元/件,铝框银镜门的整体重量减少约240g/件。
97.同时,对上述实施例1的铝框银镜门进行质量测试,得到如下结果:
98.对该铝框银镜门进行8万次开合耐久性测试,测试结束后检验免角码拼框门门框外观无异常,接缝处未出现脱离,拼接质量符合要求。
99.对该铝框银镜门进行暴力摔箱测试,经测试,银镜玻璃板碎裂但部分仍附着于门框上,铝框的接缝处仍未出现分离的情况,拼接质量符合要求。
100.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
101.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能
因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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