工具钳工技师论文-圆管弯曲成型回弹的工艺及模具改进

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1、控制圆管弯曲成型回弹的工艺及模具改进摘要：通过对控制汽车发动机前悬置横梁圆管弯曲成型冋弹的工艺及模具改进的介绍，探讨了对于圆管弯曲成型中冋弹的解决办法中的一种思路或经验。实践证明：通过改进，弯曲成型后的零件尺寸有了较好的保证。关键词：圆管弯曲成型冋弹控制模具改进1引言图1所示为汽车发动机前悬置横梁的产品图示例：该产品材料为冷拔钢管20-34X3,由于材料回弹及各批次材料回弹量有差异，造成零件U型开口的中心距尺寸430mm偏大。原模具设计中该零件采用二道冲压工艺完成：第一道为弯曲成U型;第二道为成型,压制出32mm尺寸的斜坡。由于材

2、料的回弹，第一道弯曲后各批次零件开口中心距尺寸430mm为443mm〜454mm,需通过校2发动机前悬置横梁的工艺分析由于材料的弹性变形及各批次材料弹性变形的大小不一致，第一道弯曲模具难以完全保证其开口中心距430mmo故考虑能否在第二道成型模具中增加整形结构，以取代校正工序。通过对原模具试模过程中零件弯曲成型的动态观察及分析，认为此工艺可行，分析如下：2・1在第一道弯曲模具中，考虑到零件的回弹，故在零件下部122mni尺寸处设计有回弹圆弧用于解决回弹的问题。但在第一道弯曲后，回弹圆弧并没有完全反弹回复平整，存在一定的塑性变形（见

3、图示2所示点划线）。如果在第二道成型模具中能消除这一塑性变形，不但零件底部尺寸能符合图纸要求，且可使零件两边向中心收拢，而使开口尺寸（430mm处）收小。图示2（点划线为实际形状）2.2在第二道成型模具中，如果从零件开口的两边向中心部挤压使其产生一定的塑性变形并注意控制变形量，则也可使开口尺寸达到图纸所要求的430mm（见图示2所示：F为挤压力）。3模具型块结构分析3.1图示3所示是第二道成型工艺的模具型腔示意图。从图中可以看出：件号3是托料型块，弹簧托起后与件号1高度一致，使件号3起托料定位作用。在冲压过程中，首先受力的就是此托

4、料型块。托料型块的型腔是一条直的半圆槽（R=17）,而上一道模具压出的零件在这一段是弧形，在冲压中将会在零件A部位（见图2）压出压印或拉伤。所以可考虑对此型腔做一些小的改进，使其减小压印或拉伤，并能顺利的校直回弹圆弧。yn?A-f■€»IIi1一4件号i3.2模具型腔中，从托料型块型腔中心到件号1外侧面为260mm（见图示3）,小于产品零件305mm,所以冲压过程中零件开口两端各有45mm伸出模腔外面，加大了零件的回弹可能性。4模具型块整型结构改进4.1回弹弧的校正在图示3中的件号3托料型块及上模相应部位的半圆槽的口部，适当的增

5、大零件入模圆角（如图示4a所示）。这样就可减少零件压印，并且由于型腔是直槽，也可消除回弹圆弧使零件开口尺寸减小。上因示的翊M型块OOsoW:「0気4b整衫煉脯:Ho•7X4.2零件开口处的校正整型可先在上、下模相应部位铳出B面做整形机构安装面（见图示3中的标注面B面），B面应与件号1外侧面接平。宽度比整形块要大，为160mm（整形块为100mm）,主要是为了方便安装调整。安装整形块的螺纹孔为每块4个M16的孔，并保证整形块的型槽与件号1及上模型腔槽接平。其次，如图示4b所示加工两组共4件型块，上、下模各两件且左右对称。零件开口处两

6、端各安装一组，校正整形块的型腔槽与模具型块件号1及上模相应部位衔接，螺栓过孔应加工成腰孔,方便材料回弹量不一致时调整整型块。型腔应加工成斜槽，由两边向内倾斜，并带斜角，其目的是为了产牛使零件两边向中心的挤压力F。5整型机构整形过程及相关的力学分析5.1在零件底部的回弹圆弧的校正整型中，当上模压到零件时，迫使弯曲过的零件压入直槽，使零件底部的回弹圆弧受三个挤压力的作用（如图示5所示）而使圆弧变直，从而零件两端的开口尺寸自然向内减小。5.2通过上、下模的冲压合模，在零件两端头由整形块产生的合力F（如图示5所示）,会使零件由两端向中间挤

7、压产牛变形而使零件开口收小。调整整形块左右的位置，可调整出整型后零件的开口尺寸至430mm。6结束语经过改进，使该零件开口尺寸达到了图纸要求，其余尺寸也符合了图纸，满足了使用要求，说明该改进是成功有效的，也对今后类似问题的解决提供了一种思路或方法。但该改进也存在如下问题：1.由于各批次材料回弹量不一致，所以每批次都得对模具进行调整，增加了装模时的调整时间。2.第一道工序弯曲后的开口尺寸不能过大，否则将影响第二道的整形。3•尽管加大了入模圆角，压印（或变形）也有所减少，但压印（或变形）仍存在。参考文献：[1]金属工艺学•机械工业出版

8、社.1982.5.[2]工程力学•机械工业出版社.1980.7.