折床易模设计小结

钣金生产过程中，为了更好地满足公司需求和未来长期发展，使员工了解折床（折弯机）易模（简易模）设计，为教育训练易模设计提供参考，并便于折床易模规划与管理，提高作业速度，推行易模设计标准化，达成快速阅读、快速查询、快速掌握的目的。折床易模相关定义⑴折床易模是五金板件用来在折床上成形抽桥、段差等部分的模具；折床易模材料为板料，零件由激光切割加工，可分为上模、下模等。⑵折床易模是通过激光切割、线切割或其他机加工方法生产的。⑶折床易模成形对象包括抽桥、抽形、段差、异形小折弯等，如图1所示。图1常见易模成形示意图折床易模设计⑴图面要求（参照折床易模设计标准）：只画正视图，零件按上、下模排列并注明，附产品局部剖视图，标注易模零件最大外形尺寸、成形部分形状尺寸、定位尺寸；模板组合复杂时，需画模板叠合示意图。图2折床易模制作产品过程⑵设计思路参照折床易模加工过程简介，如图2所示。在设计折床易模过程中，需要注意事项包括：1）易模成形比例为1∶1，成形折弯的方向朝下；2）段差R角一律倒零角，侧壁间隙取0.8t；3）抽桥、抽形成形时，易模成形高度比设计高度增加0.2mm；4）t≤0.3mm（马口铁、不锈钢）时，成形部分角度增加5°。折床抽桥易模相关定义抽桥（图3）是在金属板料两条割线或工艺槽内部，利用材料流动变形，抽起一桥形样式。抽桥易模是成形抽桥的一种简易折床模具。图3产品工程图设计思路设计过程中调整剖视图的比例为1∶1，使成形方向朝下，各角倒零角，把成形高度增加0.2mm。复查原图，看抽桥易模是否能够定位。定位时，根椐定位情况调整抽桥在易模中的位置；不定位时，一般把成形部分放在易模中央。实例介绍产品抽桥的高度为2.87mm，如图3所示，易模成形高度为2.87+0.2=3.07mm，产品易模成形，有两种定位方式：⑴以产品后定规定位（图4）；⑵选择产品M边，利用易模定位块定位（图4）。图4易模结构加工注意事项⑴抽桥在工件边缘或工件较窄时，工件容易变形；⑵抽桥的角度小于135°时，抽桥容易断裂或拉料；⑶一般情况下抽桥断裂或拉料可以使易模的R角（表1）增大，切剪力减少，变形区域增大；表1抽形、抽桥、抽凸模具倒R角值⑷如果折弯线紧邻抽桥，可以考虑先折弯再抽桥，如图5所示；图5先折弯再抽桥⑸抽桥处如有压五金件或抽芽等工艺，要考虑先抽桥再作后处理。加工中常见问题及改善对策⑴引起抽桥断裂的因素包括抽桥的高度、工件材质、抽桥宽度及易模。这种情况通常采取的解决方法：修磨易模的R角、增大B的尺寸、加注润滑油或分二次成形，抽桥的零件图，如图6所示。图6抽桥断裂⑵引起抽桥后变形的原因可能是抽桥的宽度较宽，也可能是抽桥高度较高使得工件在成形的过程中，材料拉料比较严重。这种情况通常的解决方法：1）修改易模，在两侧加压料板（图8）；2）改为压板易模进行加工；3）利用治具固定工件后再抽桥（图9）。图7抽桥变形图8易模增加压料板图9固定工件治具⑶表面倾斜，高度超差（图10）的原因：模具中心未对正或工件定位有误。这种情况通常的解决方法：1）重新较正模具；2）工件定位尺寸修改；3）将工件旋转180°，重新加压一次。图10抽桥倾斜⑷抽桥孔位变形的原因：由于材料受到拉伸导致孔拉成椭圆形。这种情况通常的解决方法：1）先抽桥，再激光二次切割孔；2）激光，NCT加工孔，抽桥后机加工扩孔（图11）。图11抽桥后扩孔段差易模相关定义段差刀具是当Z折无法用常用折刀折起时采用的一种折床刀具。段差易模是常备段差刀具不能加工时设计的一种易模。段差成形示意图，如图12所示（H为1～10mm）。段差刀具种类现有段差模具长度分别为8mm、10mm、12mm、15mm、20mm、25mm，35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、70mm、80mm、100mm、415mm、835mm。应用时可采用组合方式。段差刀具折弯示意图，如图13所示，段差刀具装夹尺寸采用标准折床刀具装夹尺寸。段差加工时以折床定规定位。图12段差成形示意图图13段差刀具折弯示意图段差易模当段差成形部分宽度不大于30mm时，用折床易模加工。定位方式选择，如图14a所示，优先选用N边（定位高度3mm，宽度3mm）。选用M边时，定位方式如图14b所示进行，其中L5=L4-0.1，L6=L3-0.6（试验数据）。图14定位方式段差易模设计分析如图15所示，段差选用了M边定位，定位宽度为2.0-0.1=1.9mm，段差成形长度为10.37-0.6=9.77mm。段差侧壁间隙为0.8t，易模的厚度取稍大于成形部位宽度，一般取整，注意易模厚度不能超过工艺孔的宽度，此处取7mm，具体试验参数见表2。图15段差易模设计实例表2当成形段差时，材料会向受分力方向拉动，经试验得到以下经验值加工中常见问题及改善对策⑴折弯时工件断裂。引起折弯时工件断裂的原因包括易模的R角过小，导致在工件变形的过程中，材料拉伸受阻，从而产生断裂，如图16a所示。这种情况的解决方法：修磨易模成形的部位，如图16b所示。图16折弯工件断裂改善⑵折弯时工件跑位。引起折弯时工件跑位的原因主要是易模在加工过程中向工件加压，工件沿受力方向跑动，导致成形的尺寸发生偏移（A尺寸偏大，B尺寸偏小），如图17所示。这种问题的解决方法：1）由于易模多为自定位，所以将定位方式进行改善，使工件在受力时无法向前跑动（磨掉定位块），如图18所示；2）将易模自定位的定位块进行修磨，正常情况为尺寸差多少就磨多少，如图19所示。图17尺寸偏移图18改善定位方式图19修磨定位块⑶角度跑位。角度跑位的原因一般是针对段差形状的易模而言。对于高度较低的易模，成形后，一般难以达到90°，造成这种情况的原因是角度跑位。解决方法：1）将易模的间隙M减小，直到段差加工好为止（图20）；2）改变定位方式，用后定规定位，防止工件滑动，同时易模受力，间隙会增大，所以模具夹持一定要紧固（图21）。图20减小M间隙图21更改定位方式⑷成形回弹量大，无法达到要求。引起成形回弹量大的原因：对于薄材和弹性极强的材料加工的工件，在采用易模折曲时，由于弹性系数很大，经常导致角度和相关的尺寸达不到要求，或无法成形，这种情况，对异形易模成形最为明显。解决方法：1）改用折刀折弯；2）使用治具整形；3）适当减小R及A的角度，补正回弹量。半剪工艺处理相关定义半剪形式表现为板料在一定区域内，在料厚方向上平移一段距离。折床易模样式：上模、下模均为三块易模板叠加而成，其中上模、下模中间一块易模厚度相等，两边夹块厚度大于4mm，高度为40mm。成形条件：只有在压板易模无法成形的条件下才能应用。定位工艺相关定义在折床用易模成形工件首先要考虑工件定位问题，准确定位对于工件成形质量及工作效率都有保证，设计易模时需考虑定位方式的选择及工艺处理。定位方式：⑴以折床后定规定位，在设计易模时无须设计定位；⑵以易模定位块定位，可选择板料边缘定位或工艺槽定位方式。设计思路⑴板料边缘定位。当成形接近板料边缘时，通常使用定位块，定位块的大小为3mm×3mm（高×宽）。⑵工艺槽定位。工艺槽定位常用于板料内部的段差、异形折弯等有工艺槽的地方。工艺槽定位取工艺槽边线作为定位边，定位块宽度依工艺槽宽度确定，当加工异形折弯时，定位块宽度取工艺槽宽度减去0.10mm。⑶段差的工艺槽定位。加工段差以工艺槽边缘定位时，由于板料受到的压力在水平方向上有一个向前的分力，使在加工过程中的板料向前移动。因此，在设计中应有一个预留量来抵消移动的距离，经过多次试验，确定预留量为0.60mm。亦即当以工艺槽边缘定位时，定位块宽度=工艺槽宽度－0.60。但是当工艺槽太窄（小于1.0mm），减去0.60mm后，定位块强度不足，需采用将易模上成形部分预先前移的办法来抵消工件的移动。薄料处理相关定义当折床成形薄料t≤0.3mm的钣金件时（马口铁、铍铜或不锈钢），由于板料厚度较小，折弯变形区变形中塑性不足，弹性形变所占比例较大，产品在成