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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、
7 |9 A1 {" A# p# Q& Y0 q起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。
% w2 h) n/ d3 \! r关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构; C- a, g: @/ R, t+ l' @2 T
１ 引言1 f# j, S& ]7 G; b- W; V
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. }& G3 v9 X9 b" F
式凹模的弯曲模。
2 `9 _: B! R+ B: l3 I２ 零件工艺分析
; e) h/ b; @/ B5 C- } m& N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/ T" }, R4 y5 s4 ~2 W5 T
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) E6 B$ V9 I0 H3 r$ A& x4 }
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
2 ^( u' |7 `; v0 W. k! ~" 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
" X; m3 i0 T8 B7 Z8 j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4 l9 _% U. u( a
量，降低制造成本。
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图１ Ｌ型圆管
* T( {. ?" A. \8 M8 h |2 l; l" N３ 弯曲模结构9 a8 h6 z' j' G
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/ Q' K: r- ^ w. p! F3 C) l
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
% y: g+ J) a4 S, ]. Y, l& M* D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；
* g! m7 z* c) N4 Y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7 V/ p3 A- 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% N8 p r) E$ ~" ?2 [( W% i0 ^
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+ I' M$ e6 g, _% t/ f' x2 }" e& 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
; T$ }- j5 A$ I' f0 ^! w2 ~+ Y! M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
+ E b& ~. F' M* @$ X１５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
' k2 \# P- {+ `. _$ S1 t( G是两用型芯。
9 q) ]0 T X; U' H/ c7 q% P5 v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，& P" L! {, N) R8 o4 @+ J+ c" f _; W
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。
# e9 ^4 H1 [4 P& m7 s& u$ m４ 模具工作过程( x- ~: \$ n# Y6 N, I: b
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, L8 Q( `# A2 t* j( l( _' g
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，% ?- j0 U# ?4 ]
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
. w; j' i6 ]' u5 C' Z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
% ^3 o) }1 h. k直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。
0 w8 J7 o" W1 j! e* l i8 M 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# ^: ]; r9 W* e8 n: f/ 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。
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2 I+ m& ]$ E+ _7 f图２ 圆管弯曲模结构
( I2 r0 ] s" s0 N) E O% m3 k1.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
0 z9 L" }- a, t0 q$ P' F1 r4 R$ G4 [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
4 g: w* u( A0 I( w; @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
4 R! y# B5 M. f) @５ 模具设计中应注意的问题
% d) |; C$ i1 @6 m2 y0 ^2 c$ H* k５．１ 中心轴( N0 g9 p" V2 n5 `- W+ _) x+ n
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+ t8 f3 k4 Q/ Y; m) D4 Y5 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9 z& V- @6 R6 Z4 @$ h
从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。
7 i: p; Z4 f1 ?8 ]５．２ 槽轮和槽压条9 w. O& ?, o! I7 B" X+ m& k% A/ ]4 L
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) X* y4 X' C/ Y( _ N7 U [
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4 T' N" c5 ]! k8 C' v$ X0 {7 }: O' ]* }2 }
止因模口过锐而造成的划伤问题。
6 Y- {5 ~8 @' X" B５．３ 型芯
$ u6 h6 M7 F$ o1 B2 W2 g; Y1 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ф２３
0 h& A4 o1 E# m) [! |$ @5 v! Rｍｍ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，& K: M+ R$ e9 F$ c9 E( a [ G
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
" A& K3 U% L0 F2 a5 Q5 ]: M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。
! v+ o- X) `8 P+ \５．４ 回弹问题
; F/ S- f* u3 q5 @; k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- l; T% F9 @) o5 ^6 c- J
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
4 h0 B+ _( V9 ]6 b; g# `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5 z6 R# v7 ]/ D
解决回弹不一致的问题。
2 l: n) C+ J6 i! k5 @６ 结束语
% c' ^* j) w. T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
4 Y, P# |. Z/ E7 l3 f9 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, h' i2 ]% n4 i" y: Y9 t- n7 V
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。
* F1 @4 n8 B) N
+ S1 h G/ V4 i( b[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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