弯曲件成形工艺分析与模具设计

模具工业 2 0 1 1 年第3 7 卷第 3 期 4 7 弯 曲 件 成 形 工 艺 分 析 与 模 具 设 计 李素丽 刘伟 陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安7 1 0 3 0 2 摘要 分析 了弯曲件的成形工艺 介绍了由剪板 落料 冲方孔 压包 折弯5 道主要工序组成的 中 压工 艺方案 阐述了每道工位的工艺计算和模具设计 采用此工艺方案和模具结构 显著提高了弯曲件生产 效率和产品质量 关键词 弯曲件 模具设计 落料 冲方孔 压包 中图分类号 T G 3 8 6 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 2 1 6 8 2 0 1 1 0 3 0 0 4 7 0 4 Ana l y s i s o f f o r mi n g t e c h n i qu e a n d d e s i g n O f c l i e f o r b e n t pa r t L I S u l i UU We i S h a a n x i I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y X i a n S h a a n x i 7 l C 2 C h i n a Ab s t r a c t 1 1 l e f o r mi n g tec h n i q u e o f a b e n t p a r t wa s a n a l y z e d a n d a s t a mp i n g s c h e me c o mbi n i n g s h e a r i n g b l a n k i n g p i e r c i n g o f s q u a r e h o l e p r e s s u r e p a c k a g t n g a n d fl e x in g a n d be n d i n g pro c e s s wa s s tated I e tec hn o l o g i c a l c a l c u l a tio n a n d d i e d e s i g n f o r e a c h pro c e s s we r e d e s c r i b e d Ke y wo r d s b e n t p a n d i e d e s i g n b l a n k i n g p i e r c i n g o f s q u a r e h o l e p r e s s u r e p a c k a g i n g 1 工艺分析 弯曲件如图 1 所示 材料为 钢板 料厚 2 5 n i n 展开图如图 2 所示 由图 1 可知 零件形状 复杂 精度要求不是很高 如采用级进模生产 模具 设计复杂且成本高 并且增加了修模的难度 决定 采用单工序模生产 单工序模结构简单 制造容易 且周期短 投产快 回弹容易控制 模具维修方便 单工序模生产的工艺为 剪板一落料一冲方孑 L 一压 包一折弯一冲2 个 4 3 4 r ma 孔一压标记一校形一钻 4 4 6 r r r n孔一检 4 6 r r r n孔一攻 2个 M4 r r m 的螺纹 孔一去毛刺一终检一入库 2 主要工位成形工艺分析与模具设计 收稿日期 2 0 1 0 1 0 3 1 作者简介 李素丽 1 9 8 1 一 女 山西阳泉人 讲师 主要从事塑 性成形及模具设计工作 地址 陕西国防工业职业技术学院机械 工程系 电话 1 5 8 0 2 9 4 9 3 1 8 电子信箱 1 5 8 0 2 9 4 931 8 1 6 3 c c t no f BL 一 H 一 山 仨 I J 图 1 零件图 6 结束语 利用 P A M S I A M P软件对横梁成形过程进行模 拟 可了解冲压成形过程和易产生的缺陷 经调整 相应的工艺参数 证实了成形的可行性 从而可减 少反复试模的次数 提高冲压工艺和模具设计质 量 降低模具开发成本 缩短产品开发周期 参考文献 1 崔令江 汽车覆盖件冲压成形技术 M 北京 机械工 业出版社 2 0 0 3 1 6 3 1 9 3 2 黄文伟 周小燕 赵健 等 行李箱内外板拉深工艺分 析 J j 模具工业 2 0 1 0 3 6 3 3 6 3 8 4 8 模具 r lk 2 0 1 1 年第 3 7 卷 第 3 期 鱼 壁些 孔2 l 一1 9 5 0 3一l 堡 I t 图 2 展开图 2 1 剪板工艺计算 1 展开尺寸计算 弯曲件长度展开计算是根 据板料弯曲前后应变中性层长度不变的原理进行 的 具体展开尺寸见图 2 2 材料利用率计算 排样是模具设计中重要 的步骤 排样是否合理直接影响材料的利用率 查 模具设计手册选板料规格为 1 5 1 0 r r r n X 2 5 0 0 r r r n X 2 5 n i n 搭边值 2 2 n l n o具体排样见图 3 4 图 3 纵剪排样简图 图 4 横剪排样简图 纵剪时横向毛坯数 n 1 一I 2 1 纵向 毛坯数 n 2 z 4 7 材料利用率 其中A表示每个阴影部分的面 积 4 7 21x A 9 8 7XA 丁 丁页 横剪时纵向毛坯数 1 3 横向 毛 坯 数 n 2 挈 7 8 材料利用率 其 中A表示每个 阴影部分的面 积 7 8 1 3 A 1 0 1 4 x A 7 z 丁页 丁 由于 r l 开板时采用横剪 2 2 落料模 1 冲裁力计算 冲裁力是指冲压时 材料对凸 模的最大抵抗力 在设计模具时 冲裁力 推件力 卸料力是选用冲压设备 校核模具强度的主要依 据 冲裁力 F1 2 7 3 5 l 卸料力 1 3 7 k N 推 件力 F r 1 5 0 4 k N 总压力 F Fl 十 FT 3 0 2 6 k N 压力机选 J 2 3 4 o的冲床 2 落料模设计 落料模如图 5所示 其中卸料 板和 凸模间隙 0 0 5 n m 导料板厚度 6 r r r n 挡料销高 度 3 r r i n 凸模 固定板厚度 2 0 r r l n 卸料板厚 度 2 0 m 采用从前向后送料 由导料板和挡料销进行定 位 卸料采用弹性卸料 凸模采用销钉和螺钉固定 2 3 冲方孔模 冲孔件如图 6 所示 冲裁力 F 5 2 5 k N 卸料 力 2 6 k N 推件力 F 2 8 8 k N 总压力 F Fl 十 十F r 5 7 9 8 k N 压力机选J 1 0 的冲床 冲方孔模如图7 所示 模具的设计要点在于落 料件 冲方孔件的毛坯 要固定 防止偏移 所以应设 模具工业 2 0 1 1年第 3 7卷 第 3 期 4 9 I e 图 5 落料模 图 6 冲孔件 I 处放 犬 L 上 j 苎 苎 Y A I 口 置导料板 图 7 冲方孔模 2 4 压包模 压包零件如图8 所示 压包模如图 9 所示 模具 设计要点是凹模设计成镶拼结构 压包时应 以方孔 进行定位 2 5 弯曲成形模 图 8 压包件 图 9 压包模 为了保证零件在弯曲前固定 必须设计压料机 构 否则在弯曲时 工件会发生晃动 影响零件弯曲 精度和破坏零 件表面质量 弯 曲工序件如 图 l 0所 示 模具结构如图 1 l 所示 图 1 0 弯曲工序件 下转 第 5 9页 模具 工业 2 0 1 1 年第 3 7卷 第 3 期 5 9 图 1 3 体积收缩率 图 1 4 修改后的塑件变形量 5 结束语 1 运用lV b ld fl c 对注射成型过程进行数值模 拟 能揭示其成型规律 预测型腔压力分布 温度分 布 锁模力大小 体积收缩率及翘曲变形等 2 通过优化流道系统 修改流道尺寸 确保填 充平衡 通过改变冷却水道的位置和冷却水的进水 口位置 优化冷却系统 提高了冷却效率 3 在保压阶段 增加保压压力 保压时间 优化 图 1 5 塑件最高温度 保压曲线 可降低塑件翘曲变形量 参考文献 1 揣成智 塑料制品设计 M 北京 化学工业出版社 2 0 o 8 2 1 5 9 2 周大路 黄薇 基于 M o l d fi o c 技术的绝缘盖注射成型 分析 模具工业 2 0 0 8 3 4 3 2 2 2 4 3 周大路 何柏林 李树桢 等 基于l V b l d fl c r 的注射器翘 曲分析 J 塑料 2 0 0 7 3 6 2 9 5 9 8 4 N g 敏 刘 良瑞 黄常翼 等 基于l V b l d fl o c 的塑料把手 C A E分析 J 中国水运 2 0 0 9 9 1 1 3 1 1 3 2 5 王卫兵 1 l d t l a w中文版注塑流动分析案例导航视频教 程 M 北京 清华大学出版社 2 0 0 8 1 7 2 1 8 4 6 刘琼 塑料注射l V b l d fl o e 实用教程 M 北京 机械 工业出版社 2 0 0 8 1 9 8 2 0 9 上接 第 4 9 页 F 3 一 J L o o g f I 图 1 1 弯曲模 3 结束语 弯曲件成形工艺复杂 采用上述冲压工艺方案