復平模具的有限元分析與操作指導

喬根榮，黃 兵，劉 聰

（1.江蘇亞威機床股份有限公司，江蘇 揚州 225200；2.揚州大學 機 械工程學院，江蘇 揚州 225127）

0 引言

折彎機上的復平模具被廣泛應用于鍛壓行業，復平模具分為復合型復平模具與專用復平模具。由于復合型復平模具可以將銳角折彎與壓邊兩個工序共用一套模具完成，不需要更換模具，故可減少輔助工時，適用于批量生產，但是如果操作不當或是模具的承載力過大往往會影響到復平模具的使用壽命。

目前對于折彎機使用的復平模具的研究較少，主要是根據經驗以及工藝要求進行設計。本文使用有限元方法［1，2］對復平模具進行分析并對該使用方法提出改進。

1 復平力的計算

表1為Q235 A鋼單位長度上的復平壓力。不銹鋼板復平力為表1數據的1.5倍，鋁板復平力為表1數據的0.6倍。

表1 單位長度上的復平壓力

復平壓力F（N）的計算公式為：

其中：K為復平壓力系數，半閉式為20×104N／m，全閉式為40×104N／m；δ為折彎板料的厚度，mm；L為折彎板料的長度，m。

從使用模具的安全性考慮，根據復平壓力表及復平壓力計算公式，K取40×104N／m，δ取5 mm，L值根據加工鋼板的實際長度選用。

2 研究對象

以亞威標準復平模為例，其長度L＝835×3＝2 505 mm，如圖1所示。

圖1 標準復平模

從折彎和復平的板料規格出發，可分為3種板料，分別是長度L＜835 mm，835 mm≤L＜1 670 mm，1 670 mm≤L≤2 505 mm。在實際加工中發現，如果操作不當會使得模具的復位彈簧失效、導向定位螺釘斷裂以及導致復平模具損壞。

下面分別以L為500 mm，1 100 mm和1 800 mm的3種工件為例，在單位復平力40 t／m作用下，對復平模具的應力變形情況進行有限元分析。……