矩形薄板折邊機(jī)研制

（上海船舶設(shè)備研究所，上海200031）

李普陽(yáng)，李 驥，馬 軍

0 引言

目前常用的折邊設(shè)備主要功能是將平板折邊，新研制的折邊機(jī)可以將矩形薄筒體圓周折邊。將需要折邊的矩形薄筒體放入折邊機(jī)內(nèi)腔，通過折邊模具將矩形薄筒體4條直邊及4個(gè)圓角折90°，再使用負(fù)角整形模具將回彈的薄板再次折彎，通過2次折彎可以保證折邊前與折邊后的角度呈垂直[1]。

1 矩形薄筒體折邊前后的狀態(tài)

矩形薄筒體成型后，矩形薄筒體外側(cè)長(zhǎng)邊為L(zhǎng)1，外側(cè)短邊為L(zhǎng)2，外側(cè)圓角為R，厚度約0.4 mm。根據(jù)后續(xù)制造工藝需要，筒體四周及圓角需要折邊，折邊寬度為L(zhǎng)，折邊后矩形薄筒體外側(cè)長(zhǎng)邊為L(zhǎng)1＋2L，外側(cè)短邊為L(zhǎng)2＋2L，外側(cè)圓角為R＋L[2]。由于圓角位置材料被拉伸，外側(cè)邊緣材料向內(nèi)側(cè)流動(dòng)，圓角折邊后實(shí)際寬度小于L，直邊段材料拉伸很少，理論寬度和實(shí)際寬度相差不大。矩形薄筒體折邊前后的狀態(tài)如圖1和圖2所示。

圖1 折邊前

圖2 折邊后

2 折邊機(jī)的工作原理

折邊機(jī)主要由夾緊機(jī)構(gòu)、折邊機(jī)構(gòu)、整形機(jī)構(gòu)和機(jī)架組成，各模塊之間循環(huán)動(dòng)作，完成矩形薄筒體4條直邊和4個(gè)圓角的折邊[3]。見圖3。

圖3 折邊機(jī)

折邊機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)由4套相互獨(dú)立的夾緊組件組成，夾緊油缸推動(dòng)夾緊模具壓緊矩形薄筒體，筒體內(nèi)側(cè)與內(nèi)襯完全貼合，外側(cè)與夾緊模具完全貼合，使用定位塊準(zhǔn)確定位筒體的折邊高度，保證在折邊時(shí)矩形薄筒體不發(fā)生滑動(dòng)。見圖4。

圖4 夾緊機(jī)構(gòu)

折邊機(jī)構(gòu)通過安裝在中心軸下的下拉油缸，中心軸帶動(dòng)4面傾斜的模具向下滑動(dòng)；4面傾斜模具依靠4個(gè)斜面，同時(shí)驅(qū)動(dòng)4個(gè)直邊段滑板聯(lián)動(dòng)將4個(gè)直邊段折邊，直邊段滑板同步滑移間接驅(qū)動(dòng)圓角滑板滑動(dòng)，這樣就完成一個(gè)中心軸直接驅(qū)動(dòng)4個(gè)直邊段和間接驅(qū)動(dòng)4個(gè)圓角折邊，將矩形薄筒體的4個(gè)直邊段和4個(gè)圓角一次折邊90°。矩形薄筒體完成折邊后，油缸上頂，中心軸頂升4面傾斜的模具，通過收縮模將4塊直邊段折邊模收回，4塊直邊段折邊模間接驅(qū)動(dòng)4塊圓角折邊模聯(lián)動(dòng)收回。見圖5。

圖5 折邊機(jī)構(gòu)

矩形薄筒體折邊模收回后，折邊后的矩形薄筒體會(huì)發(fā)生回彈。為了保證折邊前與折邊后薄板垂直，使用安裝在整形機(jī)構(gòu)上的負(fù)角模具二次整形，整形后矩形薄筒體再次回彈達(dá)到折邊前后垂直的要求。筒體整形完成后，4套夾緊油缸縮回，矩形薄筒體可以脫模，見圖6。

圖6 整形機(jī)構(gòu)

3 折邊后的效果

折邊后直邊段平直，圓角位置外邊緣伸長(zhǎng)較多，內(nèi)邊緣伸長(zhǎng)較少。隨著折邊寬度的增加，圓角外邊緣按比例伸長(zhǎng)，當(dāng)伸長(zhǎng)率大于材料允許的延伸率時(shí)，折邊后圓角開裂；當(dāng)伸長(zhǎng)率小于材料允許的延伸率時(shí)，折邊后圓角不開裂。由于圓角內(nèi)外側(cè)伸長(zhǎng)量不等，圓角位置有輕微凹坑，通過合理控制折邊模和夾緊模之間的間隙可減小凹坑[4]。矩形薄筒體折邊后效果圖見圖7。

圖7 矩形薄筒體折邊后效果圖

4 結(jié)論

通過改進(jìn)折邊機(jī)構(gòu)，合理的匹配折邊滑板圓角和矩形薄筒體圓角，有效的避免了圓角開裂和凹坑，使用自潤(rùn)滑銅板，可以使折邊面無劃痕。合理控制折邊的寬度和薄筒體邊緣光滑可保證圓角位置不開裂，通過二次整形可以很好地解決折邊后的回彈，有效保證折邊前后垂直。矩形薄筒體折邊設(shè)備為筒體底部封板提供了一種新型的封底方式，與傳統(tǒng)折邊封底形式相比，提高了內(nèi)部空間使用率。