厚波紋板自動成形折彎機設計

張正兵，陳道寶，陳斌斌

（安徽省三力機床制造股份有限公司，安徽 馬鞍山 243104）

0 引言

板料加工成波紋板可起到加強筋作用，廣泛用于車廂、車篷、地板以及熱水器管道等。波紋板加工要求具有較高的重復精度。

圖1所示工件為北方某熱水器管道零件，板料厚，產品重，之前由多道波紋板焊接而成。其分段工作折彎步驟為：①人工將工件移動到下模，機器下行，折彎第一個波紋；②人工將板料抬起，超過下模模口；③人工移動板料到第二個波紋處，通過標尺測量移動的距離。勞動強度極大，且每次波紋的距離都需要測量，因測量誤差導致波紋大小不一致，難以達到圖樣要求。而通過本文所述厚波紋自動成形折彎機，可一次性將所有波紋加工完成，波紋一致性好，滿足了客戶需求。

圖1 某波紋板零件示意圖

1 結構設計

經過反復試驗，確定液壓板料折彎機壓力2000kN，考慮到移動工件方便，板料折彎機的開啟高度和油缸行程均大于普通折彎機。成形模具的上模夾緊在折彎機上滑塊上，下模用螺釘固定在折彎機工作臺上。送料機構每次送進一個波紋展開長度。在折彎機工作臺的前方和后方分別設計了6000mm和2000mm的同步升降機構，前后同步升降機構一起上下運動，行程250mm，高度差為波紋高度。同步升降機構的作用是：①在移動板料時，后同步升降機構的平面必須高于下模的上平面，便于板料送給。②折彎波形板時，前同步升降機構的平面必須低于下模高度，以防影響工件成形。

1.1 模具設計

波紋板折彎成形過程，實際為拉伸過程。因板料較厚，波紋高，成形后回彈大。為確保波形和平板垂直，上模的圓弧必須低于最高點。在下模內部設置了經淬火后的頂出銷和蝶形彈簧，用于克服工件漲緊在下模槽內的摩擦力，便于頂出工件。

上、下模具磨損后不易刃模，故選用耐磨的9Cr－Si材料。采用井式爐進行熱處理，加熱溫度840～860°C，油淬后低溫回火，硬度 54～56HRC。

1.2 送料機構設計

圖2為送料機構結構示意圖。送料油缸2固定在送料架1上，前端與送料板3聯接，送料板經導軌4導向，在油缸2的作用下相對于送料架做左右運動。送料板上安裝了進退油缸5，用以推動夾緊油缸6前后運動。送料油缸2為雙作用活塞桿油缸，尾端設置了調節油缸行程的螺母，用以調整波形間距，因機械限位，重復精度高。進退油缸5也為雙作用活塞桿結構，便于把夾緊油缸6可靠地移出和送達板料區域。夾緊油缸6為柱塞油缸，夾緊靠油壓動力推動，在彈簧作用下回程。

圖2 送料機構示意圖

1.3 同步升降機構設計

如圖3所示，在機器的前方和后方各設有同步升降機構。靠近液壓板料折彎機工作臺的固定架1和工作臺連接可靠。同部軸6在前后共4個固定架1內轉動，下連桿5和同步軸6焊接。確保在四只升降油缸2的作用下，滑塊3同步上升和下降。

2 波紋板自動成形過程

圖3 升降機構示意圖

送料機構中的進退油缸前進到油缸螺母限制位置→夾緊油缸夾緊板料→送料油缸推動送料板到后限位螺母限制位置→同步機構中升降油缸下降到中間位置（這時板料落在下模上）→液壓板料折彎機上模下降接觸板料，實現輕壓（只要不移動）→夾緊油缸退回到初始位置→進退油缸退回到初始位置→送料油缸退回到初始位置→升降油缸下降到限制位置→折彎機下行壓出一個波紋→升降油缸上升到中間位置→進退油缸前進到油缸螺母限制位置→夾緊油缸夾緊板料→升降油缸上升到初始位置，波形高于下模。重復送料機構送進，進入下一個循環。

整個折彎過程中，板料都處于受壓狀態，不會產生移動，保證了波紋的平行。

3 結語

設計的厚波紋板自動成形折彎機，采用PLC控制，具有點動、單次、連續功能，對于不同厚度、不同波形的板料，調整非常方便。提高了效率，降低了勞動強度。客戶使用效果良好。主機具有普通折彎機的所有功能，具有較為廣闊的市場前景。

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