冷弯型材冲压成形工艺及模具设计

l 室囊 曩 及 关技术 oM oIdA ndReI al edT缸h loI v 冷 弯 型 材 冲 压 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 杨太德 连云港职业技术学院 江苏连云港222006 摘要 根据冷弯型材的结构特点及冲压技术要求 制订了合理的冲压成形工艺方案 分析了不同冲压工 艺对板料塑性流动方向的影响 介绍了推挤式复合冲压成形模具结构 工作过程以及设计要点 该模具结构紧凑 效率高 操作安全 能实现冷弯型材准确定位 快速成形 精准校形 关键词 冷弯型材 推挤式复合冲压 模具设计 中图分类号 TG 386 2 TG 385 2文献标识码 B The pr essi ngt echnO IO gy anddie design 0f c0I d fOrm i ngpr ofi Ie Y A N GTai de Li anyungang Technical CoUege Li anyungang222006 CH N A bst ract A ccor ding t ot hestm ct um l charact erist i csandt echni cal requi rem ent s of cold fom ingprofi l es t he r ea sonabl e press i ngt echnol ogy schem ew asw orl edout Thee bct ofdif f erent pres si ngt echnol ogy onsheet nowbehavi orw as analyzed Thest r uct ure w orkprocessanddesi gI lofpushandext ll l si oncom pound st am ping di ew erei nt mduced Its com pactstructure h唔hem ci ency and s 毫operat i on enabl ecold f or nl i ngprof il es t ol ocat e accur at el y f omqui ckly andcal ibrat e pr ecisel y Keyw Or ds col d fb册i ngpr 06le push andext m si on com poundpI essi ng di edesi gn 近年来 由于节能减排的需要 轻量化结构设计越 来越多的受到人们的重视 金属板带材经常温下塑性 弯曲变形而制成的冷弯型材因具有重量轻 强度高的 特点被广泛应用在建筑 交通运输 机械制造 轻工等 327m m 顶出距离40m m 模架采用龙记模架 模具 工作过程 动 定模合模 熔料经塑化 计量后经注塑机 注入模具密封型腔内 经保压 冷却后开模 开模时 在胶质41的作用下 前模板10和后模板6之间的主 分型面先分开 在拉料杆16的作用下使浇注系统在点 浇口位置与产品分开 继续开模 当限位拉杆42挂住 前模板10 使得前模板10与中间板12分开 使主流 道凝料分别从主流道衬套14和前模扳10中抽出 开 模到一定距离 注塑机顶杆前进 顶出机构在推杆的带 动下将塑件从动模芯中顶出 当运动到顶出距离40 m m 时 对包紧在型芯上的塑件进行脱模和取出流道 凝料 前 后合模 注塑机顶杆回退 顶出机构在复位 杆20和弹簧22的带动下将模具复位 行车感应器28 对复位的正确性进行检验 完成一个注射周期 4结语 1 根3种零件的结构特点与尺寸 模具采用 一模十二腔结构 既能节约模具成本 也能降低用人与 34 设备成本 还能提高生产效率 2 模具采用点浇口进料 双分型面开模 能很好 的保证塑件的外观质量 参考文献 1 王广庆 刘泽生 闵旭光 等 直板手机镜片注射模设计 J 塑料 2006 35 6 96 98 2 赵亚穷 王波 冯跃战 等 水表外壳上盖注塑模具设计 J 塑料工 业 2012 4JD 6 65 66 3 梅益 汪希奎 肖石霞 等 复杂注塑零件翘曲最优化控制方法研究 及应用 J 塑料工业 2013 4l 6 52 54 4 盂少明 陈晨 H Tc手机保护套注射模设计 J 塑料科技 2013 3 74 76 5 张惠敏 田志强 杨露露 汽车拉门装饰板注射模设计 J 工程塑料 应用 2008 36 6 61 63 第一作者 孟少明 男 1981年生 讲师 主要从事 PRO E模具设计等方面的教学和科研工作 编辑李静 收稿日期 2013一12 12 文章编号 14仿13 一二 如采您慧发裹对本文的看法 请将文章 号填入读者意见调查囊中围裙波饿鳖 糌 部门中 常见的截面形式有C形 U 形 L形等 如图1 所示 图l冷弯型材藏面图 由于产品结构的需要 有时必须将型材进行一定 的冲压加工 例如冲孔 冲槽 冲缺口以及二次成形等 型材的冲压不等同于板料的冲压 它对冲压方向 冲压 顺序都有限制 模具结构也相对复杂一些 1I 图2凹字型冷弯型材示意图 1凹字型冷弯型材冲压成形工艺 如图2所示为批量生产的某产品上使用的型材 根据其技术要求 需要将型材的一端进行冲压加工 冲 压后的型材如图3a所示 变形长度为100 120m m 截面的尺寸要求如图3b所示 该型材冲压后需要保 证槽宽尺寸不变 截面的高度尺寸不减小 型材截面的 宽度尺寸由塑性变形性质决定 参考尺寸为85 2m m 采用如图4a所示的单动下冲压方式 模具结构如 图4b所示 该模具结构简单 操作方便 但冲压后型 材截面高度下降明显 产品尺寸不符合要求 该类冷 弯型材采用单动下冲压方式 板料的相对滑移方向如 图4a所示 为了控制板料的相对滑移方向 保证产品尺寸 该 类冷弯型材可以考虑采用单动斜冲压方式 如图5所 示 实现冷弯型材的单动斜冲压 压力机仍可以采用 通用机械压力机 但模具结构相对复杂 需要采用斜滑 块机构 对于该类冷弯型材的冲压成形 最佳冲压方案是 单动推挤复合冲压式 如图6a所示 该冲压案对 压力机没有特殊要求 通过采用摆动凹模可以实现冷 超参黜 弋专 zuI 千崩 删 b 图3凹字型冷弯型材的冲压件 b l 一下模座 2一螺钉 L上模座 仁压缩弹簧 s一模柄 6一定距螺钉 7一定位块 8一下压凹模 图4单动下冲压模具结构图 图5单动斜冲压示意图 弯型材的复合冲压 模具结构简单 板料的相对滑移方得稳定的形状 向对保证型材截面高度尺寸有利 3 注意事项 2模具结构及工作过程 冷弯型材推挤式冲压模具结构如图6b所示阻6 该模具能够实现型材的精确定位 推挤成形以及对成 形后的型材镦压校形 实现了该类型材的高效可靠 冲压 冲压 b 1一下模座 2一拉伸弹簧 3 摆动凹模 4一压缩弹簧 5一垫板 6 11 12一螺钉 7 摆动支架 8一轴 9一拉伸弹簧销 lo一螺母 13 挡板 14一上模压板 15一模柄 16一限位导柱 17一定位扳 图6推挤式模具结构图 推挤式模具结构工作过程如下 上模开启后 定位板17在弹簧4的作用下复位 限位导柱16控制定位板的复位行程 同时摆动凹模3 也在弹簧2的作用下回转复位 摆动凹模3的回转角 度是通过垫板5来保证的 将型材扣在定位板17上 前后方向由挡板13定位 上模下行 首先由上模压板 14和定位板17将型材夹紧 以防止在成形过程中型 材上表面隆起 随着上模下行行程的增加 型材与摆动 凹模3接触 迫使摆动凹模3向内侧转动 实现对型材 侧面加压推挤 在上模下行行程终了阶段 摆动凹模3 恰好与垫板5接触 如图6bA一4所示 由上模压板14 和摆动凹模3实现对型材的镦压 确保成形后零件获 36 该模具在设计过程中区别于一般的冲压模主要表 现在如下两个方面 一是为了实现推挤作用设置了摆 动凹模 其回转角度为25 开模后应不妨碍型材在模 具上安放与定位 上模下行到下止点时能对型材进行 镦压校形 二是摆动凹模的轴的设计 考虑到轴与摆 动凹模之间的相对转动 因此两者之间采用H7 f6的 间隙配合 轴与摆动支架之间需要相对固定 又考虑到 加工与安装方便 因此轴与左端的摆动支架采用H 7 p6的过盈配合 与右端的摆动支架采用P7 fi 6的过渡 配合 轴的头部加工M 12的螺纹 以便于采用螺母紧 固 轴采用45钢材料 为了提高其强度和寿命 需要进 行调质处理 轴的主要结构尺寸如图7所示 4 结语 该模具结构有效控制了型材冲压时的材料流动方 向 实现了型材的定位 成形 校形 保证了产品的质 量 模具结构紧凑 效率高 操作安全方便 具有良好 的经济效益 对同类零件的冲压模具设计具有一定的 参考价值 图7轴示意图 参考文献 1 徐交 李落星 李光耀 等 型材弯曲工艺的现状及发展前景 J 塑 性工程学报 2008 3 6l一70 2 崔书俊 小型冲压件工艺设计及模拟仿真 D 长春 吉林大 学 2011 3 王新华 袁联富 冲模结构图册 M 北京 机械工业出版社 2003 4 杨太德 镇流器罩冲压工艺与模具设计 J 制造技术与机床 2009 7 2