180°折彎的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的比較與改善

摘 要：在模具設(shè)計(jì)中，如果產(chǎn)品有180°折彎結(jié)構(gòu)，排樣時(shí)盡可能把產(chǎn)品180°的折彎方向設(shè)計(jì)成與送料一致，這樣便于送料和脫料。如果根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要求，必須設(shè)計(jì)成180°折彎方向與送料反向，則可采用雙滑塊機(jī)構(gòu)，為了避免刮傷材料，滑塊應(yīng)采用斜面配合。

關(guān)鍵詞：180°折彎；送料；脫料；雙滑塊機(jī)構(gòu)；合模；分模

在五金連續(xù)模的設(shè)計(jì)過程中，我們經(jīng)常會遇到一些SHELL類產(chǎn)品帶有180°折彎結(jié)構(gòu)的形式，如圖1、2所示。設(shè)計(jì)此類模具時(shí)應(yīng)注意：排樣時(shí)應(yīng)盡可能把產(chǎn)品180°的折彎方向設(shè)計(jì)成與送料方向一致，這樣便于送料和脫料。如果根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的要求，必須設(shè)計(jì)成180°折彎方向與送料反向時(shí)，則可以采用雙滑塊機(jī)構(gòu)。下面就分別以這兩種情況加以討論：

圖1 圖2

1 180°折彎方向與送料方向一致

如圖3中工序排樣圖，彈片的180°折彎方向與送料方向一致時(shí)，彈片的成形可分為五個(gè)步驟來完成：

①向下定深折彎

②向上打翹起

③向下折彎90°

④180°折彎成形

⑤整形

根據(jù)第四步④的180°折彎成形，可有兩種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案：

方案1 用滑塊和擺塊來進(jìn)行180°折彎成形

如圖4所示，當(dāng)彈片被向下折彎90°以后，可用擺塊調(diào)整來使其達(dá)到大于90°，然后再用滑塊和擺塊來調(diào)整180°成形，這種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，有時(shí)調(diào)整效果不是很理想，并且在大批大量生產(chǎn)中調(diào)整狀況亦不是很穩(wěn)定。所以，這種模具結(jié)構(gòu)在180°折彎中盡量少用，只適合用于大于90°而小于180°的折彎成形。

[圖4]

方案2 采用兩次折彎機(jī)構(gòu)

如圖5所示，由于兩次折彎的折彎線不在同一個(gè)位置上，故能達(dá)到180°折彎的效果。兩次折彎線的距離L應(yīng)等于C/4，C的尺寸大小如圖6所示。

[圖5][圖6]

這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)是，模具結(jié)構(gòu)簡單，折彎效果好，并且在生產(chǎn)過程中比較穩(wěn)定。

由上述分析可知，方案2比方案1更有實(shí)用性，并可節(jié)約模具成本，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用方案2。

2 180°折彎方向與送料方向相反

[圖7]

如圖7所示，此處180°折彎的方向與送料方向相反時(shí)，這里折彎亦分為五個(gè)步驟完成。其中，第四步折彎成形要采用雙滑塊機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式有兩種設(shè)計(jì)方案：

方案1 一個(gè)用沖子調(diào)整，另一個(gè)用剝料板入子調(diào)整，這種模具結(jié)構(gòu)如圖8所示。

其具體運(yùn)動(dòng)情況如圖8：滑塊2在固定塊3上左右滑動(dòng)，滑塊4在固定塊5垂直紙面滑動(dòng)。沖子1調(diào)整滑塊2，剝料板入子6調(diào)整滑塊4。

合模狀態(tài)：當(dāng)上模下行時(shí)，剝料板入子6先接觸到滑塊4，推動(dòng)滑塊4垂直紙面向里運(yùn)動(dòng)，先達(dá)到工作狀態(tài)的位置。隨著上模的繼續(xù)下行，沖子1推動(dòng)滑塊2后達(dá)到工作狀態(tài)，完成成形工作。

分模狀態(tài)：隨著模具上行，上模板帶動(dòng)沖子1向上運(yùn)動(dòng)，則滑塊2退后恢復(fù)到初始位置，使其完全與工件脫離開。緊接著剝料板開始向上運(yùn)動(dòng)。剝料板入子6隨著剝料板向上運(yùn)動(dòng)，則滑塊4沿著固定塊5垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，沒等滑塊4完全與工件脫離開，LIFTER向上升起，帶動(dòng)整個(gè)料條向上運(yùn)動(dòng)，由于時(shí)間很短，這時(shí)料條強(qiáng)行從滑塊4上脫開。

由以上分析可知，此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法易帶料，產(chǎn)品強(qiáng)行從模仁脫料，產(chǎn)品易變形，生產(chǎn)效率不高，并且在生產(chǎn)維修時(shí)很不方便，不能進(jìn)行大批大量生產(chǎn)。

方案2 把方法1中的剝料入子進(jìn)行改善，換成用沖子調(diào)整，加大剝料板行程，沖子6的長度要大于沖子1的長度。（如圖9所示）

下面我們來分析一下此種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的可行性：

合模過程：隨著模具下行，由于沖子6的長度大于沖子1的長度，則沖子6首先推動(dòng)滑塊4運(yùn)動(dòng)達(dá)到工作狀態(tài)，緊接著沖子1推動(dòng)滑塊2后達(dá)到工作狀態(tài)，完成成形動(dòng)作。

分模過程：隨著上模座的上行，由于剝料板行程較大，直至沖子1和沖子6完全從下模板脫出，即滑塊2和滑塊4完全恢復(fù)到初始位置，剝料板才開始上行，此時(shí)滑塊4與工件完全脫開，不會帶料。這樣便于料條的送進(jìn)。同時(shí)滑塊4和固定塊5是斜面配合，這樣設(shè)計(jì)的方式料條送進(jìn)時(shí)才不會刮傷工件。

由上述分析可知，這種模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)雖然較復(fù)雜，但解決了模具帶料問題，而且可以進(jìn)行大批大量生產(chǎn)。

這種設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵是：合模時(shí)，滑塊4要比滑塊2先到位，分模時(shí)，剝料板在滑塊2和滑塊4恢復(fù)到初始位置才開始運(yùn)動(dòng)?；瑝K4與固定塊5要斜面配合，但斜度不能太大，一般取6～7°。

用方案2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模具投之于生產(chǎn)中時(shí)，在完全滿足使用要求的情況下，生產(chǎn)效率大幅度提高，產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性增加，得到了生產(chǎn)部門的認(rèn)可，模具可以滿足大批大量生產(chǎn)的要求。

3 結(jié)束語

以上是本人對180o折彎模具結(jié)構(gòu)的一些見解，也是本人在模具設(shè)計(jì)中的一些心得，上述所有的模具結(jié)構(gòu)均在試模和實(shí)際生產(chǎn)過程中經(jīng)過驗(yàn)證。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)產(chǎn)品不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與要求，選擇不同的模具結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行設(shè)計(jì)。如本文有不妥之處，敬請賜教。

參考文獻(xiàn)：

[1]王孝培.沖壓手冊（第3版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2]陳炎嗣.多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

[3]袁小江.沖壓塑料成型工藝與模具技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

作者簡介：

施建浩（1976-），男，江蘇張家港人，蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，主要從事模具設(shè)計(jì)與制造方面的研究。