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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3 g( m# B+ L7 R# Q, V
8 O, R& R, ]% W7 R
【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、; Y7 D* b/ R7 O
起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。' ^5 C5 r u. x/ V
关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构5 |" |. K( n7 o2 \5 Y3 ~
１ 引言. _' c( c# \& C3 m5 {
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' d/ ^7 T3 Q) I( }+ c
式凹模的弯曲模。# b. M* e) x5 r* i# J6 J& P
２ 零件工艺分析
7 |1 {( t9 b4 F9 F& c3 d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
9 X, `* P; E, N+ V* M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& `6 K* J$ n. G$ H* g+ o
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/ l/ M6 y9 C; t: C! D! o
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
6 u% R' C/ ^$ q5 Z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 p) g; @9 E) |/ @+ w/ \% R6 R量，降低制造成本。
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图１ Ｌ型圆管1 z# D2 c7 H' g
３ 弯曲模结构
3 f5 f+ Z$ K1 q9 e* w; Y+ j3 |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 q; ^( C Z
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
' v$ t+ O `' @" O* d* X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；
, B2 y5 S$ A" ~/ k! Z r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
! [& |' Y1 F" Q0 ?3 W) m" ]7 D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
' b' |% b# @' h8 F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( l6 _/ Y4 n0 o
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* F( S& \. F$ T! r
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0 e; c5 V/ W- X0 d6 d) N* ?
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
, U" c5 `& d* Q6 D C- v是两用型芯。
5 c2 \' B- J: W7 f* h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 x; S! {1 V9 `4 w4 I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。6 D% {3 J& O) b, B$ }& W0 C( ~
４ 模具工作过程
: T3 J. i9 S- s% f5 T: t2 F. vＬ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4 R8 K3 |8 N6 `5 b7 B8 r2 r( E4 v
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，) D3 ^4 }6 r& [8 D& D3 \4 v& B
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
m4 `8 e5 \, D4 s2 A1 k4 ^! ]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
1 D( Z S: Y+ W直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。( N. |' T9 @. [& r
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
. x h% y6 r2 K$ u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
1 G3 ~: y" x- {' _1 x1.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" [3 p8 O7 x8 _( w. E: J+ Z
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" R6 Q4 L; J u x0 g @
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; p l, T1 d$ ?, ^
５ 模具设计中应注意的问题
0 b' H! A: [ v; x6 l0 B５．１ 中心轴, y- P! f2 I) 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７& n* A2 q8 g/ W8 I+ b
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* {& n0 M2 Q- A3 C$ s% |9 T( S* |
从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。
! _1 B0 [ N5 G9 w５．２ 槽轮和槽压条
) h, g0 U' X0 s. w9 @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
?: D. i2 W, E5 `6 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
# ^% b5 L$ h- u9 a$ i: N4 Q' F止因模口过锐而造成的划伤问题。! q5 L O/ @1 C- ^" k
５．３ 型芯: \+ F) e& Z6 o' u- W# z5 G
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/ _. C4 T% t f' c
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，
! l* A. Y5 i; T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$ p! q( W! y N1 n. }
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。2 c3 H; W% j2 s" s7 e0 x
５．４ 回弹问题0 n/ s+ V, ~; S$ O, c o3 P
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
5 X5 G) T. I" }! V1 R2 _& X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3 a: N7 o7 C2 K( Z* @
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
' @% k! p+ E$ i( ?* q% d, Y解决回弹不一致的问题。# D# t3 G) E* ~+ m
６ 结束语* b U: k$ r! b8 D9 \1 i F" F
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
! s3 }, g v3 W5 O+ d* s1 p/ e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
9 n; A! B- \ X- w) P6 ^3 Q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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3 a" M, y/ N9 J2 K9 e7 c0 `/ D, k[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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