26 Jan 12 塑料闸瓦钢背弯曲模设计 (2011-12-21 14:51:2 [2011年12月21日]

　　目录 摘要 我所设计的是塑料闸瓦钢背，这套模具是弯曲模，属于冲压模具的一种，但比起冲压模，本套模具突出了弯曲模的特点，而且包括冲压模，这里主要探讨的是根据工件批量大的特点，经过改进的一种高效率的模具，即采用能一次成形的转轴式压弯模。

　　该模具的一个特点是凸模部分是组合式的活动凸模，即中间有一块带有双斜面，为固定式，两边各有一块带斜面的活动凸模，这样当模具开启时，活动凸模会自动下降，由于斜面的作用，凸模的宽度就会缩小，工件很容易取下。凹模是转轴式的，左右两件对称。这种形状的凹模也不应该制成整体而应是组合的，且镶有凹模镶块，以便于机械加工。另外镶块部分容易磨损，这样便于更换又节省材料。

　　关键词：弯曲模具 闸瓦钢背 弯曲成形

　　 前言

　　 我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。塑料模已能生产34″、48″大屏幕彩电塑壳模具，大容量洗衣机全套塑料模具及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具。塑 料模热流道技术更臻成熟，气体铺助注射技术已开始采用。压铸模方面已能生产自动扶梯整体梯级压铸模及汽车后轿齿轮箱压铸模等。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。

　　模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。

　　以大型冲模覆盖件模具为代表。我国已能生产部分轿车覆盖件模具。如东风汽车公司冲模厂，已设计制造了富康轿车部分内覆盖件模具。一汽模具中心生产了捷达王轿车外覆盖件模具。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点。可代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法，手段上面已基本达到了国际水，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，与国外相比还存在一定的差距。

　　 1.弯曲工艺性分析

　　名称:塑料闸瓦钢背；

　　每辆车数量:16个；

　　材料:Q235；

　　厚度:3mm；

　　零件简图:如图1所示；

　　图1 塑料闸瓦钢背;

　　 1.1分析零件的冲压工艺性并确定工艺方案

　　 弯曲模没有固定的结构型式，有可能设计得很简单，也可能设计得很复杂，这需要根据工件的材料性能、形状、精度要求和产量进行综合分析，确定模具结构型式。本工件的断面是燕尾形的，其表面还要翻出两种尺寸的若干梅花形孔，确定工艺方案为弯曲一翻边一修边三个工序。本工序主要完成弯曲工艺，达到如图1所示的燕尾形工件。

　　1.2弯曲件的工艺性

　　1.2.1弯曲件的结构特点

　　弯曲件的形状左右对称、宽度相同，相应部位的圆角半径左右相等，以保证弯曲时毛坯不会产生侧向滑动。

　　1.2.2弯曲件的圆角半径

　　材料只有产生塑性变形才能形成所需的形状。为了实现弯曲件的形状，弯曲圆角半径最大值没有限制。例如，可以将 厚的铁板卷成 圆桶，只要计算或实验出其回弹量，就可以制出所需的形状。然而，板料弯曲的最小半径是有限度的，如果弯曲半径过小，弯曲时外层材料拉伸变形量过大，而使拉应力达到或超过抗拉强度 ，则板料外层将出现断裂，致使工件报废。

　　1.2.3弯曲成形的工艺分析

　　弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压工艺性的弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺和模具结构，降低材料消耗。

　　1.3最小相对弯曲半径的确定

　　1.3.1最小相对弯曲半径的概念

　　最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时外表面不发生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，用 来表示。该值越小，纺织网板料弯曲的性能也越好。

　　1.3.2影响最小弯曲半径的因素

　　材料的力学性能、工件的弯曲中心角 、板料的表面质量与剪切断面质量、板料宽度的影响、板材的方向性。

　　表1最小相对弯曲半径经验数值的确定

　　材料 正火或退火 硬化 弯曲线方向 与轧文垂直 与轧文平行 与轧文垂直 与轧文平行 铝 0 0.3 0.3 0.8 退火紫铜 1.0 2.0 黄铜H68 0.4 0.8 05、08F 0.2 0.5 08、10、Q215 0 0.4 0.4 0.8 15、20、Q235 0.1 0.5 0.5 1.0 25、30、Q255 0.2 0.6 0.6 1.2 35、40 0.3 0.8 0.8 1.5 2.弯曲件的结构工艺性分析

　　2.1最小弯曲半径

　　弯曲件的弯曲半径必须小于最小弯曲半径，否则要采用工艺措施，如:热弯、多次弯曲等。

　　2.2弯曲件形状与尺寸的对称性

　　 弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称、高度也不应相差太大。当冲压不对称的弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易偏移，尺寸不易保证。为防止毛坯的偏移，在设计模具结构时应考虑增设压料板，或增加工艺孔定位。

　　弯曲件形状应力求简单，边缘有缺口的弯曲件外贸，若在毛坯上先将缺口冲出，弯曲时会出现叉口现象，严重时难以成形。这时必须在缺口处留有连结带，弯曲后再将连接带切除。