復(fù)合母排折彎模具的改進設(shè)計分析

李哲

摘 要：在復(fù)合母排產(chǎn)品折彎成型過程中，影響工件成型的因素非常多，而模具的配置是關(guān)鍵?，F(xiàn)有的折彎模具已經(jīng)不能完全滿足各類折彎件的折彎需求，且模具配置越來越多。本文通過對現(xiàn)有折彎模具的分析，提出了一種對現(xiàn)有折彎模具的改進設(shè)計方法，對折彎機開口可調(diào)下模的設(shè)計與選型進行了初步的理論分析。

關(guān)鍵詞：折彎；模具；開口可調(diào)

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2017）08-0175-02

Abstract：In the process of the busbar bending， there are some factors that affected parts molding，the configuration of the die is the key. Existing bending die can not fully meet the various needs of the bending structure. And there are more and more die configuration. Based on the analysis of existing bending die，proposed a method to improved design of the die， carried on the preliminary analysis for design and selection of adjustable opening die of the bending machine.

Key Words：Bending； Die； Adjustable Opening

數(shù)控折彎機是通過折彎機上下模具的相互擠壓對折彎件進行折彎和成型的，實際折彎過程中需要根據(jù)待折彎件的板厚及折彎圓弧來選定不同的折彎模具，這便導(dǎo)致各類常規(guī)開口都需有對應(yīng)的開口模具，不僅則造成管理及維護保養(yǎng)的不便，同時頻繁的更換模具也在一定程度上導(dǎo)致了產(chǎn)品加工過程的不穩(wěn)定和人工勞動成本的增加。一般常用折彎下模具結(jié)構(gòu)如下圖1所示，分別為單槽模和多槽模，開口為V形結(jié)構(gòu)，常加工為78°和86°等角度的V形槽，主要用于標準的角度折彎。對于單槽模具而言，每一種開口都需對應(yīng)有一副模具，隨著產(chǎn)品的發(fā)展模具數(shù)量也將隨之增加，且在工件的折彎操作中需進行頻繁的更換；而多槽模具雖然開口較多，但是調(diào)整開口時極為復(fù)雜，需要翻轉(zhuǎn)模具并進行對中校正，這樣便增大了勞動與管理成本。

1模具改進設(shè)計分析

1.1改進模具所需具備的特點

1）下模開口可以根據(jù)折彎需求在模具可調(diào)范圍內(nèi)進行選取，開口調(diào)整操作簡便；

2）模具的通用性好，能替代大部分單槽下模；

3）模具開口調(diào)整更換后不需要進行重新對中校正；

4）折彎工件的角度不受限制，具備一定的預(yù)彎功能等。

1.2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

如下圖2所示，為自動可調(diào)下模，其結(jié)構(gòu)為將兩個模座（相當(dāng)于固定單槽下模具的模肩部位，下同）安裝于底座上，通過手動調(diào)節(jié)兩模座之間的距離來保證不同的模具開口，此套自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)包含機械、液壓及電氣部分，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。模具在工作時先由導(dǎo)正對中系統(tǒng)將模座懸浮離開底座，而后開口調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)要求使左右模座運動至需要位置，運動距離由安裝于兩側(cè)的光柵尺進行檢測控制，最后導(dǎo)正對中系統(tǒng)將模座落下，模座與底座之間通過齒狀梯形螺紋控制，其齒距精度決定了模具的調(diào)節(jié)精度。

這種開口可調(diào)下模是現(xiàn)有折彎下模中水平最高的一種，也是開口可調(diào)下模的發(fā)展方向。此種結(jié)構(gòu)的可調(diào)下模工作效率高，適用于高投資，需要頻繁變更下模開口且要求下模開口大的場合，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對各部件的可靠性、加工精度、材料硬度及強度都要求非常高，制造成本高，且需固定安裝于工作臺面上，對于小噸位及下模開口要求不大的折彎機來說并不適用。

從自動可調(diào)下模的基礎(chǔ)上我們可以簡化出一種簡易的手動調(diào)節(jié)的開口可調(diào)下模，可以稱之為插板式可調(diào)下模，其結(jié)構(gòu)如下圖所示，圖3（a）和圖3（b）分別為其最小開口與最大開口時的狀態(tài)。通過增加或減少在底座中的墊板數(shù)量來調(diào)節(jié)下模的開口。

工作原理：通過增加或減少在底座中的墊板數(shù)量來調(diào)節(jié)下模的開口。

模具結(jié)構(gòu)：由底座、插板、模座、緊固螺栓和托板組成。

結(jié)構(gòu)分析：該插板式可調(diào)下模的底座為槽形結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)采用鑄件，通過底座上的安裝端與折彎機工作臺面上的下模具插槽配合進行安裝固定。模座現(xiàn)一般使用42CrMo，有較高的熱處理要求，采用整體淬火加上表面局部淬火處理，在保證模座的整體性能的同時又使其具有較好的加工性能。插板厚度可根據(jù)模具需要的每次最小調(diào)節(jié)量來確定其厚度，通過增加或減少插板的數(shù)量便可自由調(diào)節(jié)下模的開口大小。

這種插板式可調(diào)下模結(jié)構(gòu)較為簡單，制造成本較低，一副模具便可替代多幅單槽單開口模具，具有較大的可操作性和通用性。

3基于開口可調(diào)模具的其他優(yōu)化改進

3.1 Z型折彎成型模具的改進

通過對開口可調(diào)下模具的分析，這種可調(diào)開口的設(shè)計思路同樣可以運用到Z型折彎及U型折彎結(jié)構(gòu)的成型模具上去。對于U形折彎模具，其下模具可以參照上述插板式可調(diào)下模的設(shè)計，將模座的V槽取消，使用平滑的圓弧曲線過渡，使左右兩個模座形成不帶V槽的U型槽結(jié)構(gòu)。

如下圖4所示為一簡易的Z型折彎成型模具，由上模、下模、墊板和模座組成通過調(diào)整墊片的厚度及上下模具刀尖的距離來達到折彎所需模具開口的寬度，通過加壓，一次性加工形成Z形折彎。此種成型模具的結(jié)構(gòu)較簡單，適用于折彎臺階高度較小的Z型折彎結(jié)構(gòu)，成型精度比通用模具稍低，通用性較低，在模具設(shè)計過程中還需要考慮上下模具的對中及上下模具刀尖距離控制等問題。

3.2下模具模肩優(yōu)化改進

最常見的折彎模具結(jié)構(gòu)如圖5所示，此種模具結(jié)構(gòu)折彎時，模肩（開口可調(diào)模具對應(yīng)部位為模座）與產(chǎn)品的接觸面為R圓弧面，由于圓弧面通常為單一的圓角，且圓角偏小，折彎件成型時折彎件逐漸滑入下模槽中，折彎件與折彎下模具模肩是相對滑動摩擦，折彎件在成型后表面容易留下擦傷、壓痕、凹陷和尺寸誤差等缺陷，既影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，也會導(dǎo)致產(chǎn)品的強度降低，在≦90°的角度折彎和較厚折彎件的折彎中尤為明顯。為解決此問題，可以把模肩的R圓弧部位改為滾軸結(jié)構(gòu)，如圖6所示，在折彎時滾軸在折彎件的帶動下轉(zhuǎn)動，因此折彎件外側(cè)與下模具之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，減少了折彎件表面與模具表面的相對滑動，這樣便可極大的減少因滑動摩擦太大導(dǎo)致的缺陷。

5結(jié)語

本文針對現(xiàn)有通用的模具及折彎結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，設(shè)計了一種簡易的開口可調(diào)下模結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地論述了開口可調(diào)下模的設(shè)計結(jié)構(gòu)與工作原理，并在此基礎(chǔ)上對異型折彎結(jié)構(gòu)提出了相應(yīng)的模具改進方案，但是由于本文所論述的模具改進方案僅是進行了初步的理論分析，對其實際的應(yīng)用還需進行更深入的設(shè)計研究。

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