一種電視機鋁型材無縫折彎模具設計

梁焯鋒

（創維集團研發總部工業設計研究院 工藝所，廣東 深圳518000）

0 前言

隨著電視機屏體技術的不斷發展，電視機的外觀正朝著超薄超窄的方向發展，而金屬材料由于其優異的外觀品質和機械性能被越來越多的應用在電視機面框設計上。 現有金屬材料的加工方式多種多樣，但在成型或表面處理或成本上都存在著各種各樣的問題，本文提出一種應用鋁型材的無縫折彎模具，使用該模具進行鋁型材折彎能在一定程度上解決現有工藝應用在電視機面框設計上的問題，為今后電視機設計提供新的方法。

1 現有電視機面框金屬加工技術介紹

在電視機領域現有金屬加工工藝多種多樣：①壓鑄，表面處理限制較多，需要開壓鑄模，成本較高，通常應用在底座等外觀件上；②板材沖壓或CNC，成型精度高，表面處理效果多樣，但由于其采用的是整板沖壓或者銑削，存在材料損耗較多或者加工周期長等問題，量產成本較高；③型材折彎，成本低，表面處理效果好且多樣，但現有工藝折彎帶有較大筋位的零件在折彎角處難以處理， 要么會形成角部堆料、要么會有縫隙或段差。

綜上所述，若能很好解決型材折彎后角部的問題將更大的推動金屬在電視機面框上的應用。

2 鋁型材無縫折彎技術原理

電視的面框、 中框等外觀結構件多采用F 形、L 形等帶有較大尺寸的筋位的鋁型材，通過一種無縫折彎模具的加工成型，可以使得折彎角位置無需切除筋位，折彎成品外觀面無縫隙。 該模具由以下結構組成：①模座；②凹模；③折彎擠料壓板；④壓板定位銷；⑤凸模導軌；⑥凸模；⑦液壓缸（2 臺）。 如圖1 所示。

圖2 無縫折彎模具結構示意圖

模具的折彎原理如下：

（1）折彎時利用液壓缸1 傳遞給折彎擠料板的Z 方向的壓力將前框面壓緊，使折彎時筋a 材料只能沿著XY 平面流動，同時液壓缸2推動凸模在XY 平面加壓力對應于凹模運動，從而得到需要的折彎形狀。

（2）為控制折彎過程中材料的流向，防止成品出現凹痕、皺紋等不良，凸模的形狀及與壓板的間隙的設計有特定要求，如圖2 所示：

凸模斜角 α 經驗值：α=3°，0.8≤t≤1.2；?=5°,1.2＜t≤1.5，單位 mm，t 為鋁型材料厚；

凸模上端面與壓板的間隙g 的經驗公式：g=0.02B+1.02t,(B≤12.0,0.8≤t≤1.6)，單位 mm；B 為型材正面寬度，t 為鋁型材料厚。

圖2 無縫折彎模具結構細節圖

3 應用案例

使用模具進行F 形型材折彎加工的過程，型材基本尺寸如下料厚t 為1mm、正面筋寬度B 為8.8mm，實施過程如下：

（1）根據料厚及筋寬度確定模具設計的關鍵尺寸：α=3°，g=1.2mm，完成折彎模具的加工制作；

（2）將已加工好定位切口及避位切口的F 形型材放入折彎模具，插入兩根定位銷將型材定位；

（3）安裝本技術模具的折彎擠料壓板，并插入兩根壓板定位銷定位；

（4）液壓缸1 持續加約力500N，將折彎擠料壓板壓緊，然后取下型材定位銷。

（5）液壓缸1 持續加力約1000N,同時液壓缸2 加力，推動凸模運動，直至到達折彎最終位置，完成折彎。

（6）撤去液壓缸1 和液壓缸2 的壓力，取下壓板定位銷和折彎擠料壓板，凸模退回初始位置，取下折彎完成的型材。

圖3 無縫折彎模具折彎流程圖

4 結語

隨著消費者對電視機外觀要求越來越高，使用金屬作為電視機面框越來越多，而鋁型材折彎成為最為廣泛采用的工藝，使用無縫折彎模具可以克服傳統折彎工藝角部存在堆料、縫隙、段差等問題，讓電視機面框外觀性能更加優異，超薄超窄的特點更加突出。

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