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摘要：分析了传统的弯曲模具成型产生擦伤原因，设计了一种新的滚轴式弯曲模具，介绍了模具的工作过程和设计要点。该模具主要以转动为主，与零件表面几乎无相对滑动，因此能达到很好的外观要求。
关键词：滚轴式，滑动摩擦，转动轴
前言
模具是生产制造业的重要基础工艺装备，而弯曲成形是模具冲压的重要工艺之一。在目前的传统弯曲成形过程中，零件成型时滑动摩擦，表面往往容易发生刮痕、塑性压痕等缺陷，且脱模困难。这也一直是影响冲压件产品外观质量的重要因素之一。其常用解决办法主要是采用增加后续工艺处理，例如在零件表面抛光打磨等。这无形增加了工序数，进而增加了企业的生产成本。因此如何在不增加生产工序的前提下，提高冲压产品的表面质量是面临的重要课题。本文正是针对在弯曲成形过程中产品表面会发生刮痕、塑性压痕等现象，提出采用滚动式结构，变滑动摩擦为滚动摩擦。弯曲时，滚轴在零件的带动下转动，因此零件外侧与滚轴发生的是滚动摩擦，成型后磨擦伤痕迹明显减少，进而提高弯曲产品的表面质量。成型后通过弹簧复位，脱模方便，高效，易操作。有效解决模具的磨损及以往压制时工件的摩擦刮伤等问题。
1、U型件弯曲模具的工艺分析
图1所示是钣金产品上的支架，为U 型弯曲件，批量大，年产量过万。材料为Q235，厚度4mm，宽度为25mm。
工作时，压力机上的滑块带动上模部分（由1、2、3、4组成）向下运动，对放在凹模3表面的板料（由两侧限位板定位）进行弯曲成形。板料在流入凹模时，与凹模的成型面之间发生滚动摩擦。成型后，上模向上回退，凹模在重力作用下，带动凹模分别向左右旋转，将弯曲件顶出，脱料方便快捷。
其工艺特点为：
（1）该模具结构紧凑，零件少，安装快捷，方便。因为没有下模顶件装置，故此安装方便，省时、省力。
（2）提高工件的表面质量，板料在流入凹模3时，左右凹模向中心旋转，板料与凹模发生滚动，减少了板料与凹模之间的摩擦，提高了工件的表面质量。
（3）根据不同工件的尺寸，可通过更换凸模、凹模，即可压制不同工件的成型。
从而减少了为生产厚度或形状不一的工件而制造相应模具的成本。
（4）保证卸料系统的稳定。卸料时，凹模旋转，与工件产生相对滚动，减少了零件与凹模的摩擦，大大提高了零件的表面质量。
（5）因零件宽度不大，设计时将凹模支架的宽度拓宽，一次可压制5件，提高生产效率。
3、滚轮式精密U型弯曲模设计要求
模具设计时，应该注意以下几点：
（1）滚轮的设计 滚轮设计成轴套安装在轴上，轴安装在凹模的定位孔里，一端开台阶状，另一端通过用开口销固定防止轴向窜动。板料在流入凹模的过程中与凹模发生转动，因此设计时要考虑轴的刚度，避免在弯曲时轴受过大的载荷发生变形。
（2）凸模与凹模为零件成型的主要元件，材料宜选用冷作模具钢Cr12，热处理HRC58-62。
（3）凹模尾部增加配重，利用重力作用，在脱模时自动复位，方便，快捷。从而减少一套卸料顶件装置，无形中节省模具成本。
（4）为防止板料弯曲反弹，凹模底部与底板平面留有空隙，以便旋转成型时墩实。
（5）凹模与轴转动部位需经常润滑，以延长模具寿命，提高生产效率。
4、结语
该模具结构紧凑，适用于中薄板，特别是有色金属薄板的精密弯曲成型。也可通过自制液压机构（含支架平台，动力单元一套），推弯成型。该模具已投入生产3年多，零件质量稳定，见图4。
同时能满足批量生产的要求，降低了操作者的劳动强度，节省了生产成本。具有较高的应用价值，并对同类产品的设计，具有一定的借鉴作用。
参考文献：
1、冷压冲模设计。冷压冲模设计{M}。北京：第四机械工业部标准化研究所
2、王孝培、冲压手册{M}。北京：机械工业出版社，1990。
论文作者:钟伟潮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/27
标签：弯曲论文; 模具论文; 板料论文; 零件论文; 工件论文; 摩擦论文; 表面论文; 《电力设备》2017年第19期论文;