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1、
第3章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計
J 3.8彎曲模典型結(jié)構(gòu)
確定彎曲件工藝方案后,即可進(jìn)行彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。常見的彎曲模結(jié)構(gòu)類型有:單工序彎曲模、級進(jìn)彎曲 模、復(fù)合模和通用彎曲模。下面對一些比較典型的模具結(jié)構(gòu)簡單介紹如下:
37.1單工序彎曲模 |
1 . V形件彎曲模圖3.8.1a為簡單的V形件彎曲模,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、通用性好。但彎曲時坯料容易偏移, 影響工件精度。
圖3.8.1b?圖3.8.1d所示分別為帶有定位尖、頂桿、 V形頂板的模具結(jié)構(gòu),可以防止坯料滑動,提高工件精
度。
圖3.8.1e所示的V形彎曲模,由于有頂板及定料銷,可以有效防止彎曲
2、時坯料的偏移,得到邊長差偏差為
0.1mm的工件。反側(cè)壓塊的作用平衡左邊彎曲時產(chǎn)生的水平側(cè)向力
a 1 b)
圖3.8.1 V形彎曲模的一般結(jié)構(gòu)形式
1—凸模 2—定位板 3—凹模 4 —定位尖 5一頂桿
6—V形頂板 7—頂板 8—定料銷 9—反側(cè)壓塊
圖3.8.2為V形精彎模,兩塊活動凹模 4通過轉(zhuǎn)軸5校接,定位板3 (或定位銷)固定在活動凹模上。彎曲前 頂卞f 7將轉(zhuǎn)軸頂?shù)阶罡呶恢茫箖蓧K活動凹模成一平面。在彎曲過程中坯料始終與活動凹模和定位板接觸,以防止彎 曲過程中坯料的偏移。這種結(jié)構(gòu)特別適用于有精確孔位的小零件、坯料不易放平穩(wěn)的帶窄條的零件以及沒有足夠壓料
3、面的零件。
1-凸模2—支架 3 —定位板(或定位銷)
4—活動凹模5—轉(zhuǎn)軸 6 —支承板 7—頂桿
2 . U形件彎曲模 根據(jù)彎曲件的要求, 常用的U形彎曲模有圖3.8.3所示的幾種結(jié)構(gòu)形式。 圖3.8.3a所示為
開底凹模,用于底部不要求平整的制件。圖
3.8.3d用于料厚公差較大而內(nèi)側(cè)尺
3.8.3 b用于底部要求平整的彎曲件。圖 3.8.3c用于料厚公差較大而外側(cè) 尺寸要求較高的彎曲件,其凸模為活動結(jié)構(gòu),可隨料厚自動調(diào)整凸模橫向尺寸。圖
寸要求較高的彎曲件,凹模兩側(cè)為活動結(jié)構(gòu),可隨料厚自動調(diào)整
圖3.8.3 U形件彎曲模
1—凸模 2—凹模 3—彈簧4 —凸
4、?;顒予倝K
5、9—凹?;顒予倝K 6—定位銷 7—轉(zhuǎn)軸 8—頂板
凹模橫向尺寸。圖3.8.3e為U形精彎模,兩側(cè)的凹?;顒予倝K用轉(zhuǎn)軸分別與頂板較接。彎曲前頂桿將頂板頂
出凹模面,同時頂板與凹?;顒予倝K成一平面,鑲塊上有定位銷供工序件定位之用。彎曲時工序件與凹?;顒右黄疬\(yùn)
動,這樣就保證了兩側(cè)孔的同軸。圖 3.8.3f為彎曲件兩側(cè)壁厚變薄的彎曲模。
圖3.8.4是彎曲角小于90。的U形彎曲模。壓彎時凸模首先將坯料彎曲成 U形,當(dāng)凸模繼續(xù)下壓時,兩側(cè)的轉(zhuǎn)
動凹模使坯料最后壓彎成彎曲角小于 90。的U形件。凸模上升,彈簧使轉(zhuǎn)動凹模復(fù)位,工件則由垂直圖面方向從凸模
上
5、卸下。
圖3.8.5為一次成形彎曲模從
3 . 口形件彎曲模 口形彎曲件可以一次彎曲成形,也可以二次彎曲成形。
圖3.8.5a可以看出,在彎曲過程中由于凸模肩部防礙了坯料的轉(zhuǎn)動,加大了坯料通過凹模圓角的摩擦力,使彎曲件側(cè) 壁容易擦傷和變薄,成形后彎曲件兩肩部與底面不易平行(圖 3.8.5c )。特別是材料厚、彎曲件直壁高、圓角半徑小 時,這一現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
圖3.8.6為兩次成形彎曲模,由于采用兩副模具彎曲, 從而避免了上述現(xiàn)象,提高了彎曲件質(zhì)量。但從圖3.8.6b 可以看出,只有彎曲件高度 H> ( 12?15) t時,才能使凹模保持足夠的強(qiáng)度。
圖3.8.7所示
6、為在一副模具中完成兩次彎曲的 形件復(fù)合彎曲模。凸凹模下行,先使坯料凹模壓彎成 U形,凸
凹模模繼續(xù)下行與活動凸模作用,最后壓彎成口形。這種結(jié)構(gòu)需要凹模下腔空間較大,以方便工件側(cè)邊的轉(zhuǎn)動。
圖3.8.6 口形件兩次成形彎曲模
a)首次彎曲 b)二次彎曲
1—凸模 2—定位板 3—凹模 4—頂板 5 —下模形
圖3.8.7 口形件復(fù)合彎曲模
1—凸凹模 2—凹模3—活動凸模 4—頂桿
圖3.8.8所示為復(fù)合彎曲的另一種結(jié)構(gòu)形式。凹模下行,利用活動凸模的彈性力先將坯料彎成 U形。凹模繼
續(xù)下行,當(dāng)推板與凹模底面接觸時,便強(qiáng)迫凸模向下運(yùn)動,在擺塊作用下最
7、后彎成口形。缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
4
3.8.9b
平方向的錯移力
3.8.9c
同時也為頂板導(dǎo)向,防止其竄動
1—凹模 2—活動凸模
為有頂板和定位銷的 Z形件彎曲模,能有效防止坯料的偏移。反側(cè)壓塊的作用是克服上、下模之間水
所示的Z形件彎曲模,在沖壓前活動凸模10在橡皮8的作用下與凸模4端面齊平。沖壓時活動凸模與
圖3.8.8 帶擺塊的口形件彎曲模
圖3.8.9 Z形件彎
1—頂板 2—定位銷 3—反側(cè)壓塊
6一上模座7一壓塊 8 一橡皮 9—凸模托板
當(dāng)頂板接觸下模座11后,橡皮8壓縮,則凸模4相對于活動凸模10下移將坯料右端彎曲成形。當(dāng)壓塊 7與上模
8、座6
相碰時,整個工件得到校正。
5 .圓形件彎曲模 圓形件的尺寸大小不同,其彎曲方法也不同,一般按直徑分為小圓和大圓兩種。( 1)直
徑dw5mm的小圓形件 彎小圓的方法是先彎成 U形,再將U形彎成圓形。用兩套簡單模彎圓的方法見圖 3.8.10a 。由于 工件小,分兩次彎曲操作不便,故可將兩道工序合并。圖 3.8.10b為有側(cè)楔的一次彎圓模,上模下行,芯棒 3先將
圖3.8.10 小圓彎曲模
1—凸模
2—壓板 3—芯棒 4—坯料5 —凹模 6—滑塊 7—楔模 8—活動凹模
坯料彎成U形,上模繼續(xù)下行,側(cè)楔推動活動凹模將 U形彎成圓形。圖3.8.10c所示的
9、也是一次彎圓模。上 模下行時,壓板將滑塊往下壓,Vt塊帶動芯棒將坯料彎成 U形。上模繼續(xù)下行,凸模再將 U形彎成圓形。如果工件精
度要求高,可以旋轉(zhuǎn)工件連沖幾次,以獲得較好的圓度。工件由垂直圖面方向從芯棒上取下。
(2)直徑d>20mm的大圓形件 圖3.8.11是用三道工序彎曲大圓的方法,這 種方法生產(chǎn)率低,適合
于材料厚度較大的工件。 圖3.8.12是用兩道工序彎曲大圓的方法,先預(yù)彎成三個 120。的波浪形,然后再用第二套模具彎成圓形,工
件順凸模軸線方向取下。
圖3.8.11 大圓三次彎曲
a)首次彎曲 b)二次彎曲
c)三次彎曲
圖3.8.12
10、 大圓兩次彎曲模
a)首次彎曲 b)二次彎曲
1—凸模 2—凹模 3—定位板
圖3.8.13a是帶擺動凹模的一次彎曲成形模,凸模下行先將坯料壓成 U形,凸模繼續(xù)下行,擺動凹模將 U形
彎成圓形,工件順凸模軸線方向推開支撐取下。這種模具生產(chǎn)率較高,但由于回彈在工件接縫處留有縫隙和少量直邊, 工件精度差、模具結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。圖 3.8.13b是坯料繞芯棒卷制圓形件的方法。反側(cè)壓塊的作用是為凸模導(dǎo)向 ,并平衡
上、下模之間水平方向的錯移力。模具結(jié)構(gòu)簡單,工件的圓度較好,但需要行程較大的壓力機(jī)。
圖3.8.13 大圓一次彎曲成形模
1—支撐 2—凸模 3—擺動凹模 4—頂板 5
11、 —上模座 6—芯棒 7—反側(cè)壓塊 8—下模座
6 .較鏈件彎曲模 圖3.8.14所示為常見的較鏈件形式和彎曲工序的安排。預(yù)彎模如圖 3.8.15所示。卷圓的
原理通常是采用推圓法。圖 3.15b是立式卷圓模,結(jié)構(gòu)簡單。圖 3.15c是臥式卷圓模,有壓料裝置,工件質(zhì)量較好,
操作方便。
第二道工序
圖3.8.15 較鏈件彎曲模
1—擺動凸模 2—壓料裝置 3—凹模
7 .其它形狀彎曲件的彎曲模
對于其它形狀彎曲件,由于品種繁多,其工序安排和模具設(shè)計只能根據(jù)彎曲件的形狀、尺寸、精度要求、材
料的性能以及生產(chǎn)批量等來考慮, 不可能有一個統(tǒng)一不變的彎曲方法。 圖3.8.1
12、6?圖3.8.18是幾種工件彎曲模的例子。
3.8.16 滾軸式彎曲模
1—凸模 2—定位板3—凹模 4—滾軸 5—擋板
圖3.8.17 帶擺動凸模彎曲模
1—擺動凸模 2—壓料裝置 3—凹模
圖3.8.18 帶擺動凹模的彎曲模
1—凸模 2—定位板 3—擺動凹模
對于批量大、尺寸較小的彎曲件,為了提高生產(chǎn)率,操作安全,保證產(chǎn)品質(zhì)量等,可以采用級進(jìn)彎曲模進(jìn)行
多工位的沖裁、壓彎、切斷連續(xù)工藝成形,詳見第 6章。
3,8_3復(fù)合模 I
對于尺寸不大的彎曲件,還可以采用復(fù)合模,即在壓力機(jī)一次行程內(nèi),在模具同一位置上完成落料、彎曲、
沖孔等幾種
13、不同工序。 圖3.8.19a、圖3.8.19b是切斷、彎曲復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡圖。 圖3.8.19c是落料、彎曲、沖孔復(fù)合模,
模具結(jié)構(gòu)緊湊,工件精度高,但凸凹模修磨困難。
( 3.84通用彎曲模 |
對于小批生產(chǎn)或試制生產(chǎn)的零件,因?yàn)樯a(chǎn)量少、品種多且形狀尺寸經(jīng)常改變,所在在大多數(shù)情況下不能使 用專用彎曲模。如果用手工加工,不僅會影響零件的加工精度,增加勞動強(qiáng)度,而且延長了產(chǎn)品的制造周期,增加了 產(chǎn)品成本。解決這一問題的有效途徑是采用通用彎曲模。
采用通用彎曲模不僅可以制造一般的 V形、U形、形零件,還可以制造精度要求不高的復(fù)雜形狀的零件,圖
3.8.20是經(jīng)多次V形彎曲制造復(fù)雜零件的例子
14、。
1—沖孔凹模
圖3.8.19 復(fù)合彎曲模
2—沖孔凸模 3—凸凹模 4 —頂件銷 5—擋塊 6—彎曲凸模
圖3.8.20 多次V形彎曲制造復(fù)雜零件舉例
圖3.8.21 折彎機(jī)用彎曲模的端面形狀
a)通用凹模 b)直臂式凸模 c)曲臂式凸模
圖3.8.21是折彎機(jī)上用的通用彎曲模。凹模四個面上分別制出適應(yīng)于彎制零件的幾種槽口(圖 3.8.21a )。
凸模有直臂式和曲臂式兩種,工作圓角半徑作成幾種尺寸,以便按工件需要更換(圖 3.8.21b ,圖3.8.21c )。
圖3.8.22為通用V形彎曲模。凹模由兩塊組成,它具有四個工作面,以供彎曲多種角度用。凸模按工件彎曲 角和圓角半徑大小更換。
圖3.8.23為通用U形、形件彎曲模結(jié)構(gòu)簡圖。一對活動凹模 14裝在框套12內(nèi),兩凹模工作部分的寬度可
根據(jù)不同的彎曲件寬度調(diào)節(jié)螺栓 8。一對頂件塊13在彈簧11的作用下始終緊貼凹模,并通過墊板 10和頂桿9起壓料
和頂件作用。一對主凸模 3裝在特制模柄1內(nèi),凸模的工作寬度可調(diào)節(jié)螺栓 2,壓彎 形件時,還需副凸模 7,副凸模
的高低位置可通過螺栓 4、6和斜頂塊5調(diào)節(jié)。壓彎U形件時則把副凸模調(diào)節(jié)至最高位置。
圖3.8.22 通用V形彎曲模