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发表于 2008-1-16 16:28:27
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来自： 中国山东青岛
薄壁圆管弯曲模设计5 C& I! X! V; |; V
% v1 V0 L+ u( I7 u% x" f. L5 E M【摘要】对Ｌ型薄壁圆管进行了工艺分析，并介绍了弯曲成形的模具结构及工作过程，阐述了划伤、1 L, p) n6 ]8 t4 `- r4 }# L0 U9 B
起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。+ a0 t8 }9 n( ~5 q0 i& h
关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构
$ ?( ~, n* L0 a8 S! {& D１ 引言
7 d1 V/ e; I+ P弯曲圆管的零件种类很多，因此它的弯曲方法也多种多样。下面以Ｌ型圆管为例介绍一种转动
1 J# f$ f' P3 q) `式凹模的弯曲模。
0 ~7 ?8 k: f. \- v２ 零件工艺分析6 b: e1 i5 g! M2 Q/ Q" H! z
如图１所示的Ｌ型圆管是某出口产品的关键零件之一，材料为２０钢，外圆ф２５ｍｍ，壁厚
. u, K) }6 z9 i* ^6 q! R仅为１ｍｍ，该零件的弯曲半径比较大，相对弯曲半径Ｒ／ｔ＝７１．５相当大，远大于１０。不
' s i# M: d5 Y' g* F3 [弯曲部位较短，即图中缩口端，因此，弯曲后缩口部位容易变形，很难保证７０°±１０′的要求
5 T: t8 q c4 F/ |* R3 ^- T以及外观质量。另外，２４３ｍｍ方向上左端管口部位弯曲后产生的变形将严重影响该零件的下一5 f* ^: \# }- M- I3 k8 A! g
道２-ф６．５ｍｍ的冲孔工序，因此在模具设计中要着重解决以上问题，以提高生产效率和产品质9 W8 D+ W- U# E; q# V, a
量，降低制造成本。
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图１ Ｌ型圆管
% H M% z w2 E2 x３ 弯曲模结构/ @& F/ v1 t' x: F6 ]
在如图２所示的弯曲模结构中，槽轮８和槽压条１６是成型Ｌ型圆管的两个关键零件，与待弯1 i& C9 {0 w( c( A, c
曲圆管外径相吻合的半圆弧部分，近似于椭圆的一部分，以便于既能充分地夹紧圆管，又起到有效
* X9 f9 c& c! s% y' o的防止圆管起皱、凹陷、划伤的作用；推杆２１、固定板１８、支撑板２３与底座７依次是焊接的；% |! `# z) @9 z
螺杆２０与支架２４是通过挡圈连接的，同时螺杆２０与支撑板２３为螺纹配合，垫圈２２上的螺4 Q& z* k( G- C4 L! Z" X9 t
母起到锁紧作用；滚轮２５和支架２４通过定位销１７活动地装配在底座７和固定板１８构成的组4 K. I7 D% }: d( \. v
件中；垫圈９、槽轮８和底座７依次通过中心轴３、螺母４和螺母１０固定连接在工作台６上；固0 h$ C) E* Z0 ]
定座１３下半部是开口向上的半圆弧曲面槽，槽口部位与槽轮的凹槽开口截面同向共线，螺钉１和
: |4 U2 q% z& ^9 s' K垫圈２将固定座１３固定在工作台６上，上模１１的下半部是开口向下的半圆弧曲面槽，它与螺杆
7 ?2 R+ s7 V/ U7 I1 [. M5 j, \１５通过螺钉１２连接，螺杆１５与固定座１３是螺纹配合，转动手柄１４可松紧圆管，型芯２６
8 H, Z2 L; t4 i$ B- i, p7 _1 ?4 k是两用型芯。4 i: n9 C2 ?4 W9 v4 l8 Y1 |
另外，固定板３０用螺钉２９安装在工作台６的合适位置，螺钉２７与固定板３０是螺纹配合，
; P' d0 [3 O% L* S! I5 ^* m并用螺母２８锁紧，为便于装卸圆管，提高产品质量，将槽压条１６设计成独立的型模零件。) {; w) {6 r; X6 C+ B
４ 模具工作过程) n9 D' S* M$ o" o' w" [
Ｌ型薄壁圆管弯曲模的工作过程是：将待弯曲圆管按如图２所示放入槽轮８的开口和固定座的7 N6 {1 c& U! x4 b% Y |
型槽中，然后将型芯２６装入圆管口部并使圆管端面与型芯内端面贴紧，向槽轮方向推动型芯２６，
, ~) r6 ^+ r: p. R) S使其大端面与固定座１３侧面靠平，这时旋转手柄１４，使其通过螺杆１５将上模１１下行并压紧
" z! ]7 O d! b$ J, v; _ @' C圆管。最后，插入槽压条１６如图２所示的位置，扳动推杆２１使其带动底座７围绕中心轴３旋转
( X* o! X+ N( V; t3 S9 L直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。$ p& a, y/ A# \! ?; s
在弯曲过程中，如果槽压条１６与槽轮８和滚轮２５之间的间隙过大或过小，将会造成圆管弯- g# K" s, L7 M7 P9 m
曲圆弧处严重起皱或划伤，这时，可通过旋拧螺杆２０来调节其间隙。: N( R! B X' H' d* b; E( u- |
; ~9 n8 |9 v" u+ m. ~1 _- |" x# m- ~1 {, C" W9 {
图２ 圆管弯曲模结构
$ ^/ [9 \% s1 _- q% h1.螺钉 2.垫圈 3.中心轴 4.螺母 5.垫圈 6.工作台 7.底座 8.槽轮 9.垫圈 10.螺母 11.上模 12.螺钉2 f5 E+ z4 p. V4 i4 \* K
13.固定座 14.手柄 15.螺杆 16.槽压条 17.定位销 18.固定板 19.挡圈 20.螺杆 21.推杆 22.垫圈" e5 ?+ v3 N4 p+ I
23.支撑板 24.支架 25.滚轮 26.型芯 27.螺钉 28.螺母 29.螺钉 30.固定板8 i) ?- X+ e& b- _( Q
５ 模具设计中应注意的问题/ ~& s* ]: A; f
５．１ 中心轴, T7 f: Q, a# a p) b+ M
中心轴３装在底座７中的台阶高度必须高于底座７的厚度０．１～０．３ｍｍ，以保证底座７6 p. x6 [( R% \0 X
能灵活转动；同时，中心轴３装在槽轮８中的高度也要高出槽轮８约０．１～０．３ｍｍ，这样能$ G7 y7 b- E# T8 y
从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。
; Q" N5 d4 b- S3 |1 b" \ f５．２ 槽轮和槽压条
$ D. [5 S. o) n0 K! p槽轮８和槽压条１６的半圆弧曲面槽的截面应是性质和尺寸完全一致的，并且开口大端接缝处
5 c* g. W) V% h5 y) L4 |! t; k* I1 j应为Ｒ０．２～０．５ｍｍ的圆弧倒角，这样不仅能有效地预防起皱、凹陷和变形问题，而且能防# A0 ^6 G0 ]! |
止因模口过锐而造成的划伤问题。
6 M, h4 a7 o( `$ z3 ]4 W. d) ?５．３ 型芯$ N; G+ o( i4 j
型芯２６伸入圆管部分长度不应太长，一般以不超过１０ｍｍ为宜，其外径与圆管内孔ф２３/ u5 h1 z7 F5 G+ W L* R
ｍｍ可以设计成０．１ｍｍ的双面间隙，这样既能防止变形，又便于顺利卸模；型芯２６呈台阶状，
7 \" p' ^5 E7 f) ?( j% e大直径段靠近圆管的端面为定位用，将圆管套入型芯后，向模口部位推动型芯，使型芯的定位大端: o! n2 f4 v4 g4 s
面与固定座１３的外侧贴紧靠平，这样就保证了如图１所示的２４３ｍｍ和１４４．５ｍｍ的尺寸。! M' ]+ [' \' H) Z6 S
５．４ 回弹问题9 x* }8 R1 F$ ~( F# Q
回弹是弯曲件最常见的问题之一，对于本文所述的薄壁圆管，因原材料的供货批次不同，因而% k. U3 G% R6 ~& e9 M
其材料性能上并不是完全一致的，因此解决回弹问题的方法不能完全限制，建议用如图２所示的固
! Y2 ~4 [2 c) a" i3 O" n% c) i5 ^定板３０及其它零件构成的组件结构，这种结构可以根据实际情况调节并限制弯曲行程，从而彻底1 ~ o. o+ [3 d2 Y! p- e O
解决回弹不一致的问题。. S. G4 A/ V$ c1 ^5 s$ g
６ 结束语
6 [5 l3 D% U) k5 n/ y! \经过生产实践表明，这种圆管弯曲模结构，不仅弥补了设计上的缺陷，而且能圆满地解决生产
- z: A# L$ i; \. P+ Q% W, T中存在的划伤、起皱、变形、凹陷及回弹等问题，并且使产品的合格率达到了９８％以上，大大提1 [/ _! D5 Q& Z8 g: ]5 s* t
高了生产效率，同时也降低了生产成本和能耗，为企业带来了一定的社会和经济效益。 ?* e1 K1 i4 Q
6 Y2 s* I2 H4 D' Z, F) P, h$ U4 A5 f% v[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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