復合母排折彎模具的改進設計分析

李哲

摘 要：在復合母排產品折彎成型過程中，影響工件成型的因素非常多，而模具的配置是關鍵。現有的折彎模具已經不能完全滿足各類折彎件的折彎需求，且模具配置越來越多。本文通過對現有折彎模具的分析，提出了一種對現有折彎模具的改進設計方法，對折彎機開口可調下模的設計與選型進行了初步的理論分析。

關鍵詞：折彎；模具；開口可調

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2017）08-0175-02

Abstract：In the process of the busbar bending， there are some factors that affected parts molding，the configuration of the die is the key. Existing bending die can not fully meet the various needs of the bending structure. And there are more and more die configuration. Based on the analysis of existing bending die，proposed a method to improved design of the die， carried on the preliminary analysis for design and selection of adjustable opening die of the bending machine.

Key Words：Bending； Die； Adjustable Opening

數控折彎機是通過折彎機上下模具的相互擠壓對折彎件進行折彎和成型的，實際折彎過程中需要根據待折彎件的板厚及折彎圓弧來選定不同的折彎模具，這便導致各類常規開口都需有對應的開口模具，不僅則造成管理及維護保養的不便，同時頻繁的更換模具也在一定程度上導致了產品加工過程的不穩定和人工勞動成本的增加。一般常用折彎下模具結構如下圖1所示，分別為單槽模和多槽模，開口為V形結構，常加工為78°和86°等角度的V形槽，主要用于標準的角度折彎。對于單槽模具而言，每一種開口都需對應有一副模具，隨著產品的發展模具數量也將隨之增加，且在工件的折彎操作中需進行頻繁的更換；而多槽模具雖然開口較多，但是調整開口時極為復雜，需要翻轉模具并進行對中校正，這樣便增大了勞動與管理成本。

1模具改進設計分析

1.1改進模具所需具備的特點

1）下模開口可以根據折彎需求在模具可調范圍內進行選取，開口調整操作簡便；

2）模具的通用性好，能替代大部分單槽下模；

3）模具開口調整更換后不需要進行重新對中校正；

4）折彎工件的角度不受限制，具備一定的預彎功能等。

1.2模具結構設計

如下圖2所示，為自動可調下模，其結構為將兩個模座（相當于固定單槽下模具的模肩部位，下同）安裝于底座上，通過手動調節兩模座之間的距離來保證不同的模具開口，此套自動調節系統包含機械、液壓及電氣部分，結構較為復雜。模具在工作時先由導正對中系統將模座懸浮離開底座，而后開口調節系統根據要求使左右模座運動至需要位置，運動距離由安裝于兩側的光柵尺進行檢測控制，最后導正對中系統將模座落下，模座與底座之間通過齒狀梯形螺紋控制，其齒距精度決定了模具的調節精度。

這種開口可調下模是現有折彎下模中水平最高的一種，也是開口可調下模的發展方向。此種結構的可調下模工作效率高，適用于高投資，需要頻繁變更下模開口且要求下模開口大的場合，但是其結構復雜，對各部件的可靠性、加工精度、材料硬度及強度都要求非常高，制造成本高，且需固定安裝于工作臺面上，對于小噸位及下模開口要求不大的折彎機來說并不適用。

從自動可調下模的基礎上我們可以簡化出一種簡易的手動調節的開口可調下模，可以稱之為插板式可調下模，其結構如下圖所示，圖3（a）和圖3（b）分別為其最小開口與最大開口時的狀態。通過增加或減少在底座中的墊板數量來調節下模的開口。

工作原理：通過增加或減少在底座中的墊板數量來調節下模的開口。

模具結構：由底座、插板、模座、緊固螺栓和托板組成。

結構分析：該插板式可調下模的底座為槽形結構，一般應采用鑄件，通過底座上的安裝端與折彎機工作臺面上的下模具插槽配合進行安裝固定。模座現一般使用42CrMo，有較高的熱處理要求，采用整體淬火加上表面局部淬火處理，在保證模座的整體性能的同時又使其具有較好的加工性能。插板厚度可根據模具需要的每次最小調節量來確定其厚度，通過增加或減少插板的數量便可自由調節下模的開口大小。

這種插板式可調下模結構較為簡單，制造成本較低，一副模具便可替代多幅單槽單開口模具，具有較大的可操作性和通用性。

3基于開口可調模具的其他優化改進

3.1 Z型折彎成型模具的改進

通過對開口可調下模具的分析，這種可調開口的設計思路同樣可以運用到Z型折彎及U型折彎結構的成型模具上去。對于U形折彎模具，其下模具可以參照上述插板式可調下模的設計，將模座的V槽取消，使用平滑的圓弧曲線過渡，使左右兩個模座形成不帶V槽的U型槽結構。

如下圖4所示為一簡易的Z型折彎成型模具，由上模、下模、墊板和模座組成通過調整墊片的厚度及上下模具刀尖的距離來達到折彎所需模具開口的寬度，通過加壓，一次性加工形成Z形折彎。此種成型模具的結構較簡單，適用于折彎臺階高度較小的Z型折彎結構，成型精度比通用模具稍低，通用性較低，在模具設計過程中還需要考慮上下模具的對中及上下模具刀尖距離控制等問題。

3.2下模具模肩優化改進

最常見的折彎模具結構如圖5所示，此種模具結構折彎時，模肩（開口可調模具對應部位為模座）與產品的接觸面為R圓弧面，由于圓弧面通常為單一的圓角，且圓角偏小，折彎件成型時折彎件逐漸滑入下模槽中，折彎件與折彎下模具模肩是相對滑動摩擦，折彎件在成型后表面容易留下擦傷、壓痕、凹陷和尺寸誤差等缺陷，既影響產品的外觀質量，也會導致產品的強度降低，在≦90°的角度折彎和較厚折彎件的折彎中尤為明顯。為解決此問題，可以把模肩的R圓弧部位改為滾軸結構，如圖6所示，在折彎時滾軸在折彎件的帶動下轉動，因此折彎件外側與下模具之間的滑動摩擦變為滾動摩擦，減少了折彎件表面與模具表面的相對滑動，這樣便可極大的減少因滑動摩擦太大導致的缺陷。

5結語

本文針對現有通用的模具及折彎結構的現狀，設計了一種簡易的開口可調下模結構，系統地論述了開口可調下模的設計結構與工作原理，并在此基礎上對異型折彎結構提出了相應的模具改進方案，但是由于本文所論述的模具改進方案僅是進行了初步的理論分析，對其實際的應用還需進行更深入的設計研究。

參考文獻

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