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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, ]+ ^9 b3 N0 W/ {) c. ^- ?. V
4 V2 n" Z! L8 q A' X
【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、
$ f& k! @5 w9 T$ I: b起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。& I% N: A& a$ G" M) e
关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构( v) S1 e0 q4 l" z: O U+ C1 B, l. a5 T
１ 引言
/ u0 E: ~7 [8 u% j" O+ X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1 H8 C, \0 g4 i& l3 `( ?1 c7 ]; R' Z
式凹模的弯曲模。, z2 ]1 s0 v# a
２ 零件工艺分析1 S7 C6 I, Q0 _$ V- s% K6 s
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! e& S* B+ i: `: y" H, K: Y
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
$ h2 c: ], `+ \$ n7 z+ a8 D, B3 b0 G+ \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
; D2 E& E; ]/ l9 E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
# M5 J: e% T% x* s1 `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
" a* z# t$ T' y# g; d4 i/ v4 d量，降低制造成本。. G9 [ p- r* s/ u% j9 ?% e7 o
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图１ Ｌ型圆管
$ y7 h1 d6 `9 l! v+ _$ V３ 弯曲模结构
+ p' [0 }' v5 ~: {& I* a/ b+ e& L" 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
$ f( S8 C- n/ f0 Y. ~( ^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
* w6 U) p0 I: g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；
$ h5 j) x- B. s: 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
3 p* l6 A6 _3 r: ]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/ G1 n5 [' K0 @9 s
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" P/ ]( g8 {0 w! {5 i1 F2 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+ Y9 M) V: t* H
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
6 _) c. _& w5 e. y( 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２６0 ]* x: X$ U/ z* q" X1 J
是两用型芯。5 C$ q% G( d+ P, c9 u8 {8 g1 `" ~
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，
% G# k; G# ^- ?* A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 F/ g: ^2 q４ 模具工作过程2 n/ b4 a' n: p/ J: F1 u& z8 C
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
& R& d5 p% j; d* K( a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，
0 Z+ v" ~1 v/ u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
- I; u8 Q+ e. n5 L: _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
6 P! h; h9 `; Q- d6 h$ X1 |2 R" P, }直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。
: G' k0 O2 i+ j% r0 W6 \+ X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 Y: S' [% m' g
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。' e" V" w; t) z. E2 |' I* P3 t
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图２ 圆管弯曲模结构
) o; N6 O9 o6 y: R2 y, U5 O; j Z1.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
6 y3 S* A* u3 q W5 S13.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 z8 u! N; R2 l5 ~* `9 X1 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, n$ d% S/ @6 d9 }9 }; r2 o
５ 模具设计中应注意的问题
3 U# N& J2 d: f５．１ 中心轴
: i# h# F* e: J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７5 {1 l, ?7 c/ q+ l
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. Q4 g7 K) ^- Q7 T, M
从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。
2 z- S# V5 r; e+ G& P% p7 X５．２ 槽轮和槽压条
0 v7 q5 {8 f, q9 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9 x/ @0 R, P5 n8 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3 ^" H" p* F* X( I
止因模口过锐而造成的划伤问题。( O6 C6 w7 ]* e) h
５．３ 型芯
3 `# I! W2 R* E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
: ~8 v- R! c: b$ c5 i1 `7 vｍｍ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，
/ |- `3 c5 `2 j1 u% n8 ~! t8 l: M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, C, Z4 m, }. w+ l+ b
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。
{# |0 h1 t2 N５．４ 回弹问题
! D0 |" C" Z7 b# r+ w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
! B9 [( D3 W6 y$ h& [( V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3 V. Q# I+ }6 V% k: h: I
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
- n, H2 x# w2 j C7 m解决回弹不一致的问题。, y3 n e5 R- o
６ 结束语
6 K7 p' m$ |, u/ H# d; g/ L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
F( R" k" U7 v, P) v" Y, r% p# @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
% g6 b2 d& n7 M ]$ g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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[ 本帖最后由 ah1119 于 2008-1-16 16:30 编辑 ] |
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