不對(duì)稱U型件模具設(shè)計(jì)

摘要：分析了不對(duì)稱U型件成型時(shí)存在的問(wèn)題，通過(guò)凸、凹模設(shè)計(jì)的改進(jìn)，使其達(dá)到了預(yù)期目的和要求。對(duì)該模具在成形不對(duì)稱U型件時(shí)的回彈角、凸凹模間隙及漸變圓角（R）進(jìn)行了探索，提出了一些解決辦法和思路。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證，效果良好，可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：不對(duì)稱U型件 回彈角 間隙 模具設(shè)計(jì)

0 引言

圖1所示為某車型第五橫梁的裝配圖，從圖中可以看出，側(cè)壁垂直度、孔位的同軸度都有較高的要求，若控制不好，受其影響的搭接面，會(huì)在后序的裝配、焊接中無(wú)法配合，嚴(yán)重影響整車的裝配效果及質(zhì)量，但該種零件成形時(shí)一面是純彎曲成形，另一面則是集拉深、外沿翻邊加彎曲性質(zhì)的成形，極易產(chǎn)生回彈，造成搭接面不平，彎曲后的彈復(fù)使孔中心傾斜，孔尺寸不穩(wěn)定，兩側(cè)邊孔不同心，參見(jiàn)圖2。所以，對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行有效的控制就顯得極其重要。

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圖1 某車型第五橫梁的裝配圖

1 零件沖壓工藝分析

圖2所示零件就是某車型的第五橫梁，料厚t=3.2，彎曲半徑R=6.8，大于Rmin=0.8xt，彎曲時(shí)不會(huì)產(chǎn)生裂紋，側(cè)邊Φ11孔的邊距彎曲中心線為9.5mm，大于2t=6.4，經(jīng)分析論證后采用了落料、沖孔，彎曲的成形工序?，F(xiàn)就成形模設(shè)計(jì)及為克服回彈在凸、凹模上采取的措施作詳細(xì)介紹。

2 模具設(shè)計(jì)

在模具設(shè)計(jì)方面，上、下模及運(yùn)動(dòng)部件均采用導(dǎo)板導(dǎo)向，這樣提高了導(dǎo)向的精度還便于模具調(diào)整。成形用的片料由推板上的兩個(gè)定位銷定位，這樣可以保證在成形過(guò)程中不產(chǎn)生偏移，為了防止工件卡在凹模中，上模裝有推料機(jī)構(gòu)，下模推板在機(jī)床氣墊頂桿作用下浮動(dòng)，與上模推料裝置將料壓緊同時(shí)作用運(yùn)動(dòng)，完成產(chǎn)品成形。模具結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

3 凸、凹模設(shè)計(jì)

3.1 凹模設(shè)計(jì) 凹模設(shè)計(jì)大多數(shù)情況希望凹模流料R一致，彎曲翻邊能同時(shí)進(jìn)行，這樣能得到較好的成形質(zhì)量，同時(shí)翻邊基面表面不易產(chǎn)生凹凸現(xiàn)象，但對(duì)于該零件這種特殊情況，就不能選用相同的流料R，經(jīng)過(guò)實(shí)踐后將凹模的流料圓角做成大小不等的漸變R如圖4所示來(lái)控制彎折順序，使參與彎曲的材料按照需要的方向流動(dòng)，抵消一些回彈趨勢(shì)。

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原凹模 改進(jìn)后凹模

圖4 凹模比較圖

該零件坯料在向凹模滑動(dòng)時(shí)，兩邊受到的摩擦阻力不相等，成形機(jī)理完全不同，故發(fā)生偏移，其不對(duì)稱形狀成形后差異最為顯著，針對(duì)這一現(xiàn)象，且圓弧R300處在使用時(shí)為讓位部分，故經(jīng)試模后作如圖5所示的間隙調(diào)整，使板料在成形過(guò)程中，其厚度有允許的變化來(lái)克服不相等的成形摩擦阻力。

3.2 凸模設(shè)計(jì) 凸模設(shè)計(jì)時(shí)為了減少回彈，凸模作如下改進(jìn)：①凸模圓角R在零件允許的情況下采用減小彎曲半徑和不等的R設(shè)計(jì)進(jìn)行回彈補(bǔ)償。②凸模直邊側(cè)壁采用合適的過(guò)彎工藝設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行回彈補(bǔ)償如圖6所示形狀，另一面帶圓弧的側(cè)壁采用變截面的方法進(jìn)行回彈補(bǔ)償。

4 結(jié)束語(yǔ)

該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)合理，通過(guò)凸、凹模設(shè)計(jì)上的截面形狀及流料R的設(shè)計(jì)改進(jìn)，壓件生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，符檢率95%以上，滿足了焊接裝配要求。本文針對(duì)該模具在成形不對(duì)稱U型件上回彈角，凸、凹模之間間隙調(diào)整及漸變R上的探索，提出了一些解決辦法和思路，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證，效果良好，可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

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作者簡(jiǎn)介：尹勇（1961-），男，陜西西安人，工程師，主要從事金屬材料處理工作。