零、负直边弯曲件模具设计范文

摘要：

弯曲零件是某部件中的一重要零件，形状看似简单，但其冲压工艺性极差。在设计模具时，将凹模圆角半径尽量地放小，使零件不易窜动。模具一次试压合格。

关键词：

模具设计；零直边；负直边；弯曲零件

冲压零件在生产实践中，其工艺性的好与坏、模具结构设计的合理与否，对冲压零件生产的质量、成本及生产周期有着至关重要的影响。如图1所示，为某部件中的一重要零件，形状看似简单，因其不但有弯曲直边，而且弯曲直边还为负值。因此冲压工艺性极差。按展开料计算，如果采用常规冲压方法直接成形，弯曲变形区内的材料，因其受到内应力的作用，回弹变形很大，使零件根本无法成形。解决此问题的关键在于如何在该零件不加余量的前提下用模具压制出合格零件。

1工艺分析

（1）零件特点如图1所示，该护罩本体的特点：①弯曲直边、高度不对称，这就导致在模具压制过程中凹模两侧受力不均；②其直边落差很大，大直边从高度50mm趋于零，小直边从高度30mm趋于零；③当其变直边趋于零时，就愈达不到弯曲时的最小弯曲直边高度；④其弯曲半径也是变化的，从半径最大10mm逐渐趋于零。

（2）第1工艺方案传统工艺是只能留余量，加高直边至大于最小弯曲高度，用模具压弯后，再用机加手段加工至产品图要求的尺寸。这种工艺虽说也能生产出合格零件，但其缺点很多，既加工起来费工费时，浪费材料，很容易导致零件变形，生产效率低，成本高。所以，此方案未采用。

（3）第2工艺方案在不加高直边的情况下，用模具压制而成。若按照设计资料常规的方法设计模具，由于零件两边不对称，受力肯定不均匀，零件很容易产生窜动，所以，第2工艺方案也未采用。

（4）第3工艺方案经过分析研究，此模具的设计必须跳出传统的思路。采用冷挤压代替弯曲的方法，在模具设计中，凸凹模采用负间隙、小凹模圆角半径，再增加一个与该零件展开料为动配合的定位板，限制其窜动，强制快速压制而成。该工艺的方案：剪切下料→线切割展开料→弯曲成形。

2模具设计

模具设计的结构如图3所示，凸模随滑块上行，把展开料放在定位板内，凸模快速落下完成弯曲工序。该模的特点是把弯曲凸、凹模的弯曲根部均做成零件要求尺寸，同时加大设备吨位，使零件在模具型腔内强制挤压成形。此模的关键在于凸、凹模的设计。

（1）凸模设计凸模的结构如图4所示，由于弯曲件一般靠凸模成形，所以在设计凸模时，其弯曲根部做成零件要求的尺寸，凸模圆角半径也与零件的圆角半径保持一致。

（2）凹模设计凹模的设计是整个模具设计的重点，其结构如图5所示：通常该零件的凹模圆角半径不得小于7mm，圆角半径越大，零件的材料就越容易流动，但若把该零件放在这样大的圆角半径的凹模上，在凸模刚接触到零件的瞬间，由于凹模两侧圆角部分与零件之间的摩擦力不同，弯曲件两侧受力不均等原因，都可能使零件在未进入凹模型腔前就发生了窜动，致使弯曲后的零件发生偏移，零件则达不到产品图的要求，为了避免此类现象发生。在设计凹模时，一定要取小的凹模圆角半径，弯曲零件高直边处取凹模圆角半径为1mm，低直边处取0.5mm。同时为了让零件容易成形，凹模弯曲根部也做成零件要求尺寸，让零件在模具中强制成形。成为无间隙弯曲。

3结语

该模在试压时一次试压成功。得到了合格产品零件，满足了新产品试制的需要。用此方法生产的零件，不需加高弯边的高度，不需再加校正工序或校正模具。只需一套弯曲模具即可弯曲成形。模具结构简单，制造方便，生产效率高。

参考文献：

［1］王孝培.冲压手册［K］.北京：机械工业出版社，2005.

［2］梁炳文.钣金冲压工艺手册［K］.北京：国防工业出版社，1989.

［3］文赫岩，李淑珍，李锦泽，等.矿用卡槽支架的模具设计［J］.煤矿机械，2012，33（6）：40－43.

［4］薛新，王建钧，严小平，等.基于CAE分析的冲压件结构设计优化［J］.模具制造，2010,10（1）:1-3.

作者：庄英菊 戴毓敏 张宁 杨荣凤 戈乾珍 单位：包头市专利事务所 内蒙古北方重工业集团 工程机械公司