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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
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【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、" M; ?4 ]4 a7 E5 A7 l* [
起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。
2 D& o9 }# D T0 Q& x: ^2 e关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构
) V5 e: ^- y. W& B6 {, G i- t１ 引言
- t( v+ K5 v" r c' e- n8 l- A l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5 B7 P+ \8 U( D7 y' P( U% o; y3 |3 i$ o
式凹模的弯曲模。: u& A d/ N3 j# N
２ 零件工艺分析3 U) y& b# H0 \
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5 \; @/ k; c2 q
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
! p7 r. o, j1 e+ [: I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. t: n$ [. S) I7 w- L
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. G# Q+ D# v; @+ f. L4 a* J" T
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
( _' {+ i6 j2 G7 l4 \7 O( `! E量，降低制造成本。
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4 t0 L3 v+ e L7 ?% N8 B! k9 g' N0 y图１ Ｌ型圆管/ Z! ]- c& x& h) e8 j
３ 弯曲模结构
+ ` b# F' z( l0 [2 M" Q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- V: \' C0 H6 D" u+ x" X
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2 [' d- |6 P7 l E) a8 U% u) S
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；
& a5 @% W) N! u4 n D. B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
" q3 K$ j) L3 Y6 M+ F G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1 {: F; [" r: d
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
4 P7 V) b/ r/ u A5 z) Y1 R' |. j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
r) `. ?! s1 q- T2 u: a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
) d' B. l4 Q# b, v7 \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
1 B: P* N3 ]. g, s, |0 u" _是两用型芯。
! t0 j$ z* V3 J" e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，9 n. H* b7 c4 B7 C+ p. a
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。
3 J {' ?) _- T４ 模具工作过程1 J) p7 ] Z; R$ a- W, Y
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
C: x6 w% ^$ V0 t$ l$ u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， A& m( X# V( O
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
8 o0 {; ^) k3 N( k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
+ v( z2 T* H% P& g, E1 ~- ^直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。, B" n+ h) U) C$ Z% u+ z: W
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
`8 ?, ?* r. ]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。
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图２ 圆管弯曲模结构' Y6 }: [( M# s2 e+ P' U
1.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
8 a8 P4 ?2 @9 G( U V* k13.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, A) b0 y5 O2 ?: T: ]/ s H
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, B% Z; [8 B5 Q' M
５ 模具设计中应注意的问题
: V6 X U# A! L( V4 d: i５．１ 中心轴% h2 k! s6 `3 u/ R
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７1 H# b- k+ f& o, z3 t
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
! G6 H, q/ w$ R/ {从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。
1 g) Q- i7 i0 t: \５．２ 槽轮和槽压条
7 T+ J7 ^" p2 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
- G) O, z* z; d. w$ {4 H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1 z7 B1 j* U$ F+ v5 g; a: b
止因模口过锐而造成的划伤问题。3 r2 |$ s3 P$ ^5 w$ Z2 k, q% W
５．３ 型芯! b( M6 w* P3 [3 s( C; ?
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ф２３8 Z3 X- W) [. h& l/ V7 _
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，8 J# ?/ V0 q1 d0 o6 F1 ^0 b( H
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# v4 O1 E5 A: t# e. t
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。
. X. d" a5 y. R; u５．４ 回弹问题
' w% n3 R1 @% f, j/ O$ B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
# }; J; r( z1 i9 u% f' g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9 p0 A1 b$ S& V
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0 E% ~5 E! _0 D
解决回弹不一致的问题。
% x* K3 j& I# ^! Q/ c６ 结束语
) `$ g, L; h6 m( o8 l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6 |( Y, Y2 Z7 s" c0 ]
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
% h! _+ m% p7 }7 X$ A" D" j" W# p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。 J0 S `$ o0 i
e7 [; Y( N2 A x! p/ E5 C[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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