薄壁鋁合金管手動折彎模

張子朋，王少君，李金池，馬 全

豫西集團河南江河機械有限責任公司（河南平頂山 467337）

1 制件分析

護管是我公司開發產品中的一個零件，用薄壁鋁合金管折彎而成，要求護管所有折彎部位圓滑過渡，不得有死角，如圖1所示。

項目初期單件小批試制靠外協折彎加工，后了解，外協加工的護管零件折彎效果不好，折彎時，出現了皺折、變扁等缺陷，生產進度無法保證，折彎機床需反復調試，護管零件損耗較大，最終尺寸定長比較困難。折彎效果如圖2所示。

2 加工工藝分析

經仔細分析，查閱相關資料發現原設計圖紙所有折彎處R19mm尺寸過小屬于設計缺陷，如果沒有皺折、變扁缺陷需加大折彎處R，為了便于模具統一，使用了以前加工的折彎模的零件，R19mm加大到R140mm，重新做了R32mm折彎工裝。根據這一思路，改進了圖紙，新護管零件如圖3所示。設計了折彎工裝，護管折彎工裝如圖4所示。經實際折彎，外形光滑，管扁微乎其微，改進后折彎效果如圖5所示。

圖1 護管零件圖

圖2 護管零件折彎圖

圖3 改進后護管零件圖

3 模具工作過程

護管在實際折彎時需要分3步進行：①先將護管左端固定；②按從左到右依次折彎6次（在每一步折彎時折彎左右扳手將護管折到位后要復折2～3次，以防護管彈性變形）；③鉗工在最后一次折彎后截護管總長。折彎步驟如圖6～圖11所示，圖6為護管第一次折彎模具圖，圖7為護管第二次折彎模具圖，圖8為護管第三次折彎模具圖，圖9為護管第四次折彎模具圖，圖10為護管第五次折彎模具圖，圖11為護管第六次折彎模具圖。

在護管第六次折彎成形后要截取護管左端工藝加長部分圖12中K1面左端和護管右端工藝加長部分圖13中K2面右端，如圖12所示為護管左端固定位置及截取圖，圖13為護管右端固定位置及截取圖。

圖4 護管折彎工裝圖

圖5 改進后護管折彎圖

圖6 護管第一次折彎模具圖

圖7 護管第二次折彎模具圖

圖8 護管第三次折彎模具圖

圖9 護管第四次折彎模具圖

圖10 護管第五次折彎模具圖

圖11 護管第六次折彎模具圖

圖12 護管左端固定位置及截取圖

圖13 護管右端固定位置及截取圖

4 折彎工作過程

管材折彎方法有拉彎、壓彎、推彎、繞彎、滾彎、擠彎6種管材彎曲成形方法，繞彎易在折彎內部發生皺折現象，外部折彎處比較光滑。拉彎、壓彎、推彎、擠彎也不適合，考慮采用新工藝，使得護管在折彎時每一個折彎處受的力如圖14所示。即在折彎模具壓塊與護管剛接觸時，護管受到壓塊施加給它的力均為F3，壓塊在左右扳手的帶動下繼續轉動，護管所受的力由F3變為F2；當壓塊施加給護管的那個面與護管的接觸面相切時，護管所受的力由F2變為F1。此時該折彎步驟完成，重復此項動作，直到護管全部折彎，在折R32mm彎時用到了兩個折彎扳手，第一個扳手先預折，折成45°斜彎，再用第二把扳手折到90°角（在圖4護管折彎工裝圖只顯示了第二把扳手，第一把扳手和第二把扳手結構相似）。在模具方面，為了快速安裝與拆卸模具各個部分的連接用到了圓柱銷，圓柱銷使用方便，制造簡單，經常拆卸需要熱處理到50～55HRC，其中φ10mm配合銷與固定芯軸23過盈配合與護板固定架1間隙配合，這樣使用模具更加方便，φ10mm配合銷尺寸如圖15所示。

圖15 φ10mm配合銷尺寸圖

圖14 護管折彎處受力圖

5 結束語

本模具投產以來，折彎時模具動作平穩、可靠，單人操作折彎即可，生產效率較高（模具安裝速度快，模具通用性好）。該模具目前已投入大批量折彎生產，其成形的折彎件質量穩定，護管所有折彎部位圓滑過渡，沒有死角。該模具的成功研制可為同類薄壁管材件的模具設計提供有益的借鑒。