卡箍精密成型模具設計

摘要：用傳統彎曲模具加工卡箍類零件，由于零件在模具中彎曲成型時變形量大，零件成型后還需幾道工序才能滿足尺寸要求，工作量大，為此研制卡箍精密成型模具，通過預彎曲機構，使零件在成型過程中始終處于夾緊狀態，減小零件成型中的變形量，經實際應用一次成型完成零件加工，質量可靠，極大提高了生產效率。

關鍵詞：精密成型；預彎曲；夾緊；凸模；凹模；彈簧

中圖分類號：TG162.4 文獻標識碼：A

欲使零件一次成型完成零件加工，關鍵在于如何控制成型過程中零件的變形問題，為此精密成型模具將成型過程分預彎曲成型和彎曲成型二步實現，在傳統彎曲模具中增加了預彎曲凹模，成型過程中毛料以中間孔定位，模具向下壓合，首先由壓塊和預彎凹模在彈簧作用下夾緊零件毛料，實現零件毛料在夾緊作用下成型的目的，模具繼續壓合，在凸模、壓塊、預彎凹模三個工作機構作用下，零件產生預彎曲，增大了零件后續成型金屬流動阻力，隨著上模的繼續向下壓合，最終完成零件彎曲成型。

卡箍毛料在精密成型模具中成型時，零件在壓緊狀態分步完成彎曲成型，有效地避免了成型過程中零件的偏移和中間孔拉長變形，實現無余量彎曲，達到精密成型的目的。

2精密成型模具設計

2.1彎曲力的計算

2.3壓塊的設計

壓塊為長方體帶臺肩結構，與凸模滑動配合，在零件長度方向，受零件形狀限制，尺寸確定不可超過兩第一彎曲小圓弧中心點；在零件寬度方向尺寸確定按選取的彈簧規格及個數來布置，即要保證安放彈簧的位置；高度尺寸設計即壓塊鐓死狀態時，工作表面與凸模一致；壓塊的材料與熱處理與凸模相同。

2.4預彎凹模的設計

預彎凹模為長方體帶臺肩結構，與凹模滑動配合，在零件長度方向，尺寸確定為兩彎曲大圓弧中心連線；在零件寬度方向尺寸確定按選取的彈簧規格及個數來布置，即要保證安放彈簧的位置；高度尺寸設計即預彎凹模鐓死狀態時，工作表面與凹模工作型面一致；預彎凹模的材料與熱處理與凹模相同。

2.5預彎凹模、壓塊壓力可調機構的設計

為保證在適當壓力狀態下的成型動作次序，即壓緊毛料-預彎曲-全部彎曲，則要求預彎凹模下的彈簧彈力不小于零件彎曲力，而通過調整彈簧高度即可調整彈簧彈力，因此，在彈簧的安裝孔后設計了螺塞機構，通過旋擰螺塞實現彈簧彈力調整功能。

2.6彈簧的選擇

按適用于高速級進沖模用彈簧標準HB4575《模具用矩形截面圓柱螺旋壓縮彈簧》選取彈簧，為使預彎凹模及壓塊結構緊湊，且彈簧預壓時總彈力不小于彎曲力1680N，設計在預彎凹模和壓塊后各安放兩個彈簧，按標準中彈簧規格，選取彈簧為：TH20X10。

經計算，所選彈簧產生的彈力為2520N，大于彎曲力1680N，可完成零件預彎曲，并可通過調整彈簧后螺塞盡一步提高彈簧預緊力。

經計算，彈簧壓并高度為19.8mm，預彎凹模下行到底時彈簧高度22.5mm，大于彈簧壓并高度，表明預彎凹模可下行到底，且彈簧總壓縮行程小于此規格彈簧的最大許用載荷行程。

3生產驗證

模具制造完成后，先在液壓機上調試模具，通過調整上下模板彈簧螺塞，實現了壓緊條料、預彎曲直至零件全部成型，零件未偏移，定位孔未變形，端部未伸長，表面質量好，重新計算下料后，實現了無余量精密成型；質量穩定可靠，極大提高了效率。

結語

通過在卡箍精密成型模具中增加預彎凹模及壓塊，可有效解決零件在成型過程中變形問題，經實際應用卡箍精密成型模具實現了無余量精密成型，減輕了工人勞動強度，節約工時，提高效率；對彎曲模具設計中類似問題具有一定的參考價值。

參考文獻

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