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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8 f5 S% X- m4 C2 e/ {
) Y; ^. v/ p; B0 I& b
【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、
. p5 r+ x U- e1 {起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。8 g) d- U* ?% d
关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构: i, K; _" Y3 Z7 o2 e1 y
１ 引言( [! Z$ h5 m, H8 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+ X+ o& O/ A5 Z( v3 j
式凹模的弯曲模。; n8 c' v3 i1 Q8 ^
２ 零件工艺分析
* Y- u" `$ I( U* ?) V* m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
/ W/ B4 x% @$ ]6 g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" _' g+ K" E+ s6 R; ^* A9 K
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
9 n6 S1 h* @) L/ \$ s( H, J: k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% u) G, D- e) r* m- k; x. K
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 j4 _, X$ p6 ]8 F5 j4 L9 S量，降低制造成本。
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2 Y$ X# r% s" ]& x( M4 {) t图１ Ｌ型圆管" ]( g: l3 {1 p7 }( K$ t
３ 弯曲模结构, f/ b+ b$ l0 n5 i$ W
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& {; @) w& ~$ C# ]5 V; z4 j4 d0 j
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
0 L# Q3 J) h7 q8 X2 [0 }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；
$ `- N- G: I- r' X) e. r/ A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
( A M& b( U4 _( r' n- H1 D/ e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0 s* K# c6 `% _6 }6 {. f9 V# D1 k& x
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
9 w7 X/ k0 w: o7 j; s9 N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* V6 Y2 b2 W5 H6 [2 m/ U( |
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 o2 g4 x$ 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
: ]3 M0 G) J* K8 C N2 E5 ~6 v3 S是两用型芯。2 r3 ~9 s7 R( j3 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，
- O3 P( z7 ?) s: J: z0 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。0 w! N7 T5 c. p6 S
４ 模具工作过程* H/ z9 [: ^$ [6 d
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8 _) f4 s2 c }0 H6 M
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，* j+ ?* ], z' o0 |4 i
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
* j( v( m3 t+ N* L1 _# |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
% @% Q/ n+ W/ t( O- b5 Z; y# ~直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。
! Y+ g. v5 _5 L2 H8 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3 v; s m' M% g. t% W
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。7 G, y8 E5 _+ d9 M0 m. W
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8 J8 [& ?9 ~: j/ `图２ 圆管弯曲模结构
, L/ s% A; J2 P, 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" b) M' {" L0 U, N3 |! L+ i) S
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
& H3 ?6 v5 I% v" g% s: d' E0 J23.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: q8 f3 L8 k2 G" z: y% E0 z9 B7 `1 g
５ 模具设计中应注意的问题) E/ J; Y. o7 C- m3 n2 x
５．１ 中心轴1 O9 q% U! x5 k) p4 O, K; K
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, v! ]& h1 o' R# S
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
! p* V& a4 e4 V. r9 T9 C1 F从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。
4 h5 v5 o0 c' W S$ F7 r. P3 e５．２ 槽轮和槽压条) ?7 R8 D1 y$ b1 W, H+ H4 g
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
+ w, j7 Z7 J& M* @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
+ ?' n3 D2 g/ y, b+ A/ A止因模口过锐而造成的划伤问题。
7 } P2 V( n9 T５．３ 型芯2 ^0 @5 s) A) M# b
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ф２３7 [$ n' X& @0 M0 ?' `5 ^
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 a. `; d- o- ~ a1 C. m8 U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& k2 \4 z6 a8 e5 V! p$ 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。
7 z8 |- \; x( z; G1 g N５．４ 回弹问题2 o0 s" n# c; O6 |7 c) o
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
* u1 [0 Q: s" i7 H2 k( c2 _& l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 ]; i- j- q0 o7 W. U' o, D* t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4 ^( n) ~4 M- O# w5 v
解决回弹不一致的问题。( U+ w; \' s" H3 d
６ 结束语& t6 m7 @0 H2 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
, t( X; L* x9 R9 H+ Z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
+ ?% A6 W: J4 h+ \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。) ~9 P+ K& @7 Y+ Y3 r8 b" S
* |6 d' [2 c" }# j" J$ n; f+ O) t[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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