型材件彎曲模設(shè)計(jì)

朱芳

摘 要：通過對型材件成型工藝的分析，結(jié)合當(dāng)前型材彎曲件常規(guī)彎曲工藝方法，介紹一種新型的彎曲成形模具，該模具解決了型材彎曲的通用方法存在的不足，型材件彎曲模的設(shè)計(jì)是根據(jù)工件的形狀和尺寸精度及質(zhì)量要求來決定。解決了因工件與模具的不良接觸而引起工件表面擦傷和相對滑移，從而提高了制件減少不必要工序，提高生產(chǎn)率。

關(guān)鍵詞：型材；彎曲模；偏移；工藝；調(diào)整塊

1 引言

由于近年來國民工業(yè)的發(fā)展越來越快，這就要求對衡量國民工業(yè)發(fā)展水平及產(chǎn)品研發(fā)能力的模具工業(yè)要求起開發(fā)，設(shè)計(jì)與制造的水平也必須越來越高，沖壓模具的發(fā)展起著不可代替作用。本文就其型材件在彎曲工藝成型中存在的角數(shù)多，需多次彎曲，并且容易使工件和模具產(chǎn)生偏移，導(dǎo)致工件缺陷，就其解決方法。

1.橫向凸模

2 工藝分析

圖1所示的型材彎曲件，由于角數(shù)較多，通常采用多次彎曲。假如運(yùn)用一次彎曲，一般采用如圖2所示模具。在彎曲A，B，C圓角時，首先要考慮其圓角半徑是不是滿足彎曲工藝要求，如果彎曲件的圓角半徑過小（小于最小彎曲半徑）時，易使彎曲件產(chǎn)生裂紋；也不宜過大，因?yàn)檫^大時受到回彈的影響，彎曲角度與圓角半徑的精度都不易保證。上部材料與橫向凸模1間有相對移動，使非變形區(qū)產(chǎn)生不必要的塑性變形，導(dǎo)致彎曲后的零件形狀不準(zhǔn)確。抑制這種不足的方法是在彎曲過程中，保證工件與模具間無相對移動，非變形區(qū)沒有產(chǎn)生塑性變形。對于彎曲件的精度影響是多方面的，如彎曲件材料的機(jī)械性能和材料厚度，模具結(jié)構(gòu)和模具精度，工序的多少和工序先后順序，彎曲模的安裝和調(diào)試情況，以及彎曲件本身的形狀尺寸等。精度要求較高的彎曲件必須嚴(yán)格控制材料厚度公差。單就本彎曲件而言重在克服材料與模具間的相對移動和不必要的變形。

彎曲模具設(shè)計(jì)的原則

（1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架和模具零件。

（2）復(fù)雜的小型彎曲件，批量大的要與彎曲機(jī)對比考慮，確定采用壓力機(jī)還是采用彎曲機(jī)。

（3）對稱模具的模架要明顯不對稱，以防止上模和下模裝錯位置。

（4）彈性材料回彈的準(zhǔn)確數(shù)值只能通過試模獲得，因而模具結(jié)構(gòu)要使凸（凹）模便于拆卸，便于修改。

（5）彎曲件的凸模圓角和凹模圓角應(yīng)分別做成兩側(cè)相等。

（6）U形件彎曲校正力大時也會貼住凸（凹）模，需要卸料裝置。

（7）若凸（凹）模端面上的單位壓力大于模板材料的許用抗壓應(yīng)力，則連接處應(yīng)采用墊板。

（8）小型單側(cè)彎曲件，有時可將兩件同時彎曲，變?yōu)閷ΨQ彎曲，以防止工件滑移，然后將彎曲件剖切開來。

（9）校正力集中在彎曲件圓角處，效果更好。因此，對于帶頂板的彎曲模（如U形彎曲模）其凹模內(nèi)側(cè)靠近底部應(yīng)做出圓弧，圓弧尺寸與彎曲件相適應(yīng)。

彎曲模設(shè)計(jì)時，彎曲模的結(jié)構(gòu)形式選擇：

彎曲模的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)彎曲件的彎曲形狀來確定。其彎曲模形式很多，就其彎曲方向分為垂直方向彎曲的彎曲模，水平方向彎曲模和螺旋方向彎曲模三種類型。在設(shè)計(jì)時，究竟選擇哪種彎曲模結(jié)構(gòu)，要根據(jù)工件的形狀和尺寸精度及質(zhì)量要求來決定。因此，在設(shè)計(jì)前，首先應(yīng)對工件進(jìn)行仔細(xì)分析，以選取合適的彎曲模結(jié)構(gòu)，并畫出結(jié)構(gòu)草圖。

3 模具設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

模具設(shè)計(jì)時，首先要保證不同角先后順序彎曲，先彎成U形，再彎曲得所需形狀，其次要保證橫凸模運(yùn)動與B，C角（圖1）在彎曲過程中軌跡相同，即為以C為圓心，CB為半徑的1/4圓弧。

3.2 模具結(jié)構(gòu)

圖3所示為模具結(jié)構(gòu)。上模座1和工字形凸模3用導(dǎo)向螺釘和彈簧2連接，導(dǎo)向螺釘同時其限位作用，凸模3的作用是將毛坯彎曲成U形，彈簧2的彈力稍大于將毛坯彎曲成U形的彎曲力。調(diào)整塊6是通螺釘與壓塊5相連接，調(diào)整塊6通過導(dǎo)軌和彈簧與橫向凸模7連接。這里彈簧主要在回程中其回彈帶動橫向凸模7向左移，橫向凸模7由凸輪8工作面（以CB長為半徑的1/4圓?。┩苿訖M向移動，彎曲C，B。彎曲過程中，橫向凸模的運(yùn)動軌跡相同，因此材料與橫向凸模無相對滑動。擺塊4與凸模3連接在一起，A角由L形壓塊5驅(qū)動擺塊4使材料彎曲成形，壓塊5與橫向凸模7之間距離可通過改變調(diào)整塊6的高度來調(diào)整，以保證先彎C，B角，后彎A角。其他還有凹模9，凸輪8，下模座10，頂桿，頂板等。

3.3 模具工作過程

坯料放置于凹模9上并定位，上模向下運(yùn)動，工字形凸模3受彈簧2的擠壓將毛坯彎曲成U形。上模繼續(xù)向下運(yùn)行，橫向凸模7上面的彈簧被壓縮，橫向凸模7沿凸輪8工作面運(yùn)動而被迫作橫向移，彎曲C，B角。接著L形壓塊5繼續(xù)受上模的作用壓下擺塊4，此時彎曲A角。行程終了對彎曲件有校正作用。型材件成型后，上模向上運(yùn)動，進(jìn)入回程，橫向凸模7因失去壓塊5的壓力同時受彈簧反彈而沿凸輪8向兩側(cè)移動，上模繼續(xù)上移，壓塊5不對擺塊4施壓，擺塊4復(fù)位，這時橫向凸模7也復(fù)位，工件隨凸模3移出凹模3的型腔，取出工件。整個運(yùn)行結(jié)束。

4 結(jié)束語

由于進(jìn)行科學(xué)合理的彎曲模工藝分析，同時較好地考慮了工序復(fù)合的可能，從而使型材的彎曲工藝得到了優(yōu)化，生產(chǎn)效率及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到提高。經(jīng)實(shí)踐產(chǎn)品形狀和尺寸精度及質(zhì)量均滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。型材件加工成功是充分考慮到彎曲過程中工件位置變化的軌跡設(shè)計(jì)的避免了材料與模具間的相對移動和不必要的變形，減少了彎曲次數(shù)，贏得效益。

參考文獻(xiàn)

[1]《冷沖壓技術(shù)問答》 下 彭建聲 機(jī)械工業(yè)出版社

[2]《沖模設(shè)計(jì)手冊》 沖模設(shè)計(jì)手冊編寫組編 機(jī)械工業(yè)出版社

[3]《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 萬戰(zhàn)勝 中國鐵道出版社

[4]《沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》 鄭家賢 機(jī)械工業(yè)出版社

[5]《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 中國勞動社會保障出版社