不同尺寸U形件彎曲模設(shè)計(jì)

陳建華

摘 要：介紹了一種彎曲模具，該模具即可以實(shí)現(xiàn)模具零件的快速更換，還可以成形不同尺寸的U形件，節(jié)省了時(shí)間，降低了成本，又能快速更換和多用的效果。

關(guān)鍵詞：U形件；彎曲模；快換；多用

1 引 言

如圖1所示，材料為10鋼，厚度為1mm的U形件。U形件在板料成形中雖然很簡單，但它的應(yīng)用范圍較廣，圖1所示U形件，它的高度H，長度T，端口D及料厚t在一定范圍內(nèi)變化，若零件尺寸發(fā)生變化就需要另外制造1副模具，這顯然增加了零件的制造成本，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。為了解決這個(gè)問題，根據(jù)這類零件的形狀特征和工藝特點(diǎn)，綜合各類彎曲模的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計(jì)了一種快換多用彎曲模具。該模具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，U形件的高度H、長度T及端口寬度D、料厚t可在較大范圍內(nèi)自由調(diào)整。

圖1

2 U形件的彎曲工藝

彎曲出合格的U形件要從以下幾個(gè)方面考慮：

2.1 彎曲件的工藝性

彎曲件的工藝性是指彎曲件的形狀、尺寸、材料的選用及技術(shù)要求等是否滿足彎曲加工的工藝要求，良好的沖壓工藝性的彎曲件不僅能提高工件質(zhì)量，減少廢品，而且能簡化工藝和模具的結(jié)構(gòu)，降低材料消耗。

2.2 板料質(zhì)量

板料的表面有劃傷、裂紋或剪切斷面有毛刺、裂口和冷作硬化等缺陷。彎曲時(shí)易造成應(yīng)力集中，使彎曲件過早地破壞，在著情況下，要選用較大的彎曲半徑，將有毛刺的表面朝向彎曲凸模，以提高彎曲件的表面質(zhì)量。

2.3 板料的方向性

彎曲的板料是冷扎鋼板，經(jīng)多次扎制板面內(nèi)的力學(xué)性能呈現(xiàn)出很強(qiáng)的方向性，如下圖所示。

材料平行纖維方向的塑性指標(biāo)優(yōu)于纖維相垂直的方向，材料具有較大的拉伸強(qiáng)度，不易拉裂。最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t的數(shù)值最小，而平行時(shí)則最小相對(duì)彎曲半徑數(shù)值最大。而彎曲半徑是表示彎曲變形程度的重要工藝參數(shù)。最小相對(duì)彎曲半徑是指在保證毛坯彎曲時(shí)外表面不發(fā)生開裂的條件下，彎曲件內(nèi)表面能夠變成最小圓角半徑與坯料厚度的比值，用rmin/t表示，該值越小，板料彎曲性能也越好。

3 模具的結(jié)構(gòu)特征及工作原理

3.1 模具的特點(diǎn)

如圖2所示的彎曲模的特點(diǎn)是換模快，而且能彎曲多種尺寸的U形件，在不換模具的情況下，僅調(diào)整上模長方體墊鐵7和下模長方體墊鐵15，上模可調(diào)整墊鐵9和下模可調(diào)墊鐵13就可以生產(chǎn)不同高度的U形件，該模具結(jié)構(gòu)能在很快時(shí)間內(nèi)完成模具零件的調(diào)換。如果調(diào)換凸模（采用鑲拼式結(jié)構(gòu)）和壓料塊，該模具還可用于生產(chǎn)不同端口寬度D及料厚t的U形件，若不更換凸模和壓料塊，該模具亦可生產(chǎn)零件長度尺寸T小于凸模和壓料塊長度的任何一個(gè)零件，即用1副模具在一定范圍可以生產(chǎn)不同尺寸的U形件。

長方體墊鐵（圖3）

3.2 工作原理

如圖（2）所示彎曲模根據(jù)零件成形時(shí)所需的彎曲力可使用于不同規(guī)格和噸位的壓力機(jī)上，工作前先選用適當(dāng)?shù)耐鼓：脡毫蠅K（依長度T、端口寬度D、料厚t而定），使之緊固，并把螺釘10和螺釘12放松，使上模可調(diào)墊塊9和下模可調(diào)墊塊14可以上下滑動(dòng)，然后根據(jù)工件需要的高度，選擇不同尺寸的上模長方形墊鐵7和下模六角墊鐵16，從而得到所需要的彎曲高度。

4 舉 例

為了彎曲如圖（1）所示的U形件，尺寸見表1-1是系列零件，設(shè)計(jì)4種長方體墊鐵，每一種長方體墊鐵都有2個(gè)不同的高度，如圖（3）所示。

其中第1、第2種用在上模上，第3、第4種用在下模上。第1種和第3種一起用時(shí)可調(diào)出9mm、8mm2種高度，第2種和第4種一起時(shí)可調(diào)出6mm、5mm2種高度。

長方體墊鐵搭配的效果： （mm）

把每種長方體墊鐵的4個(gè)面都刻上不同的彎曲高度，并把長方體墊鐵的種類也刻在上面，這樣便于查找，同時(shí)在側(cè)面端部刻上“上”、“下”字樣，這樣可分清哪個(gè)在上面，哪個(gè)在下面。長方體墊鐵的高度調(diào)整好后，只需把螺釘11、10擰緊即可（螺釘11不要擰的過緊，待開始工作時(shí)再擰緊）。例如U形件的彎曲高度為4mm，由于長方體墊鐵的4個(gè)面上刻有U形件的彎曲高度，所以把長方體墊鐵旋轉(zhuǎn)到上面刻有“4”的面，把刻有“上”字樣的放在上模，把刻有“下”字樣的放在下模即可。

若要生產(chǎn)端口寬度D不同的零件，只需更換凸模和壓料塊即可，其余同上。

5 結(jié)束語

通過實(shí)際應(yīng)用，該模具具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 模具只需調(diào)整更換幾個(gè)零件就可以生產(chǎn)不同的U形零件，實(shí)現(xiàn)了其多用的特點(diǎn)。

（2） 使用該模具不必將整個(gè)模具從設(shè)備上卸下，省去了許多調(diào)整工作，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了工時(shí)，提高了生產(chǎn)效率。

（3） 使用該模具生產(chǎn)同一類不同尺寸零件無需重新制造整副模具，僅需調(diào)整幾個(gè)零件，降低了單位零件的制造成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊玉英，實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社。

[2] 薛啟翔，沖壓模具設(shè)計(jì)制造難點(diǎn)與竅門，機(jī)械工業(yè)出版社。

[3] 鄭家賢，沖壓模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社。

[4] 王孝培，沖壓設(shè)計(jì)資料，機(jī)械工業(yè)出版社。