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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、# J! A$ `7 p8 m9 W- Y" [+ P" Q- J
起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。 |8 i* v H4 L* j3 \, Z
关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构( k" j7 G- u# D6 d& f
１ 引言
: E( u: W: e+ @. g+ [/ e: E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0 y" m: W5 z$ N
式凹模的弯曲模。9 k; k4 R8 z5 ]% `
２ 零件工艺分析
% o( x: i0 q+ X" w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
1 {4 ~2 z5 `! f! }# D5 n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: ^4 F, g% Z+ Z! p
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" H3 q% D: k5 g; l h
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 m6 E* G4 h! \- Q
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* S3 O; Z" [2 C
量，降低制造成本。
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图１ Ｌ型圆管! M8 x& ~, r: a. Q) L
３ 弯曲模结构
% c) @% l2 v$ [$ S7 w9 k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
6 {" L7 u& V( Q4 i* k2 d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# p" n6 Z# F2 T8 a+ j
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 Y7 F" @6 V2 r2 k. y2 J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
. I4 }9 u0 @( u% f. l0 ^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- M% M1 |; s1 B3 b( {9 n
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 p) ~+ I7 }2 G
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+ S7 s- ]9 K6 y) t2 ~9 b% S( 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
" M, A3 E& h9 X3 ^7 C' T( Q0 c１５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
0 V* J0 L; L" n# Y是两用型芯。0 i% p! n8 P2 ]) P6 |& j/ G& o# v8 p
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，
+ R: ~9 I' d1 H, J1 t& E k1 X, D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。* {9 v8 C0 a. z$ S$ z/ |; x& u
４ 模具工作过程
' k( g, o: M* i X5 \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2 C' ?; W- F, q' |! Q- u3 `7 t
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，" {$ O- R* M! I: X% Z
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: ^7 Z, l7 J/ m- k/ a
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 F4 ?' Z4 Q; w直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。
9 {" v* k, v8 F. W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* [' ?; n4 b% R/ 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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图２ 圆管弯曲模结构/ r- {* X, v, V/ G# ^
1.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4 `2 }' _8 p% ^! [) {
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; I% G* E& v9 T2 B6 Z$ u1 T& t
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
$ j n# B) l: y0 u* p) @５ 模具设计中应注意的问题
3 V/ H0 r% ?5 N( O５．１ 中心轴
* x2 H1 `; c+ h1 u3 A& d) {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& q% T- b( i/ [ 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
2 t5 x) y8 C# ]( {/ {# @9 R从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。$ k* c% Y- U1 I' J
５．２ 槽轮和槽压条" O% I. L( F' }
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 K1 ~' k( a( Y, q% V4 B# f( 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
, G3 b9 l/ l {& W止因模口过锐而造成的划伤问题。
$ m2 P, q7 w# `; a9 m５．３ 型芯& `( s9 J g: o
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; m5 E( [& v2 T9 v
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，
! n; Q' \7 b 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
5 d) M) t# } t! 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。
; M' t9 w' R7 g8 |4 F8 c５．４ 回弹问题
. `. C2 ^9 P }6 ^% [# j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
9 M+ a. Z; D; E- {- }; I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
0 S4 N8 W# v& z8 l5 v9 s( 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5 x0 H' W0 T5 h6 X( [1 y( q
解决回弹不一致的问题。
" ^4 @; l# T' h: P６ 结束语
* Q/ C& h9 [( m7 B v4 w& A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6 p; y. p7 g" E3 N3 r$ F
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
% L8 `7 Y6 ?$ `, m$ A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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# c. F, t4 F3 U7 J[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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