一次彎曲負(fù)角沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)

楊海良，畢大森

（1.天津市雙威精密模具有限公司，天津300350；2.天津市精密級(jí)進(jìn)模具成型技術(shù)工程中心，天津300112）

1 負(fù)角彎曲與一次彎曲負(fù)角

沖壓生產(chǎn)是一種高效率、高質(zhì)量的金屬板材零件生產(chǎn)方式。沖壓生產(chǎn)工序包括沖裁工序與成形工序，其中彎曲成形是沖壓生產(chǎn)中非常重要的成形工序，許多形狀復(fù)雜的沖壓件需要經(jīng)過多次彎曲才能成形。沖壓件上的一些特殊角度也給彎曲成形帶來困難，如在沖壓件上彎曲小于90°的彎角，一般無法一次彎成。通常需要先彎曲成90°，再彎曲成小于90°的負(fù)角，經(jīng)過二次彎曲才能成形。由于負(fù)角需要兩次彎曲才能成形，增加了彎曲成形工序，也增加了模具數(shù)量，加大了模具尺寸，降低了沖壓生產(chǎn)效率。

一次彎曲負(fù)角是指在沖壓生產(chǎn)中由平料一次沖壓成形出負(fù)角，如圖1 所示。

圖1 負(fù)角一次彎曲成形

2 彎曲模具結(jié)構(gòu)及工作過程

傳統(tǒng)的兩次彎曲模具結(jié)構(gòu)如圖2 所示，第一次先彎曲90°，第二次彎曲成負(fù)角，需要兩套模具（或級(jí)進(jìn)模的兩個(gè)工位）才能完成。

采用負(fù)角一次彎曲成形工序的模具結(jié)構(gòu)如圖3所示。

負(fù)角一次彎曲成形模具的工作過程如圖4 所示。

圖2 傳統(tǒng)兩次彎曲模具結(jié)構(gòu)

圖3 負(fù)角一次彎曲成形模具結(jié)構(gòu)

圖4 負(fù)角一次彎曲成形模具工作過程

采用負(fù)角一次彎曲成形模具，改變了以往負(fù)角成形必須兩個(gè)工步才能完成的技術(shù)瓶頸，減少了模具成形工序的數(shù)量。既可減少采用單工序成形時(shí)的模具數(shù)量，也可在采用級(jí)進(jìn)模具成形時(shí)減少工序數(shù)（減小模具尺寸），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)臺(tái)、設(shè)備噸位、設(shè)備數(shù)量與生產(chǎn)人力的降低，并最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低。

3 負(fù)角一次彎曲成形工藝的應(yīng)用

如圖5 所示某支架產(chǎn)品，材料SPCC，料厚1.5 mm。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較簡單，但其上有兩個(gè)87°的折彎，給沖壓彎曲成形帶來困難。

圖5 帶負(fù)角的支架產(chǎn)品

本產(chǎn)品采用級(jí)進(jìn)模具成形。根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，傳統(tǒng)成形工序方案應(yīng)為：沖孔—抽芽—切邊—倒角—折彎—折彎—推負(fù)角—推負(fù)角—切斷。采用一次成形負(fù)角工藝方法，其成形工藝方案可改為：沖孔—抽芽—切邊—倒角—負(fù)角一次成形—負(fù)角一次成形—切斷。減少了級(jí)進(jìn)模具的工步數(shù)量。因產(chǎn)品要求角度公差0.3°，故在排樣中加入了空工位和整形工位。其生產(chǎn)條料排樣如圖6 所示，采用負(fù)角一次彎曲成形工藝的級(jí)進(jìn)模具如圖7 所示。

4 總結(jié)

圖6 生產(chǎn)條料排樣

圖7 級(jí)進(jìn)模具

針對(duì)沖壓件的負(fù)角彎曲成形困難的問題，開發(fā)了一種新型的彎曲模具結(jié)構(gòu)，可通過安裝在模具彎曲凸模上的轉(zhuǎn)動(dòng)凸模與模具開合動(dòng)作過程相配合，完成負(fù)角的彎曲過程。將傳統(tǒng)的、必須經(jīng)過兩次彎曲才能成形的負(fù)角，改為一次彎曲成形，將兩道成形工序簡化為一道成形工序，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

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