薄壁鋁合金管手動(dòng)折彎模

張子朋，王少君，李金池，馬 全

豫西集團(tuán)河南江河機(jī)械有限責(zé)任公司（河南平頂山 467337）

1 制件分析

護(hù)管是我公司開(kāi)發(fā)產(chǎn)品中的一個(gè)零件，用薄壁鋁合金管折彎而成，要求護(hù)管所有折彎部位圓滑過(guò)渡，不得有死角，如圖1所示。

項(xiàng)目初期單件小批試制靠外協(xié)折彎加工，后了解，外協(xié)加工的護(hù)管零件折彎效果不好，折彎時(shí)，出現(xiàn)了皺折、變扁等缺陷，生產(chǎn)進(jìn)度無(wú)法保證，折彎?rùn)C(jī)床需反復(fù)調(diào)試，護(hù)管零件損耗較大，最終尺寸定長(zhǎng)比較困難。折彎效果如圖2所示。

2 加工工藝分析

經(jīng)仔細(xì)分析，查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)圖紙所有折彎處R19mm尺寸過(guò)小屬于設(shè)計(jì)缺陷，如果沒(méi)有皺折、變扁缺陷需加大折彎處R，為了便于模具統(tǒng)一，使用了以前加工的折彎模的零件，R19mm加大到R140mm，重新做了R32mm折彎工裝。根據(jù)這一思路，改進(jìn)了圖紙，新護(hù)管零件如圖3所示。設(shè)計(jì)了折彎工裝，護(hù)管折彎工裝如圖4所示。經(jīng)實(shí)際折彎，外形光滑，管扁微乎其微，改進(jìn)后折彎效果如圖5所示。

圖1 護(hù)管零件圖

圖2 護(hù)管零件折彎圖

圖3 改進(jìn)后護(hù)管零件圖

3 模具工作過(guò)程

護(hù)管在實(shí)際折彎時(shí)需要分3步進(jìn)行：①先將護(hù)管左端固定；②按從左到右依次折彎6次（在每一步折彎時(shí)折彎左右扳手將護(hù)管折到位后要復(fù)折2～3次，以防護(hù)管彈性變形）；③鉗工在最后一次折彎后截護(hù)管總長(zhǎng)。折彎步驟如圖6～圖11所示，圖6為護(hù)管第一次折彎模具圖，圖7為護(hù)管第二次折彎模具圖，圖8為護(hù)管第三次折彎模具圖，圖9為護(hù)管第四次折彎模具圖，圖10為護(hù)管第五次折彎模具圖，圖11為護(hù)管第六次折彎模具圖。

在護(hù)管第六次折彎成形后要截取護(hù)管左端工藝加長(zhǎng)部分圖12中K1面左端和護(hù)管右端工藝加長(zhǎng)部分圖13中K2面右端，如圖12所示為護(hù)管左端固定位置及截取圖，圖13為護(hù)管右端固定位置及截取圖。

圖4 護(hù)管折彎工裝圖

圖5 改進(jìn)后護(hù)管折彎圖

圖6 護(hù)管第一次折彎模具圖

圖7 護(hù)管第二次折彎模具圖

圖8 護(hù)管第三次折彎模具圖

圖9 護(hù)管第四次折彎模具圖

圖10 護(hù)管第五次折彎模具圖

圖11 護(hù)管第六次折彎模具圖

圖12 護(hù)管左端固定位置及截取圖

圖13 護(hù)管右端固定位置及截取圖

4 折彎工作過(guò)程

管材折彎方法有拉彎、壓彎、推彎、繞彎、滾彎、擠彎6種管材彎曲成形方法，繞彎易在折彎內(nèi)部發(fā)生皺折現(xiàn)象，外部折彎處比較光滑。拉彎、壓彎、推彎、擠彎也不適合，考慮采用新工藝，使得護(hù)管在折彎時(shí)每一個(gè)折彎處受的力如圖14所示。即在折彎模具壓塊與護(hù)管剛接觸時(shí)，護(hù)管受到壓塊施加給它的力均為F3，壓塊在左右扳手的帶動(dòng)下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，護(hù)管所受的力由F3變?yōu)镕2；當(dāng)壓塊施加給護(hù)管的那個(gè)面與護(hù)管的接觸面相切時(shí)，護(hù)管所受的力由F2變?yōu)镕1。此時(shí)該折彎步驟完成，重復(fù)此項(xiàng)動(dòng)作，直到護(hù)管全部折彎，在折R32mm彎時(shí)用到了兩個(gè)折彎扳手，第一個(gè)扳手先預(yù)折，折成45°斜彎，再用第二把扳手折到90°角（在圖4護(hù)管折彎工裝圖只顯示了第二把扳手，第一把扳手和第二把扳手結(jié)構(gòu)相似）。在模具方面，為了快速安裝與拆卸模具各個(gè)部分的連接用到了圓柱銷(xiāo)，圓柱銷(xiāo)使用方便，制造簡(jiǎn)單，經(jīng)常拆卸需要熱處理到50～55HRC，其中φ10mm配合銷(xiāo)與固定芯軸23過(guò)盈配合與護(hù)板固定架1間隙配合，這樣使用模具更加方便，φ10mm配合銷(xiāo)尺寸如圖15所示。

圖15 φ10mm配合銷(xiāo)尺寸圖

圖14 護(hù)管折彎處受力圖

5 結(jié)束語(yǔ)

本模具投產(chǎn)以來(lái)，折彎時(shí)模具動(dòng)作平穩(wěn)、可靠，單人操作折彎即可，生產(chǎn)效率較高（模具安裝速度快，模具通用性好）。該模具目前已投入大批量折彎生產(chǎn)，其成形的折彎件質(zhì)量穩(wěn)定，護(hù)管所有折彎部位圓滑過(guò)渡，沒(méi)有死角。該模具的成功研制可為同類(lèi)薄壁管材件的模具設(shè)計(jì)提供有益的借鑒。