冷冲模网络课程7

确定弯曲件工艺方案后，即可进行弯曲模的结构设计。常见的弯曲模结构类型有：单工序弯曲模、级进弯曲模、复合模和通用弯曲模。下面对一些比较典型的模具结构简单介绍如下：     １．V形件弯曲模 图3.8.1a为简单的V形件弯曲模，其特点是结构简单、通用性好。但弯曲时坯料容易偏移，影响工件精度。　　　　　　　　     图3.8.1b～图3.8.1d所示分别为带有定位尖、顶杆、V形顶板的模具结构，可以防止坯料滑动，提高工件精度。     图3.8.1e所示的V形弯曲模，由于有顶板及定料销，可以有效防止弯曲时坯料的偏移，得到边长差偏差为 0.1mm的工件。反侧压块的作用平衡左边弯曲时产生的水平侧向力 图3.8.1　　Ｖ形弯曲模的一般结构形式 1－凸模　2－定位板　3－凹模　4－定位尖　5－顶杆 6－Ｖ形顶板　7－顶板　8－定料销　9－反侧压块     图3.8.2为V形精弯模，两块活动凹模4通过转轴5铰接，定位板3（或定位销）固定在活动凹模上。弯曲前顶杆7将转轴顶到最高位置，使两块活动凹模成一平面。在弯曲过程中坯料始终与活动凹模和定位板接触，以防止弯曲过程中坯料的偏移。这种结构特别适用于有精确孔位的小零件、坯料不易放平稳的带窄条的零件以及没有足够压料面的零件。 图3.8.2　Ｖ形精弯模 1-凸模　2－支架　3－定位板（或定位销）　4－活动凹模 5－转轴　6－支承板　7－顶杆 　     ２．U形件弯曲模 根据弯曲件的要求，常用的U形弯曲模有图3.8.3所示的几种结构形式。图3.8.3a所示为开底凹模，用于底部不要求平整的制件。图3.8.3ｂ用于底部要求平整的弯曲件。图3.8.3c用于料厚公差较大而外侧尺寸要求较高的弯曲件，其凸模为活动结构，可随料厚自动调整凸模横向尺寸。图3.8.3d用于料厚公差较大而内侧尺寸要求较高的弯曲件，凹模两侧为活动结构，可随料厚自动调整 图3.8.3　Ｕ形件弯曲模 1－凸模　2－凹模　3－弹簧 4－凸模活动镶块 5、9－凹模活动镶块　6－定位销　7－转轴　8－顶板     凹模横向尺寸。图3.8.3e为U形精弯模，两侧的凹模活动镶块用转轴分别与顶板铰接。弯曲前顶杆将顶板顶出凹模面，同时顶板与凹模活动镶块成一平面，镶块上有定位销供工序件定位之用。弯曲时工序件与凹模活动一起运动，这样就保证了两侧孔的同轴。图3.8.3f为弯曲件两侧壁厚变薄的弯曲模。　　　　　　　　　　　　　　　　     图3.8.4是弯曲角小于90°的U形弯曲模。压弯时凸模首先将坯料弯曲成U形，当凸模继续下压时,两侧的转动凹模使坯料最后压弯成弯曲角小于90°的U形件。凸模上升，弹簧使转动凹模复位，工件则由垂直图面方向从凸模上卸下。 图3.8.4　弯曲角小于90°的Ｕ形弯曲模 1－凸模　2－转动凹模　3－弹簧 　     ３．∏形件弯曲模 ∏形弯曲件可以一次弯曲成形，也可以二次弯曲成形。  图3.8.5为一次成形弯曲模 从图3.8.5a可以看出，在弯曲过程中由于凸模肩部防碍了坯料的转动，加大了坯料通过凹模圆角的摩擦力，使弯曲件侧壁容易擦伤和变薄，成形后弯曲件两肩部与底面不易平行（图3.8.5c）。特别是材料厚、弯曲件直壁高、圆角半径小时，这一现象更为严重。 图3.8.5　 ∏形件一次成形弯曲模     图3.8.6为两次成形弯曲模，由于采用两副模具弯曲，从而避免了上述现象，提高了弯曲件质量。但从图3.8.6b可以看出，只有弯曲件高度H＞（12～15）t时，才能使凹模保持足够的强度。     图3.8.7所示为在一副模具中完成两次弯曲的 形件复合弯曲模。凸凹模下行，先使坯料凹模压弯成U形，凸凹模模继续下行与活动凸模作用，最后压弯成∏形。这种结构需要凹模下腔空间较大，以方便工件侧边的转动。 图3.8.6　 ∏形件两次成形弯曲模 ａ）首次弯曲　ｂ）二次弯曲 1－凸模　2－定位板　3－凹模　4－顶板　5－下模形 图3.8.7　 ∏形件复合弯曲模 1－凸凹模　2－凹模 3－活动凸模　4－顶杆 　     图3.8.8所示为复合弯曲的另一种结构形式。凹模下行，利用活动凸模的弹性力先将坯料弯成U形。凹模继续下行，当推板与凹模底面接触时，便强迫凸模向下运动，在摆块作用下最后弯成∏形。缺点是模具结构复杂。 图3.8.8　带摆块的∏形件弯曲模 1－凹模　2－活动凸模 3－摆块　4－垫板　5－推板 　     ４．Z形件弯曲模 Z形件一次弯曲即可成形，图3.8.9a结构简单，但由于没有压料装置，压弯时坯料容易滑动，只适用于要求不高的零件。 图3.8.9　Ｚ形件弯曲模 1－顶板　2－定位销　3－反侧压块　4－凸模　5－凹模　 6－上模座7－压块　8－橡皮　9－凸模托板　10－活动凸模　11－下模座 　     3.8.9b为有顶板和定位销的Z形件弯曲模，能有效防止坯料的偏移。反侧压块的作用是克服上、下模之间水平方向的错移力，同时也为顶板导向，防止其窜动。     3.8.9c所示的Z形件弯曲模，在冲压前活动凸模10在橡皮8的作用下与凸模4端面齐平。冲压时活动凸模与顶板1将坯料压紧，由于橡皮8产生的弹压力大于顶板1下方缓冲器所产生的弹顶力，推动顶板下移使坯料左端弯曲。当顶板接触下模座11后，橡皮8压缩，则凸模4相对于活动凸模10下移将坯料右端弯曲成形。当压块7与上模座6相碰时，整个工件得到校正。　　　　　     ５．圆形件弯曲模 圆形件的尺寸大小不同，其弯曲方法也不同，一般按直径分为小圆和大圆两种。（1）直径d≤5mm的小圆形件 弯小圆的方法是先弯成U形，再将U形弯成圆形。用两套简单模弯圆的方法见图3.8.10a。由于工件小，分两次弯曲操作不便，故可将两道工序合并。图3.8.10b为有侧楔的一次弯圆模，上模下行，芯棒3先将 图3.8.10　小圆弯曲模 1－凸模　 2－压板　3－芯棒 　4－坯料 5－凹模　6－滑块　7－楔模　8－活动凹模     坯料弯成U形，上模继续下行，侧楔推动活动凹模将U形弯成圆形。图3.8.10c所示的也是一次弯圆模。上模下行时，压板将滑块往下压，滑块带动芯棒将坯料弯成U形。上模继续下行，凸模再将U形弯成圆形。如果工件精度要求高，可以旋转工件连冲几次，以获得较好的圆度。工件由垂直图面方向从芯棒上取下。     （2）直径d≥20mm的大圆形件 图3.8.11是用三道工序弯曲大圆的方法，这    种方法生产率低，适合于材料厚度较大的工件。     图3.8.12是用两道工序弯曲大圆的方法，先预弯成三个120°的波浪形，然后再用第二套模具弯成圆形，工件顺凸模轴线方向取下。 图3.8.11　大圆三次弯曲 ａ）首次弯曲　ｂ）二次弯曲　ｃ）三次弯曲 图3.8.12　大圆两次弯曲模 ａ）首次弯曲　　ｂ）二次弯曲 1－凸模　2－凹模　3－定位板     图3.8.13a是带摆动凹模的一次弯曲成形模，凸模下行先将坯料压成U形，凸模继续下行，摆动凹模将U 形弯成圆形，工件顺凸模轴线方向推开支撑取下。这种模具生产率较高，但由于回弹在工件接缝处留有缝隙和少量直边，工件精度差、模具结构也较复杂。图3.8.13b是坯料绕芯棒卷制圆形件的方法。反侧压块的作用是为凸模导向,并平衡上、下模之间水平方向的错移力。模具结构简单，工件的圆度较好，但需要行程较大的压力机。 图3.8.13　大圆一次弯曲成形模 1－支撑　2－凸模　3－摆动凹模　4－顶板　5－上模座　6－芯棒　7－反侧压块　　8－下模座 　     ６．铰链件弯曲模 图3.8.14所示为常见的铰链件形式和弯曲工序的安排。预弯模如图3.8.15所示。卷圆的原理通常是采用推圆法。图3.15b是立式卷圆模，结构简单。图3.15c是卧式卷圆模，有压料装置，工件质量较好，操作方便。 第一道工序 第二道工序 图3.8.14　铰链件弯曲工序的安排 图3.8.15　　铰链件弯曲模 1－摆动凸模　2－压料装置　3－凹模 　     ７．其它形状弯曲件的弯曲模     对于其它形状弯曲件，由于品种繁多，其工序安排和模具设计只能根据弯曲件的形状、尺寸、精度要求、材料的性能以及生产批量等来考虑，不可能有一个统一不变的弯曲方法。图3.8.16～图3.8.18是几种工件弯曲模的例子。 3.8.16　滚轴式弯曲模 1－凸模　2－定位板 3－凹模　4－滚轴　5－挡板 　 图3.8.17　带摆动凸模弯曲模 1－摆动凸模　2－压料装置　3－凹模 　 图3.8.18　带摆动凹模的弯曲模 1－凸模　2－定位板　3－摆动凹模 　     对于批量大、尺寸较小的弯曲件，为了提高生产率，操作安全，保证产品质量等，可以采用级进弯曲模进行多工位的冲裁、压弯、切断连续工艺成形，详见第6章。     对于尺寸不大的弯曲件，还可以采用复合模，即在压力机一次行程内，在模具同一位置上完成落料、弯曲、冲孔等几种不同工序。图3.8.19a、图3.8.19b是切断、弯曲复合模结构简图。图3.8.19c是落料、弯曲、冲孔复合模，模具结构紧凑，工件精度高，但凸凹模修磨困难。     对于小批生产或试制生产的零件，因为生产量少、品种多且形状尺寸经常改变，所在在大多数情况下不能使用专用弯曲模。如果用手工加工，不仅会影响零件的加工精度，增加劳动强度，而且延长了产品的制造周期，增加了产品成本。解决这一问题的有效途径是采用通用弯曲模。     采用通用弯曲模不仅可以制造一般的V形、U形、 形零件，还可以制造精度要求不高的复杂形状的零件，图3.8.20是经多次V形弯曲制造复杂零件的例子。 图3.8.19　　复合弯曲模 1－冲孔凹模　2－冲孔凸模　　3－凸凹模 　　4－顶件销　5－挡块　6－弯曲凸模 图3.8.20　　多次V形弯曲制造复杂零件举例 图3.8.21　　折弯机用弯曲模的端面形状 ａ）通用凹模　ｂ）直臂式凸模　　ｃ）曲臂式凸模     图3.8.21是折弯机上用的通用弯曲模。凹模四个面上分别制出适应于弯制零件的几种槽口（图3.8.21a）。凸模有直臂式和曲臂式两种，工作圆角半径作成几种尺寸，以便按工件需要更换（图3.8.21b，图3.8.21c）。     图3.8.22为通用V形弯曲模。凹模由两块组成，它具有四个工作面，以供弯曲多种角度用。凸模按工件弯曲角和圆角半径大小更换。     图3.8.23为通用U形、 形件弯曲模结构简图。一对活动凹模14装在框套12内，两凹模工作部分的宽度可根据不同的弯曲件宽度调节螺栓8。一对顶件块13在弹簧11的作用下始终紧贴凹模，并通过垫板10和顶杆9起压料和顶件作用。一对主凸模3装在特制模柄1内，凸模的工作宽度可调节螺栓2，压弯 形件时，还需副凸模7，副凸模的高低位置可通过螺栓4、6和斜顶块5调节。压弯U形件时则把副凸模调节至最高位置。　 图3.8.22　通用V形弯曲模