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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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% v+ R5 Q' a! W- a9 W- _* P- [8 G9 u【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、/ p( b; \2 B( \: z0 r3 s
起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。
- d. T8 y- R' P- B4 \1 U" @关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构
) h% M G3 B0 ]4 P１ 引言8 u3 |' ]! X# {6 }5 K# N* W) ]
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7 V. R7 @/ @# L2 K7 `' P, M
式凹模的弯曲模。
# K. ?1 i) g" ?8 v8 ^8 q２ 零件工艺分析
/ s% O2 [. g7 F' |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% O1 z+ _, Q0 g% y6 n! v- ^
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- M- I* c* [) A0 H, N
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
6 b+ [+ ^8 ^0 q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
: X& A7 ^# B* r4 \7 K% O+ l; P L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
3 u2 E/ Y0 s& [5 _% u* S5 j量，降低制造成本。
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图１ Ｌ型圆管1 j, m6 |$ e5 z5 w* `; k
３ 弯曲模结构
; u9 i) _# Q% V- G9 U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/ w2 E9 D+ t1 `
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; }' k* U$ v! @. w
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；
W$ |5 ^3 i' |! N! n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" J% O) ~ 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 S( ]' W l9 j
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 o D/ m: I8 g; Z8 P. T% q* O0 l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
9 ~7 Q" S- f' x) S) z1 U4 e# l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
3 a2 b* @9 G- f' ~0 {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
2 P- @5 r/ v1 l2 {是两用型芯。7 e& x0 i8 d! K% P! C
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，, a, A2 N4 C" W* _; p: Z
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。
5 n4 \' _' {$ |; k' S' G４ 模具工作过程
* ^# ^* t- g1 ?. xＬ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
# A4 x8 [ d+ w4 B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２６，2 V/ n6 U2 F* L# i' b# v( A
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
3 p* Q5 n" F; m6 l* i3 V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
( u5 g% ^" R1 ~, Q4 V直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。) I# O& @; t2 a
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
$ C8 d& S; {8 e( u% X: n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
- G9 [5 T$ |$ Y% p& h; R; @% U1.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
. f. K) k C5 I% A13.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0 A( M' r* ~$ C" ^) \) ~4 A
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
9 Z$ B3 k* C" G8 f1 I9 j. J, A５ 模具设计中应注意的问题
' H6 f3 @; y0 {9 j& F0 T% Y3 _- U. e, C５．１ 中心轴9 N: E4 r1 R5 e) R4 u# S
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７
- q5 q5 b5 S8 Z2 u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
* y' E* n$ `" p8 D, D+ \6 h! s* a+ @从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。, f* F- Q: T% `5 v" ]0 }
５．２ 槽轮和槽压条8 c/ P- O& {6 p$ M' R2 O9 B/ d
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 P; |7 n6 i# T# v5 w$ ^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
6 R B! M9 }5 {" m# |止因模口过锐而造成的划伤问题。, V% X# _5 S/ ]+ _% S5 x: n# P! ~ |
５．３ 型芯
* Y- s5 H) U5 }$ w; [: L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) ?5 O) |; q. |: h& S4 N
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，! ?( W( y: i3 {8 k2 U2 `
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
3 ?. w1 X" r D+ W5 Y6 H1 j; W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。' c" N* P; |8 T) s
５．４ 回弹问题/ x8 u; i9 D4 Y
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
4 f1 R( Y" w# E5 I$ Z0 o8 [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
* T/ Z7 k# i% m( u1 e! ]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! J& c% |2 K/ z m( j
解决回弹不一致的问题。
z1 _- f" K8 i- ~* ?６ 结束语. u* D1 P* G9 i4 @# k( u
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$ m2 }- O7 y4 ~% s6 G" h5 ~+ }4 M# T1 y
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! Z y% M9 M! F0 O7 R
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。
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[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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