文/蒿荷蓮·河北鋼鐵集團宣工公司
一種簡易隔板彎曲模的設計
文/蒿荷蓮·河北鋼鐵集團宣工公司

蒿荷蓮,工程師,沖壓工藝員,主要從事沖壓工藝工裝設計,獲6項實用新型專利。
隔板是我公司生產的TY165-3液力傳動推土
機油箱焊接體(圖1)中的一個零件,附著在油箱內壁上,當推土機油箱內裝柴油時,起到加強內壁作用和緩沖柴油對油箱壁的沖擊作用。該零件材質為08,板材料厚為4mm,需要彎成兩道90°的直角彎。試制期間使用的設備是折彎機,使用折彎機壓形時,需折六道彎,生產效率低,而且壓形過程中,折彎機下臺與零件產生干涉,后擋位無法定位,為解決這一難題,滿足批量生產需求,結合車間現有設備與零件結構,設計出一種模具,可利用500t油壓機進行彎曲,不僅提高了生產效率,同時也降低了成本。

圖1 油箱焊接體
壓形模的結構采用正裝式壓形模,如圖2所示,包括凸模組件、凹模、下模板、圓柱銷以及內六角圓柱頭螺釘,其中凸模組件包括凸模、筋板、立板、上模板。上模板和下模板呈上下布置,凸模設于立板下表面上、凹模設于下模板上表面上,凸模下表面為與軸頭蓋內表面形狀和尺寸相同的型面,凹模上表面為與軸頭蓋外表面形狀和尺寸相同的型面,凹模分別借助于螺釘和圓柱銷與下模板固定連接。將彎曲模設計為單刀模具,設計為單刀的好處是當零件折彎處尺寸更改時,可以根據零件調整距離。壓形時,將板料放進模具,壓形前保證展開圖中的折彎線和模具中心重合。板料平放在凹模上,凸模隨設備下移,使凸模壓緊板料。凸模繼續下移,直到凸模與凹模不能相對上下移動時,完成第一個壓形循環,之后將板料向水平左側移動,使第二條折彎線與模具中心重合。同理,完成零件第二個壓形循環。

圖2 壓形模結構
⑴金屬板材在塑性彎曲時總是伴隨著彈性變形,回彈量的多少將直接影響彎曲件的質量。為了減小回彈對工件精度的影響,應當確定回彈值。如圖3所示,回彈值以回彈角Δα來表示:Δα=α0-α。
式中,α為模具的角度;α0為彎曲后工件實際角度。
由于影響回彈角的因素很多(與材料的機械性能、板材的厚度、彎曲半徑的大小以及彎曲時校正力的大小因素有關),因此,要在理論上計算回彈值是有困難的,通常在模具設計時,按試驗總結的數據(圖表或表格)來選用,經試沖后再對模具工作部分加以修正。本試驗材料是08,屬于軟鋼,且r/t=1;根據相關資料,對于單角90°自由彎曲和單角校正彎曲時,本試驗回彈角Δα=1°,故將模具角度(凹模和凸模與零件相符合的角度)設計為89°時(圖4),壓形后的零件回彈后角度才為90°。
⑵如圖4所示,凹模和凸模的水平尺寸應小于圖1所示的190mm,設計目的是防止零件進行第二次壓形時與設備或模具本身產生干涉。
⑶將凸模與零件相符合的兩側圓角設計為R20,設計目的是方便卸料。

圖3 彎曲時的回彈

圖4 凹凸模的設計
經上述改進,投入使用后的模具,沖壓產品零件符合圖紙要求,且模具拆卸方便,完全滿足了零件質量和批量生產的要求。