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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0 h5 r$ H4 @! e ?
: M; O; [6 e2 \1 t: \! f【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、
$ n3 z; h7 o3 E f1 b起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。
. Y2 A& ^/ {# m% T1 O7 R关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构7 y# M3 Z& H. n+ O" z4 W4 ^
１ 引言
& z7 {8 r5 G1 Q" G5 H1 K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
. m7 t) N: y4 c6 A% W+ b; _5 S式凹模的弯曲模。
3 W5 l) b1 u5 \( a２ 零件工艺分析! u- Q0 S* u& l5 u
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
8 C/ U+ N, A- j; j+ w$ w( |. Z# B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
; O9 H0 g+ X! O& O' p$ e6 G6 L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 R+ L" p# U9 N
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; [) i2 D4 X$ `
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) x& [+ g4 j `0 }" x( s
量，降低制造成本。* v; j9 J# m) W7 z4 I q" X
0 \/ v+ P/ M! X& ?3 v6 o6 a& R/ f4 O5 {6 C1 P6 K
图１ Ｌ型圆管
0 n. P$ s- w. n３ 弯曲模结构* V& D0 N; R; X' {+ x
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
& q4 J9 T- i- y* u% K, Y6 m- }, C1 G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" f" a5 O( D/ U
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；
% @0 U, ] r0 f2 [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 f# V5 L* |% E* N! Y' K2 T% v
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8 D+ L3 X3 r% w8 @, 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
) z, }8 M4 O$ y7 ^/ 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7 Z/ t1 R2 c0 `- S- B2 a$ T1 Q
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
. p; v2 L& W3 D3 z |' _) i+ S# z１５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 x! g& T6 [ \" Q$ E是两用型芯。 A8 ?( K9 d/ N
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，
" @; x1 U# r. Q' H6 H3 k6 g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。
. t: k3 T" N# x8 n( S４ 模具工作过程
2 ] c0 g) g" `4 d8 wＬ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+ G% }# i2 C5 N$ s6 o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，
% b8 E% I0 F4 I1 T% e0 n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! a" C( L: V) F- G6 M0 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
% q( q9 O# `5 A) Y! _直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。( b/ D5 h' x0 E% p* L: q
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
1 e [+ e0 ]1 q( t# k/ {9 f$ ^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。0 j6 w7 R ^; q" G
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6 @+ o8 Q X5 d, C u, f. {图２ 圆管弯曲模结构
2 F$ g% X( y G' y1 n: q1.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
. H' t" p, C* b# ?/ T13.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
( G" q I' m0 B+ I2 ~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
n' V5 C; Y1 p5 X５ 模具设计中应注意的问题
- O& F& O L% X8 t4 n% A５．１ 中心轴
# t" F4 f$ }* C6 c$ a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
+ t5 Q- V) C0 Q* A% ?+ ]; ~' f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8 s. `: @4 y' n* P' x0 h
从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。0 T5 q" K2 l; p& @7 t5 ^1 S& ]2 B
５．２ 槽轮和槽压条
s: x) A6 n8 a4 M, P* L) I2 z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/ z0 ^8 M, V6 j w \# R3 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
( {2 Y3 [5 T; T' e; u$ s止因模口过锐而造成的划伤问题。
9 D5 y0 T/ I3 ^6 J+ e５．３ 型芯+ m1 u7 @' l; P
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' B# L3 R" v: d& \* G$ 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，' ~! J% z& G. r; S7 R, U% 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9 F$ S$ j# v. U" m( s( o
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。
+ F3 r2 c- A, I7 m {５．４ 回弹问题% q* l J! W9 b Q; G% d0 t
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
' ^8 k% J3 J% `5 [% n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& F& W- a2 Y0 p' Q* ?
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" F" z T& U# ]$ s1 J" h; m( H
解决回弹不一致的问题。
, Z+ ?; ]/ B8 I3 Y8 i６ 结束语6 s$ {* C7 T# H" x
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* x) V) C+ L- e3 V% T* M- F& 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
- d( Z% r% X* L2 Y 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。" I7 q+ r- i4 J: Z, [3 G3 I; s
; H2 I* d- X3 J/ E# P3 k[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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