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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+ y5 r/ y% a( x
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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、
4 [, f9 x. f [! f7 O9 d: U起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。/ t. x) J1 t7 a* d6 ` W
关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构0 ~: h9 |6 E0 ?: m
１ 引言
! H5 u* c; w: R3 K# d- ?- U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
$ m% Z2 M: |# z* K式凹模的弯曲模。2 p( B( |1 G, j4 X+ [5 {: M3 A
２ 零件工艺分析
% j \* N: L* O5 D" c G! 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. v. d8 q5 W; 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
. I) K, D1 k, p; ^% j# 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
9 p2 v+ Y' ]; m/ W& ^+ K# f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一0 h) i4 B; e1 }3 ~1 P
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
. I. n$ x# c! U; d% ^量，降低制造成本。
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( Z" ]5 S0 |$ c图１ Ｌ型圆管) W/ @1 F$ w9 C, t9 V
３ 弯曲模结构
( C8 k2 X, _3 q5 x5 g! @3 o2 {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( K& N' U9 A- k! _2 ^
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$ x- I( L" B* p/ ]
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；
: K8 g/ f1 ]' S9 L! \. L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
8 V4 E1 W9 e# Z# B' _! r% Y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
: `$ Y' Y0 u3 ^" Y9 l3 r% q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 H9 D7 X/ e% }% {% B" t' J* g( P& w
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
1 L+ H& M) `- K2 j. n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# z1 m& J9 g( j' G
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
! r/ R/ k; X/ Q+ h R0 N是两用型芯。
4 q0 r a3 f0 J: m5 s( n. p' n+ f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，4 i5 I4 p* @1 {7 ]( C/ a1 s, ]% x
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。3 C* H, k$ J" o- Z& i+ H' r5 W5 ?9 i
４ 模具工作过程
3 g o+ O! O( SＬ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
! f% u1 {* A7 s/ J8 a2 X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，
3 A) u' Z6 K7 M7 X# l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- F4 e* l9 _! M7 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
2 m4 I' S% Q0 F& B9 s2 k, T直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。& `2 \- X" d4 e1 C* i
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0 x2 J/ x! a1 w. }5 x! X
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。 V; x% U1 `6 n+ H+ x
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2 k, e1 m* t7 T% G/ y图２ 圆管弯曲模结构
1 z4 ?, t) h. F' d1.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
$ K3 j2 E5 Z1 Q/ h3 D7 m13.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3 W) ]4 o! O5 L5 O3 Y
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
( C6 m1 Q# `) u５ 模具设计中应注意的问题
9 n$ t* }" r b- u: u( l" i５．１ 中心轴, p$ g H/ ^0 {8 p5 Z6 W, @
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
+ t. v1 i* k6 w3 S8 |9 t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
* }' ~+ ~% T6 d. y( }: {从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。4 U8 |7 r6 [$ |( P3 G% E) S/ d
５．２ 槽轮和槽压条% i9 i& P+ p$ ~5 @9 V
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
; u* K* l2 ?/ @- [. `% P# v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
. @( B9 z B& S( U& \- s/ e止因模口过锐而造成的划伤问题。
8 L! _& {$ k2 b) y" i$ I' @; s５．３ 型芯
8 ^7 \2 j: f' E5 Y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, a( l# o' N. N1 i+ J2 D! F
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，- j4 `4 \, G J* f: `
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
0 m0 g$ T1 y) L( u; }0 a9 L6 X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& F& D" n. B+ Q" r3 b* }
５．４ 回弹问题2 m M# X, B/ @+ e6 P. P0 c: S" q
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* O/ I0 f7 b1 T' E2 w, w1 M. [
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
) A- g/ ]9 V p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 d$ ^# n, [$ O- Z解决回弹不一致的问题。( m2 P6 Q1 F' F' X
６ 结束语7 i! u# D) |* r" I% G \
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" v3 ]: v+ v$ y' B- G6 c( P$ y% 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
* C6 C2 b- ]; D q+ X+ E) L8 ]2 b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。) p0 k1 b, B$ S+ r& p3 L
/ k! e' j) z0 p. |[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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