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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( h$ w$ S+ [- N% v$ F
6 Z" ^1 [# M/ F. e; c$ m9 @【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、( W- N3 q. i# y# T3 p" \# v
起皱等关键问题的解决方法，并提出了有效的预防措施。
. j$ a7 h) C4 B d9 F E3 b7 ?- o关键词 薄壁 Ｌ型圆管 弯曲模结构
& K! U! D6 n+ Z5 C3 J0 E１ 引言
! {/ B& ^8 C# s2 e" K+ C0 \; 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3 E% w. Q5 W' T( T- p4 i$ t
式凹模的弯曲模。8 e% @4 s6 Z! {
２ 零件工艺分析- |" K2 [& D4 _) |( \) O
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% s/ t+ V9 ?7 W0 p+ O' C. V! H9 G0 P
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
+ t+ v+ ^& a4 L T8 k( }5 [- S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
: J/ R3 V. E" D/ I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一7 I" Y% w" U6 _8 f% b0 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
. m) Q* z/ b* G量，降低制造成本。/ h! W- T, X" S
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8 @! L ?8 q* V) X9 b0 ~; D图１ Ｌ型圆管# l3 o! \" T2 w8 h
３ 弯曲模结构9 E, b5 g6 V, w4 ^" G/ S
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- g8 m) j9 T8 ]. C
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# g/ Q: T! g6 w6 e2 m' C
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；
3 h0 o- e& V: L+ _+ T5 F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. ~! ^& Q$ ^ R# Z2 S* V# a$ t; q
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
: N9 \+ E+ ]( I" Z6 i( _& Y# ]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
3 U T# Z/ K9 ?6 w8 u* t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! E1 Q! k* L8 W, P7 c
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/ p7 P" B+ `' u
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- x6 ]& [1 |5 S6 X& N6 W# w0 w
是两用型芯。 h! H6 Y+ x: A4 K- Z) S& [; l$ r
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，
, _# n- m9 x/ m; c6 H$ |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。
& W- e+ {+ E. L, g: b４ 模具工作过程" P5 \ H' o: v* p" ^
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( N Q6 B* m( k2 Q
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，
5 J0 P( {% O$ 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; |9 w) R; R) i& j5 ~0 @& S9 M
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
# T& ]6 y. m* h% a9 ^$ C1 u直至螺钉２７限位，从而完成对Ｌ型圆管的弯曲成形过程。
0 Q6 } h* M) l3 u8 @ |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# C# d* ]: r0 t' v+ F* w& O
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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+ F/ X5 L. \- D图２ 圆管弯曲模结构% H5 z0 h6 q2 b5 i
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+ L" F0 i" |' a' H8 @# r
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7 J/ }1 d6 \ ?/ y# ~2 u
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' a* b2 r. ? c# b
５ 模具设计中应注意的问题
- Z- E( l! x: U* f５．１ 中心轴
1 n3 A% m* t3 E1 h: K' f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+ ?) x% K4 Z; g# 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
' ?$ k5 `% P9 G! L从根本上防止因槽轮８不旋转而造成的划伤现象。, ?+ s' }8 `+ g# a8 B9 M0 X( U
５．２ 槽轮和槽压条7 s" g& n# p5 T& g6 Q" ?6 O
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
8 B% |* B% W8 I' K, g) \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
5 c1 \0 I" }' b- K0 a止因模口过锐而造成的划伤问题。
; {+ F& d6 O& U7 U& J0 O５．３ 型芯' \/ ^, Y6 n+ D8 v U r7 P: Q* |
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
( z, l& y& D* ]- ^4 Cｍｍ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，( r, T+ @8 o3 [$ n, ~1 ^ a- Z
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; R5 X0 }7 r5 T) D- y
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。) u7 l8 O1 Q I
５．４ 回弹问题8 d: a' R( G/ i; h1 ^
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6 J; {# ?8 d7 S1 C5 {; E6 _
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 G3 p. ]0 Y4 ]$ {' }
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* T$ ]& U- H5 t
解决回弹不一致的问题。
, t. A6 {4 ~8 [６ 结束语- _0 a2 p9 f- p+ J* `9 n
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
; E4 k! o& ^ A3 y; A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
; y u- @: ^) l# ~4 _- X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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