《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課件第6章

第6章彎曲模具的設(shè)計(jì)6.1彎曲模具的典型結(jié)構(gòu)6.2彎曲模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.3彎曲模具設(shè)計(jì)實(shí)例6.1彎曲模具的典型結(jié)構(gòu)

6.1.1V形件彎曲模

沿著工件彎曲角的角平分線方向彎曲，稱為V形彎曲，如圖5.3(a)所示。

1.有壓料裝置的V形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.1(a)是有壓料裝置的V形件彎曲模。工作零件為凸模和凹模，定位零件為凹模兩邊的定位槽及后方的定位釘，頂桿和彈簧構(gòu)成頂件機(jī)構(gòu)同時(shí)起到壓料作用，固定零件有模柄、下模座、螺釘、銷釘、彈簧等。圖6.1有壓料裝置的V形件彎曲模

2)工作過(guò)程

有壓料裝置的V形件彎曲模工作過(guò)程如圖6.1(b)所示：①將毛坯放置在凹模上表面，并以定位槽和定位釘定位；②凸模下行，與頂桿配合將毛坯夾緊；③凸模繼續(xù)下行，與凹模配合工作，對(duì)毛坯實(shí)施彎曲；④彎曲成形后，凸模上行，頂桿將工件頂出，彎曲過(guò)程結(jié)束。

3)主要特征

該模具的主要特征是上、下模之間沒(méi)有直接導(dǎo)向關(guān)系，凸、凹模間的位置精度主要靠壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度來(lái)決定。模柄與上模座做成一體，同時(shí)通過(guò)銷釘直接安裝凸模，便于更換凸模。彈性頂桿是為了防止壓彎時(shí)毛坯偏移而采用的壓料裝置，還可以起到彎曲后頂出工件的作用。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低，對(duì)材料厚度公差要求不高。因設(shè)有壓料裝置，故可以使彎曲精度得到保證；工件在彎曲沖程終端得到校正，因此回彈較小，工件的平面度較好。但是，模具在壓力機(jī)上安裝、調(diào)整時(shí)比較麻煩，上、下模的位置精度不易保證。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于批量小、兩直邊長(zhǎng)度精度高的V形彎曲件。

2.無(wú)壓料裝置的V形件彎曲模

如果彎曲件精度要求不高，為簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，壓料裝置也可以省略不用。

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.2(a)為無(wú)壓料裝置的V形件彎曲模。該模具中，工作零件為凸模和凹模，定位零件為左、右兩定位板，導(dǎo)向零件為導(dǎo)柱、導(dǎo)套，固定零件為上模座、下模座、承料板、模柄、螺釘、銷釘?shù)取D6.2無(wú)壓料裝置的V形件彎曲模

2)工作過(guò)程

該模具的工作過(guò)程如圖6.2(b)所示：①先將毛坯放置在凹模上表面，并以兩個(gè)定位板定位；②凸模下行，與凹模配合工作，對(duì)毛坯實(shí)施彎曲；③凸模繼續(xù)下行，直到毛坯與凸、凹模完全接觸；④彎曲成形后，凸模上行，手工取出工件，彎曲過(guò)程結(jié)束。

3)主要特征

該模具主要特征為承料板及其上的定位板可以成形一個(gè)直邊較長(zhǎng)的彎曲件。采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)上、下模進(jìn)行導(dǎo)向，凸、凹模相對(duì)位置容易得到保證。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試較容易，模具間的相對(duì)位置容易得到保證，但由于沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的壓料裝置，故在成形過(guò)程中毛坯可能會(huì)發(fā)生偏移，影響彎曲件兩直邊長(zhǎng)度的精度。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于彎曲件精度要求不高、一個(gè)直邊比較長(zhǎng)的V形或L形件的彎曲。

3．V形件折板式彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.3(a)為較復(fù)雜的V形件折板式彎曲模，屬于一種V形件精彎模。模具的工作零件為凸模和活動(dòng)凹模，定位零件為定位板、頂板，壓料零件為頂桿，固定零件有支架、凹模靠板、下模座、模柄、螺釘、銷釘、轉(zhuǎn)軸等。圖6.3

V形件折板式彎曲模

2)工作過(guò)程

該模具工作過(guò)程如圖6.3(b)所示：①先將毛坯放置在活動(dòng)凹模的上表面，并以其上的左、右定位板定位；②凸模下行，活動(dòng)凹模繞芯軸旋轉(zhuǎn)，而芯軸沿支架向下運(yùn)動(dòng)，凸模在與活動(dòng)凹模夾緊毛坯的同時(shí)，實(shí)施彎曲；③凸模到達(dá)下止點(diǎn)后，毛坯彎曲成形結(jié)束；④凸模上行，頂桿將活動(dòng)凹模頂回水平位置，同時(shí)完成工件的頂出，彎曲過(guò)程結(jié)束。

3)主要特征

該模具具有兩塊活動(dòng)凹模，通過(guò)一側(cè)的軸孔與芯軸相連，芯軸可沿支架的長(zhǎng)槽上下滑動(dòng)，在模具上止點(diǎn)呈水平狀態(tài)，而在下止點(diǎn)構(gòu)成V形。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度較大，制造成本相對(duì)較高。但因采用活動(dòng)凹模結(jié)構(gòu)，所以在彎曲過(guò)程中，毛坯與活動(dòng)凹模始終保持大面積接觸，使毛坯在活動(dòng)凹模上不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)和偏移，且工件表面無(wú)壓痕，彎曲精度較高。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于狹長(zhǎng)的、支承面積小、形狀不對(duì)稱的工件彎曲成形。6.1.2U形件彎曲模

1.普通U形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

U形件彎曲模也稱雙角彎曲模，結(jié)構(gòu)如圖6.4(a)所示。其工作部分為凸模、凹模，定位零件是定位板，頂件裝置為頂板和頂桿，固定零件有模柄、上模座、下模座、凸模固定板、墊板、螺釘、銷釘?shù)取?/p>

2)工作過(guò)程

該模具工作過(guò)程如圖6.4(b)所示：①毛坯由前向后送進(jìn)，靠定位板定位；②凸模下行，與頂板壓緊毛坯，被壓緊的毛坯兩側(cè)沿凹模圓角滑動(dòng)、上翹，逐漸進(jìn)入凸、凹模間隙內(nèi)；③毛坯被全部拉入凹模內(nèi)，頂板接觸下模座后對(duì)毛坯底部進(jìn)行校正；④凸?；爻?，頂板將工件頂出。由于材料回彈，工件會(huì)自動(dòng)脫離凸模。

3)主要特征

該模具的主要特征是上、下模之間沒(méi)有直接導(dǎo)向關(guān)系，在彎曲過(guò)程中，頂板與凸模壓緊毛坯，防止毛坯偏移。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝容易，成本低。但是，模具沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來(lái)防止回彈，使工件有一定的回彈量，從而導(dǎo)致工件的精度不高。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于精度要求不高、生產(chǎn)批量大、普通U形件的彎曲場(chǎng)合。

2.彎曲角φ小于90°的U形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.5(a)為一種彎曲角φ小于90°?的U形件彎曲模。模具的工作零件為凸模、凹模和活動(dòng)凹模，定位零件為凹模上表面的兩塊定位板，固定零件為下模座、復(fù)位彈簧、限位釘、螺釘?shù)取D6.5彎曲角小于90°?的U形件彎曲模

2)工作過(guò)程

該模具工作過(guò)程如圖6.5(b)所示：①將毛坯放置在凹模上表面，并以定位板定位；凸模下行，與凹模配合對(duì)毛坯實(shí)施彎曲，毛坯先被彎曲成U形過(guò)渡狀態(tài)。②凸模繼續(xù)下行，通過(guò)U形件底邊觸動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)凹模的缺口使其旋轉(zhuǎn)，當(dāng)凸模下降至下止點(diǎn)時(shí)，將U形件彎曲至彎曲角φ小于90°?的形狀。凸模上行，轉(zhuǎn)動(dòng)凹模在復(fù)位彈簧的作用下反方向旋轉(zhuǎn)、復(fù)位(由限位釘控制復(fù)位)，工件被活動(dòng)凹模抬起，凸模帶動(dòng)工件上行到上止點(diǎn)后，沿著水平方向取出工件。

3)主要特征

該模具具有固定凹模以及轉(zhuǎn)動(dòng)凹模鑲塊，圓形轉(zhuǎn)動(dòng)凹模以鑲塊方式安裝在凹模兩圓腔中，在凸模作用下靠圓柱面實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在彈簧和限位釘?shù)淖饔孟聫?fù)位。毛坯先由固定凹模彎曲成U形，再由轉(zhuǎn)動(dòng)凹模彎曲成彎曲角φ小于90°的U形件。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)巧妙，但因有活動(dòng)凹模，因此模具裝配及調(diào)整難度加大，制造成本增加。模具進(jìn)行彎曲角φ小于90°?的工件的彎曲時(shí)，由于變形程度大，工件回彈相對(duì)較小，成形精度較高。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于批量小、彎曲角φ小于90°的U形件彎曲

成形。6.1.3Z形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.6為一種典型的Z形件彎曲模。工作零件為凸模、凹模板和活動(dòng)凸模，定位零件為凹模板上的定位銷和頂板上表面的定位銷，頂件、卸料零件為壓料板和頂桿，固定零件為模柄、上模座、凸模托板、下模座、螺釘、銷釘?shù)取?/p>

2)工作過(guò)程

由于Z形件兩端直邊彎曲方向相反，所以Z形彎曲模需要有兩個(gè)方向的彎曲動(dòng)作。其工作過(guò)程如下：①將毛坯放在凹模和壓料板上(此時(shí)兩零件上表面處于同一平面上)，并以此兩個(gè)表面上的定位銷定位(圖6.6(a))；②上模下行，橡膠受壓縮，活動(dòng)凸模與壓料板將毛坯夾緊，活動(dòng)凸模與凹模配合工作，先將毛坯的左端彎曲成形(圖6.6(b))；③上模繼續(xù)下行，橡膠繼續(xù)受壓縮，凸模下降并與壓料板共同作用將工件的右端彎曲成形，當(dāng)壓塊與上模座接觸后，工件得到校正(圖6.6(c))；④凸?；爻?，頂桿通過(guò)推動(dòng)壓料板，將工件從凹模板、側(cè)壓板中頂出，彎曲過(guò)程完成。

3)主要特征

該模具設(shè)計(jì)一個(gè)活動(dòng)凸模(安裝在托板上)和固定凸模，分別完成Z形件的兩邊彎曲成形。設(shè)置一個(gè)壓塊結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)工件實(shí)現(xiàn)校正功能。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積相對(duì)較大，制造裝配困難。模具受水平力作用，存在受力不平衡現(xiàn)象。但在彎曲完畢可對(duì)工件進(jìn)行校正，故工件成形穩(wěn)定，成形精度較高。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具主要應(yīng)用于工件精度要求較高、有校正要求的Z

形件。圖6.6

Z形件彎曲模6.1.4L形件彎曲模

1．邊長(zhǎng)較短型L形件彎曲模

如圖6.7所示為邊長(zhǎng)較短型的L形件彎曲模。模具為單邊彎曲結(jié)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)置有側(cè)壓塊，以抵消側(cè)壓力。毛坯放置在凹模上表面，利用定位銷定位，在彎曲凸模上開設(shè)有讓位孔。凸模與壓料板將毛坯夾緊同時(shí)對(duì)毛坯彎曲成形，屬于不對(duì)稱彎曲成形，彎曲結(jié)束后壓料板將工件推出凹模。

該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低。因?yàn)椴捎枚ㄎ讳N定位，故彎曲前一般需先有一道沖孔工序。該模具結(jié)構(gòu)適用于兩直邊長(zhǎng)度相差不大的L形彎曲件。圖6.7邊長(zhǎng)較短型L形件彎曲模

2．邊長(zhǎng)較長(zhǎng)型L形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

邊長(zhǎng)較長(zhǎng)型L型件彎曲模如圖6.8所示。模具的工作零件為凸模和凹模，定位零件為定位銷，壓料及推件裝置為壓料塊和壓料彈簧，固定零件為上模座、下模座、毛坯固定塊和承料板。圖6.8邊長(zhǎng)較長(zhǎng)型L形件彎曲模

2)工作過(guò)程

該模具在工作時(shí)，毛坯放置在凹模和承料板上表面，以定位銷對(duì)其定位(圖6.8(a))。上模下行，壓料板將毛坯壓住，凸模與凹模配合工作將毛坯彎曲成形，當(dāng)上模座與壓料塊接觸時(shí)，工件得到校正(圖6.8(b))。之后，凸模上行，手工取走工件，彎曲過(guò)程完成(圖6.8(c))。

3)主要特征

該模具為單邊凹模具結(jié)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)置有側(cè)壓塊，以抵消側(cè)壓力。設(shè)置有承料板和毛坯固定塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)邊長(zhǎng)較長(zhǎng)型L形件的定位及彎曲。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低，生產(chǎn)率高。因?yàn)椴捎枚ㄎ讳N定位，故彎曲前一般需先有一道沖孔工序。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于兩直邊長(zhǎng)度相差較大的L形彎曲件。6.1.5形件彎曲模

1.一次彎曲成形模

如圖6.9所示為??形件一次彎曲模。彎曲過(guò)程中由凸模與頂板將毛坯夾緊。該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及裝配調(diào)試容易，生產(chǎn)效率較高，但難以精確控制工件各直邊尺寸，適用于工件精度要求不高、生產(chǎn)批量大的場(chǎng)合。

2.二次成形彎曲模

1)正裝式彎曲模

圖6.10為正裝式二次彎曲模，該模具主要由凸模、凹模、頂板、頂桿等構(gòu)成。圖6.10形件正裝式二次彎曲模先將毛坯彎成U形件，然后將得到的U形件扣在另一副模具的凹模上，并以U形件內(nèi)壁定位，對(duì)其反向彎曲成形。

對(duì)于正裝式模具結(jié)構(gòu)，第二次彎曲凹模的壁厚受到彎曲件彎邊高度h的限制，要求工件高度h>(12～15)t，否則會(huì)因凹模壁厚太薄而致使強(qiáng)度不夠。

板料經(jīng)過(guò)兩次彎曲，并且第二次還是反向彎曲成形，所以工件回彈量相對(duì)較小，成形精度較高。但需要兩道工序和兩套模具，生產(chǎn)效率較低。

該模具適用于有一定精度要求的??形件彎曲。

2)倒裝式彎曲模

圖6.11為倒裝式二次彎曲模。兩套模具利用工件上的工藝孔定位。第一次彎曲彎出工件兩個(gè)外角，呈90°，同時(shí)將中間兩角預(yù)彎成45°?(圖6.11(a))；第二次彎曲將中間兩角彎曲成90°?(圖6.11(b))；上模回程時(shí)，通過(guò)凹模內(nèi)彈簧和壓料板將工件推出(圖6.11(c))。圖6.11形件倒裝式二次彎曲模

3.復(fù)合彎曲模

復(fù)合彎曲模結(jié)構(gòu)形式如圖6.12(a)所示。模具的工作零件為凸凹模、活動(dòng)凸模和凹模，定位零件為定位板，推件機(jī)構(gòu)為推板和推桿，頂件機(jī)構(gòu)為活動(dòng)凸模和頂桿，壓料零件為推板，固定零件為模柄、上模座、下模座、螺釘?shù)?。其工作過(guò)程如圖6.12(b)所示。圖6-12復(fù)合彎曲模(1)

4.帶擺塊的彎曲成形模

1)結(jié)構(gòu)組成

帶擺塊的彎曲成形模的結(jié)構(gòu)形式如圖6.13所示，為倒裝結(jié)構(gòu)。模具工作零件有活動(dòng)凸模、凹模、擺塊，定位零件為定位板，推件零件為推板，固定零件有下模座、墊板、螺釘、銷釘?shù)取D6.13帶擺塊的彎曲成形模

2)工作過(guò)程

該模具工作時(shí)，將毛坯放置在活動(dòng)凸模上，靠?jī)蓚€(gè)定位板定位(圖6.13(a))。凹模下行，與活動(dòng)凸模配合工作，先將毛坯彎曲成倒?fàn)畹腢形(圖6.13(b))。凹模繼續(xù)下行，當(dāng)推板與凹模底部接觸時(shí)，活動(dòng)凸模受力被迫下行，彈性介質(zhì)受壓縮，促使安裝在活動(dòng)凸模上的擺塊繞其轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)，將倒?fàn)畹腢形兩直端向外彎曲并被校正(圖6.13(c))。最后，上模上行，由于工件的回彈，使工件不會(huì)箍緊在活動(dòng)凸模上，而是卡在凹模中，由推板推出工件。

3)主要特征

該模具最主要的特征是采用了擺塊結(jié)構(gòu)將零件一次成形

為形。

4)模具特點(diǎn)

該模具為擺塊結(jié)構(gòu)的復(fù)合彎曲模，零件可一次成形，生產(chǎn)效率較高。彎曲結(jié)束后，工件得到校正，因而回彈小，成形精度高。但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，生產(chǎn)成本高。兩擺塊調(diào)試時(shí)有對(duì)稱度要求，導(dǎo)致模具調(diào)試難度加大，同時(shí)擺塊容易磨損，換修調(diào)整次數(shù)較多。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于毛坯硬度不高，零件成形精度要求較高的

形生產(chǎn)場(chǎng)合。6.1.6圓形件彎曲模

1.直徑d≤5mm的小圓形件

對(duì)于d≤5?mm的小圓形件，通常的彎曲方法為：先將毛坯彎曲成U形件，再由U形件彎曲成圓形件。

1)小圓二次壓彎模

如圖6.14所示為小圓二次壓彎模。工作時(shí)，先將毛坯放置在凹模止口內(nèi)定位。上模下行，將毛坯彎曲成U形。在第二套模具上彎曲時(shí)，利用圓形芯棒和圓弧形凸模、凹模將U形件彎成圓形，成形后的零件套在芯棒上，沿芯棒軸向取出即可。

小圓二次壓彎模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作方便。該模具適于小批量的、簡(jiǎn)單圓形件的彎曲。圖6.14小圓二次壓彎模

2)小圓一次壓彎模

如圖6.15(a)所示為小圓一次壓彎模。使用帶有模柄的上模座，凸模直接安裝在上模座上，圓形芯棒安裝在單邊支架上，支架下方設(shè)置有頂桿，使支架可以帶動(dòng)芯棒上下運(yùn)動(dòng)。

如圖6.15(b)所示，毛坯放置在凹模內(nèi)定位，上模下行，凸模接觸支架上圓形芯棒，芯棒將毛坯壓入凹模中部的U形槽內(nèi)，毛坯被壓彎成U形。上模繼續(xù)下行，U形件的兩直邊接觸凸模的凹形面，并被逐漸擠壓靠攏形成圓形。上?；爻?，沿芯棒軸向取出成形工件。圖6.15小圓一次壓彎模

3)自動(dòng)推件圓形件一次彎曲模

如圖6.16(a)所示為自動(dòng)推件圓形件一次彎曲模。擺塊及擺塊支承銷安裝在下凹模上，下凹模固定在下模座上，芯軸凸模、卸料滑套、推桿、滑輪等推件機(jī)構(gòu)安裝于升降架上。

其彎曲工作過(guò)程如圖6.16(b)所示。①將毛坯放置在下模的左、右兩個(gè)擺塊上定位；②上模下行，凸模接觸毛坯，擺塊繞擺塊支承銷擺動(dòng)；③上模繼續(xù)下行，凸模與芯軸凸模將毛坯彎曲成U形；④上模繼續(xù)下行，施壓螺釘開始接觸升降架，迫使升降架帶動(dòng)芯棒凸模下行，U形件兩直邊接觸凹模的凹槽，被逐漸彎曲成圓形；⑤上?；爻讨校敆U將升降架抬起、復(fù)位，自動(dòng)推件機(jī)構(gòu)將工件沿芯軸軸向推出。自動(dòng)推件機(jī)構(gòu)工作過(guò)程如圖6.16(c)所示：①?gòu)澢鷦偨Y(jié)束，在復(fù)位彈簧的作用下，滑輪及推桿處于最左邊位置；②上模回程中，斜形楔塊推動(dòng)滑輪、推桿、卸料滑套(與芯棒同軸)向右運(yùn)動(dòng)，將工件從芯軸軸向推出；③卸料滑套被推到極限位置；④斜形楔塊越過(guò)滑輪，在復(fù)位彈簧的作用下，滑輪及推桿處于最左邊位置(復(fù)位)，上?；氐缴现裹c(diǎn)。圖6.16自動(dòng)推件圓形件一次彎曲模

2.直徑d≥20mm的大圓形件

1)三道工序彎曲大圓

如圖6.17所示為三道工序彎曲大圓的模具示意圖。第一道工序?qū)⒚飨葟澢扇鐖D6.17(a)所示的半成品零件，第二道工序?qū)⑵鋸澢扇鐖D6.17(b)所示的類似U形件，最后成形為圓形，如圖6.17(c)所示。圖6.17三道工序彎曲大圓

2)兩道工序彎曲大圓

如圖6.18所示為兩道工序彎曲大圓的模具結(jié)構(gòu)。第一道工序是先將毛坯彎曲成波浪形(如圖6.18(a)所示)，第二道工序借用芯軸等彎曲成圓形件(如圖6.18(b)所示)。圖6.18兩道工序彎曲大圓

3)帶擺動(dòng)凹模的一次彎曲成形模

如圖6.19(a)所示為帶擺動(dòng)凹模的一次彎曲成形模。凹模由兩個(gè)擺動(dòng)凹模構(gòu)成，兩個(gè)擺動(dòng)凹模均有轉(zhuǎn)軸，安裝在凹模支承板上。

其工作過(guò)程如圖6.19(b)所示：①擺動(dòng)凹模處于開啟狀態(tài)，將毛坯放置在擺動(dòng)凹模上表面，并以定位板定位；②上模下行，擺動(dòng)凹模不動(dòng)，芯軸凸模與其共同作用，將毛坯逐漸彎曲成U形。③之后芯軸凸模推著毛坯繼續(xù)下行，當(dāng)下行至與擺動(dòng)凹模底面接觸時(shí)，擺動(dòng)凹模開始向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)合攏，將工件直邊部分壓緊在芯軸凸模上，兩直邊逐漸靠攏，形成圓形并在下止點(diǎn)位置得到校正；④上?；爻?，在頂桿和頂板的作用下，擺動(dòng)凹模向外轉(zhuǎn)動(dòng)、張開、復(fù)位，套在芯軸凸模上的制作上隨之上行，然后支撐桿向外張開，沿芯軸凸模軸向取出工件，彎曲過(guò)程結(jié)束。圖6.19帶擺動(dòng)凹模的一次彎曲成形模采用擺動(dòng)凹模結(jié)構(gòu)，可一次性彎曲成圓形零件，生產(chǎn)效率較高，并且在成形過(guò)程中可以進(jìn)行校正，工件精度高。但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造裝配調(diào)試難度大，生產(chǎn)成本高。

對(duì)于圓形件直徑d=10mm～40mm，厚度t>1mm的場(chǎng)合，可采用此結(jié)構(gòu)模具。6.1.7鉸鏈件彎曲模

鉸鏈也可稱為合頁(yè)或門鏈，如圖6.20所示。這類零件通過(guò)常用推圓方法制造，如圖6.21所示。圖6.20鉸鏈件圖6.21推圓原理

1.預(yù)彎模

如圖6.22(a)所示為卷圓預(yù)彎模。該模具的功能是先將平板毛坯的一端預(yù)彎曲出一道小圓弧，為后續(xù)的卷圓彎曲作準(zhǔn)備。

2.立式卷圓模

如圖6.22(b)所示為立式卷圓模。兩側(cè)凹模板將上道工序預(yù)彎得到的半成品零件壓緊在模具上，凸模下行，逐漸對(duì)半成品進(jìn)行卷圓成形。該模具適用于卷圓件直邊不太長(zhǎng)的成形。圖6.22預(yù)彎模及立式卷圓模

3.臥式卷圓模

如圖6.23所示為斜楔臥式卷圓模。工作時(shí)，將毛坯或半成品零件放置在下壓料板上表面，并以下壓料板右邊臺(tái)階定位。上模下行，上壓料板與半成品零件接觸并將其壓緊后，斜楔推動(dòng)卷圓滑塊向右運(yùn)動(dòng)對(duì)毛坯進(jìn)行卷圓成形。之后，上模上行，卷圓滑塊在復(fù)位彈簧的推動(dòng)下向左運(yùn)動(dòng)、復(fù)位，取出工件，卷圓完成。圖6.23斜楔臥式卷圓模該模具采用斜楔-滑塊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模具在水平方向上對(duì)工件加工，卷圓時(shí)載荷施加均勻。采用了先壓料后卷圓的成形方式，保證了毛坯的定位精度，工件成形精度高。

該模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、裝配、調(diào)試有一定難度，生產(chǎn)成本高。但該模具操作比較方便，獲得的零件精度較高。該模具適用于零件精度要求較高、生產(chǎn)批量不大的卷圓件制造。6.1.8其他彎曲模

1.滾軸式彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

如圖6.24(a)所示為滾軸式彎曲模。模具的工作零件為凸模、凹模和滾軸凹模，定位零件為定位板，支承零件為上模座、下模座、凸模固定板、擋板等，此外還有螺釘、銷釘、彈簧等零件。圖6.24滾軸式彎曲模

2)工作過(guò)程

該模具工作過(guò)程如圖6.24(b)所示：①工作時(shí)，將毛坯放置在凹模上表面，以定位板定位；②上模下行，凸模與凹模配合工作，先將材料彎曲成U形；③待凸模下行至與滾軸凹模接觸時(shí)，使?jié)L軸凹模逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，凸模與滾軸凹模配合工作，實(shí)現(xiàn)異形件彎曲；④凸模上行，滾軸凹模在彈簧作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、復(fù)位，從凸模上取下工件，彎曲過(guò)程完成。

3)主要特征

該模具采用滾軸結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)異形件彎曲，凸模的截面結(jié)構(gòu)應(yīng)與滾軸凹模的結(jié)構(gòu)相配合。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需特別設(shè)計(jì)與制造凸模和滾軸，加工難度大，制造成本高。但如果設(shè)計(jì)合理，則可以獲得精度較高的異形件。

5)適用場(chǎng)合

該模具適用于某一形狀復(fù)雜的異形件彎曲場(chǎng)合。

2.帶擺動(dòng)凹模的彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

如圖6.25(a)所示為帶擺動(dòng)凹模的彎曲模。該模具主要由凸模、擺動(dòng)凹模、定位板、模柄、凹模固定板、墊板、下模座、頂桿、頂件彈簧等零件組成。

2)工作過(guò)程

該模具工作過(guò)程如圖6.25(b)所示：①先將毛坯放置在擺動(dòng)凹模上，以定位板定位；②上模下行，擺動(dòng)凹模繞其軸轉(zhuǎn)動(dòng)，與階梯凸模配合將毛坯逐漸彎曲成形；③當(dāng)上模達(dá)到下止點(diǎn)時(shí)，兩擺動(dòng)凹模處于水平位置，毛坯彎曲成階梯形并得到校正；④凸?；爻?，頂桿推動(dòng)擺動(dòng)凹模復(fù)位(最高位置)，并將工件推出，彎曲過(guò)程完成。

3)主要特征

該模具采用擺動(dòng)凹模結(jié)構(gòu)，彎曲成形階梯形零件時(shí)，先從最低一級(jí)階梯開始彎曲，保證材料的順利流動(dòng)，零件成形精度高。

4)模具特點(diǎn)

該模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可以獲得精度較高的彎曲件，但因增加了擺動(dòng)凹模結(jié)構(gòu)，使模具設(shè)計(jì)制造難度較大。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

對(duì)于精度要求較高的階梯形零件，可以采用該模具進(jìn)行彎曲成形。圖6.25帶擺動(dòng)凹模的彎曲模

3.帶擺動(dòng)凸模的彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

如圖6.26(a)所示為帶擺動(dòng)凸模的彎曲模。模具主要由凹模、擺動(dòng)凸模、壓料桿、模柄、凸模固定板、壓料彈簧、下模座等零件組成，同時(shí)還有螺釘、銷釘、彈簧等。圖6.26帶擺動(dòng)凸模的彎曲模

2)工作過(guò)程

其工件過(guò)程如圖6.26(b)所示：①將毛坯放置在凹模上表面，以凹模的定位槽定位；②上模下行，待壓料桿將毛坯壓緊后，兩個(gè)擺動(dòng)凸模在凹模斜面的引導(dǎo)下向內(nèi)擺動(dòng)，對(duì)毛坯進(jìn)行彎曲成形；③上模下行到下止點(diǎn)，毛坯兩邊被擺動(dòng)凸模壓入凹模的斜槽中；④上?；爻蹋瑝毫蠗U在壓料彈簧作用下復(fù)位，擺動(dòng)凸模在凹模斜面的引導(dǎo)下向外擺動(dòng)，從凹模的前方或后方取出工件，彎曲過(guò)程完成。

3)主要特征

該模具采用擺動(dòng)凸模結(jié)構(gòu)，可以彎曲成形具有雙掛鉤的零件。由于毛坯中間部位被壓住，雙掛鉤的成形主要依靠?jī)啥瞬牧系难a(bǔ)給，這有利于保證零件的對(duì)稱性。

4)模具特點(diǎn)

由于采用了壓料裝置，保證了彎曲件的定位精度，最終成形零件精度較高，故該模具能一次性成形較為復(fù)雜的彎曲件，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，生產(chǎn)成本高。

5)應(yīng)用場(chǎng)合

該模具適用于精度要求較高、具有雙掛鉤或單掛鉤形零件的彎曲成形。6.1.9通用彎曲模

圖6.27所示為通用彎曲模。模具主要由凸模、壓板、組合凹模、固定框及緊固螺釘、銷釘?shù)攘慵M成。以組合凹模的不同工作面進(jìn)行組合，可得到多種形狀的凹模工作面，通用性較強(qiáng)，故稱之為通用彎曲模。圖6.27(a)、(b)、(c)所示的凹模分別用于彎曲梯形件、U形件和V形件。通用彎曲模適用于形狀簡(jiǎn)單多樣、精度要求不高、生產(chǎn)批量不大的彎曲成形。圖6.27通用彎曲模6.2彎曲模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

(1)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度：模具結(jié)構(gòu)應(yīng)與沖件批量相適應(yīng)，以保證其經(jīng)濟(jì)性。

(2)模架：對(duì)稱模具的模架要有明顯的裝配標(biāo)記(如圖4.74所示中的中間兩側(cè)布置、四角布置)，以防止上、下模裝錯(cuò)位置。毛坯放在模具上應(yīng)保證準(zhǔn)確可靠的定位，盡可能利用零

件上的孔定位，防止毛坯在彎曲時(shí)發(fā)生偏移和竄動(dòng)，如圖6.6所示。

(3)卸料：若U形彎曲件校正力較大時(shí)，U形件會(huì)緊貼在凸模上，不能自行卸下(如圖5.33(b)所示)，此時(shí)則需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的卸料裝置。

(4)模具壽命：模具結(jié)構(gòu)必須考慮單邊彎曲時(shí)凸模、凹模所受的側(cè)壓力，增設(shè)側(cè)壓板用于抵消側(cè)壓力，以提高模具壽命，如圖6.7所示。

(5)校正彎曲：為了減小回彈，彎曲成形結(jié)束時(shí)應(yīng)對(duì)彎曲件進(jìn)行校正。校正力集中在制件圓角變形區(qū)效果最為理想，為此對(duì)于帶頂板的U形彎曲模，其凹模內(nèi)側(cè)近底部處應(yīng)鐓出圓弧，圓弧尺寸與彎曲件相適應(yīng)，如圖5.37(b)所示。

(6)安全操作：放入和取出工件時(shí)，必須方便、快捷、

安全。

(7)便于修模：板料的回彈只能通過(guò)試模獲得準(zhǔn)確數(shù)值，因而模具結(jié)構(gòu)要使模具工作零件(凸模、凹模、凸凹模)便于拆卸和修整。6.2.2彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計(jì)

1.凸、凹模圓角半徑

1)凸模圓角半徑

如圖6.28所示，凸模圓角半徑rp應(yīng)等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑rmin(見(jiàn)表5-1)。

如果工件因結(jié)構(gòu)需要，當(dāng)r<rmin，彎曲時(shí)則應(yīng)取rp≥rmin，隨后再增加一次校正工序，校正模便可取rp=r。圖6.28彎曲模工作部分尺寸

2)凹模圓角半徑

如圖6.28所示，凹模圓角半徑rd不宜過(guò)小，以免彎曲時(shí)擦傷毛坯表面，或出現(xiàn)壓痕，或使彎曲力增加，而使模具壽命降低，同時(shí)凹模兩邊的圓角半徑rd應(yīng)一致，以防止彎曲時(shí)毛坯偏移。通常rd可根據(jù)毛坯的厚度來(lái)選?。?/p>

t<2mm，rd=(3～6)t(6-1)

t=(2～4)mm，rd=(2～3)t(6-2)

t>4mm，rd=2t(6-3)

2．凸、凹模間隙

習(xí)慣上，彎曲凸、凹模單邊間隙用Z/2來(lái)表示。

V形件彎曲時(shí)，凸、凹模間隙靠調(diào)節(jié)壓力機(jī)的閉合高度來(lái)實(shí)現(xiàn)，不必在設(shè)計(jì)及制造模具時(shí)給出；

U形件彎曲則必須合理選取凸、凹模間隙：間隙過(guò)大，則回彈力大，彎曲件尺寸及形狀不易保證；間隙過(guò)小，則彎曲力增加，工件表面擦傷大，模具磨損大、壽命短。

常根據(jù)材料的機(jī)械性能和厚度選取模具單邊間隙Z/2：

對(duì)于鋼板：Z/2=?(1.05～1.15)t；

對(duì)于有色金屬：Z/2=(1～1.1)t。

3.凹模深度L0

如圖6.28所示，若凹模深度L0過(guò)小，則工件兩端的自由部分太多，彎曲件回彈力大，兩臂不平直，影響彎曲件質(zhì)量；若凹模深度L0過(guò)大，則要多消耗模具鋼材，也使頂件行程增加，壓機(jī)行程增大。

彎曲件的凹模深度L0可查表6-1。

4.凸、凹模的寬度尺寸

當(dāng)彎曲零件給定外形尺寸和公差時(shí)(參見(jiàn)圖6.29(a))，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，間隙可以通過(guò)減小凸模得到：(6-4)(6-5)

當(dāng)零件給定內(nèi)形尺寸和公差時(shí)(圖6.29(b))，應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，間隙可以通過(guò)增大凹模得到：(6-6)(6-７)式中：L為彎曲件基本尺寸，mm；Δ為彎曲件制造公差，mm；Z為凸、凹模雙邊間隙，mm；δd、δp為凹、凸模制造公差，按IT6～I(xiàn)T8級(jí)選取。圖6.29彎曲件及彎曲模尺寸標(biāo)注方式6.2.3斜楔滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1．斜楔機(jī)構(gòu)的組成

斜楔也稱主動(dòng)斛楔，工作時(shí)為施力體；滑塊稱為工作斜楔，為受力體；附屬裝置有反側(cè)塊、壓板，導(dǎo)板(導(dǎo)軌)、防磨板、彈簧、螺釘?shù)龋鐖D6.30所示。

在彎曲工藝中，斜楔滑塊機(jī)構(gòu)可用于毛坯的卷彎成形，如圖6.23所示。

2．斜楔機(jī)構(gòu)的分類

按滑塊的附著方式，常用斜楔機(jī)構(gòu)可分為3種類型：

(1)滑塊附著于下模，稱為普通斜楔滑塊機(jī)構(gòu)，如圖6.30所示。普通斜楔機(jī)構(gòu)，滑塊一般附著于下模，使設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。但有些情況，滑塊附著于下模時(shí)，工件的送入和取出不方便，或影響模具其他功能的實(shí)現(xiàn)，此時(shí)應(yīng)考慮吊楔機(jī)構(gòu)。圖6.30普通斜楔滑塊機(jī)構(gòu)

(2)滑塊附著于上模，模具工作完成后隨上模上行，稱為吊楔機(jī)構(gòu)，如圖6.31所示。

(3)雙動(dòng)斜楔機(jī)構(gòu)，即圖6.30中的斜楔雙面均制成為斜面，反側(cè)塊換成滑塊，當(dāng)斜楔運(yùn)動(dòng)時(shí)可使左、右滑塊滑動(dòng)。

按滑塊的運(yùn)動(dòng)方式，斜楔機(jī)構(gòu)可分為平斜楔機(jī)構(gòu)(如圖6.23所示)和傾斜式斜楔機(jī)構(gòu)(模具本體與滑塊接觸面為斜面)。圖6.31吊楔機(jī)構(gòu)

3．機(jī)構(gòu)選擇原則

在圖6.32中，θ為斜楔角，β為滑塊工作角度；α為斜楔與滑塊夾角。

綜合考慮斜楔的行程、工作效率、模具的布局及性能，斜楔角θ的選定有如下規(guī)律：圖6.32吊楔機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)受力分析圖

(1)當(dāng)滑塊工作角度β≤20°時(shí)，θ=40°+β/2，模具設(shè)計(jì)可根據(jù)具體情況選用普通斜楔機(jī)構(gòu)或吊楔機(jī)構(gòu)。

(2)當(dāng)β>20°??時(shí)，應(yīng)考慮使用吊楔機(jī)構(gòu)。

(3)當(dāng)β>45°?時(shí)，可使用吊楔機(jī)構(gòu)，斜楔角θ通常取90°，此時(shí)斜楔與滑塊的接觸面為水平面。

(4)普通斜楔機(jī)構(gòu)與吊楔機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析及受力分析完全一樣，所不同的是普通斜楔機(jī)構(gòu)滑塊附著于下模，而吊楔機(jī)構(gòu)的滑塊附著于上模，模具工作完成后隨上模上行。

6.3彎曲模具設(shè)計(jì)實(shí)例

如圖5.25所示的彎曲連接零件，材料為20鋼，退火狀態(tài)，板厚2mm，大批量生產(chǎn)，要求對(duì)此零件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.零件的工藝分析及工藝方案的確定

該零件形狀簡(jiǎn)單，無(wú)特殊精度要求，但結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，應(yīng)注意彎曲中的偏移問(wèn)題。零件彎曲半徑r=4mm，查表5-1可