擋板彎曲模設計的改進分析

圖1所示為某產品上的擋板零件，生產批量為中等批量。要求采用2mm厚的45號鋼板制成，寬度為200mm。

一、工藝分析

從圖1得知，該零件外形較簡單，各處彎曲角精度要求不高，加工難度主要在三方面：

第一，底部的彎曲內角半徑R1處，因R1小于相應材料（45號鋼）的最小彎曲半徑Rmin=2mm，因此，必須增加整形或校正工藝才能滿足產品要求；

第二，尺寸4mm處的彎曲直邊太短，遠小于彎曲工藝要求的最小進邊2t=2×2=4mm，難以保證有足夠的彎曲力臂，彎成直邊；

第三，兩處彎曲角度較大，彎曲變形小，零件回彈量大（查閱模具設計手冊計算理論回彈值=）。

二、模具設計

由以上分析可知，零件彎曲角度較多、較大，直邊太短，用折彎機無法彎成，為此，生產中不得不設計專用模具（圖2），并采用加大彎曲直邊長度進行彎制，然后用機械加工去除該工藝留量，加工工藝方案確定為：剪切塊料→模具彎制成形→去除工藝留量→校正。

在圖2結構設計中，著重考慮采用以下控制措施：

一是為克服坯料彎制中受側向力影響零件偏移，在模具上設置擋塊，同時在整個彎曲過程中，卸料塊與凸模始終對坯料保持壓緊；

二是考慮到材料強度高，回彈大，故模具單邊間隙選取1.9mm；

三是為保證底部兩處彎曲半徑R1，在彎曲的最終狀態，通過增大壓力機汽缸壓力，以對板料進行最后校正。

三、原因分析

壓制彎形件經檢測，出現如下問題：

彎形件短邊經加長6mm后彎形，形狀效果良好，但彎件角度未能保證，142ordm;回彈角達5ordm;；嘗試用不留加工余量的坯料試彎，彎后的直角難以成形，彎曲內角R1處不清晰，不完整，零件無法使用。

由于零件回彈角大，材料強度高，韌性大，故校正困難，工人勞動強度大，故采用機械加工去除留量方案，但該方法既增加成本，又不利效益的提高。

四、結構與工藝改進措施

為了提高生產效率，降低工人勞動強度，并考慮到彎曲件回彈數值，必須改進模具結構及工藝。

1.模具結構改為擺塊式彎曲模（圖3）

（1）改進后模具增大卸料塊與凹模對坯料的壓緊力，設計中使卸料塊在頂桿被汽缸頂起后高于凹模約5mm，同時在卸料塊頂面加工出鋸齒形溝槽，增加與坯料間的摩擦，防止坯料偏移，提高坯料的定位可靠性；

（2）由于圖紙對壓制中材料厚度變薄要求不高，故擺塊、凹模與凸模的單邊彎曲間隙按Z=（0.85～0.95)t取負間隙1.8mm＜t=2m；

（3）擺塊142ordm;處設置5ordm;的反回彈角。

2.工藝方案

改為：剪切塊料→模具一次性彎曲成形。

五、加工產品質量及模具結構分析

由于改進后的彎曲模，彎曲起始時，卸料塊及擺塊能有效防止坯料的偏移，而模具負間隙的使用以及擺塊能對彎制的部位直接產生正壓力，從而使坯料受到較大的擠壓力及彎矩作用。因此，模具改進后，經試彎，短直邊彎形的內角圓弧清晰完整，滿足設計使用要求；尺寸精度也基本得到保證，角度回彈得到有效控制，僅有20′左右的回彈數值。

該模具經設計改進制造投產后，由于分析考慮問題全面科學，經多次對生產零件抽檢，未發現質量問題。目前，該模具工作情況良好。

（作者單位：海南省高級技工學校）