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摘要：本文主要对弯曲件模具进行设计，首先简单介绿了弯曲模的设计要求、内容及方向。再利用对该零件模具的设计，以期为设计更复杂的弯曲模具做铺垫，同时提供理论基础。
关键词：弯曲挂件；冲压工艺；模具设计
1.冲压技术理论概述
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几个内容：
1.1进行CAD/CAM/CAE等技术的全面推广
当前模具设计制造的发展方向主要为模具CAD/CAM/CAE技术。随着微机软件技术水平的提高，推广CAD/CAM/CAE技术的条件基本已经成熟，各大企业将不断提高CAD/CAM技术培训以及技术服务的水平与力度；使CAE技术的应用范围进一步扩大。计算机和网络的发展使得CAD/CAM/CAE技术多个地区与领域内的推广成为可能，使实现技术资源得到重新的整合，使得虚拟制造成为一种可能。
1.2高速铣削加工
在国外，高速铣削加工技术不断得到发展，使加工的效率得到了大幅度的提高，并可以得到较高的表面光洁度。与此同时，还可以使高硬度模块得到加工，具备了温升低以及热变形小等优势。高速铣削加工技术的进一步发展，使汽车与家电行业中大型型腔模具制造有了新的动力。现在，它朝着更高的集成化与智能化方向发展。
1.3模具扫描及数字化系统
高速扫描机以及模具扫描系统使从模型或者实物扫描加工到得到预期模型所需要的许多功能提供了可能，使模具在研制制造的周期大幅度地减少。现在部分快速扫描系统，能够快速地安装在已经存在的数控铣床以及加工中心上，使快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据得到有效的实现，可应用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统目前已广泛地应用于摩托车、汽车、家电等行业与领域。
1.4电火花铣削加工
电火花铣削加工技术是一种可以替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它也叫做电火花创成加工技术，具有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工，所以不再需要进行复杂成型电极的制作，使代表着电火花成形加工领域的重大进步。目前在外国已有使用这种技术的机床在模具加工中应用，估计在不久的将来，这种技术将得到进一步的发展。
1.5优质材料以及先进表面处理技术
选用优质钢材的同时，应用先进的表面处理技术，使模具的寿命得到有效的进高就显得十分必要。模具热处理及表面处理是是否可以使模具钢材料性能得到发挥的关键环节。模具热处理的发展方向是对真空热处理进行应用。
1.6模具研磨抛光朝着自动化与智能化的方向发展
对于模具的使用寿命以及制件的外观质量等方面，模具表面的质量都有着直接的影响，对自动化、智能化的研磨与抛光工艺进行研究，使其替代现有手工操作，有效地拉高模具表面质量已成为行业的重大发展方向。同时也是我国一个重大的发展目标。模具自动加工系统应该具备多台机床进行合理组合；同时具有随行定位夹具或者定位盘；具有完整的机具和刀具数控库；除此以外，还要具备完整的数控柔性同步系统；有相关的质量监测控制系统。
2.弯曲件工艺性分析及方案的确定
2.1弯曲件工艺性分析
此工件为典型弯曲件。材料为 08 钢，具有良好的弯曲性能适合弯曲成型加工。工件结构简单，除了装配尺寸540+0.74，220 -0.52公差等级 IT14 级有严格要求外其余尺寸均为自由公差，工件整体上看，尺寸精度较低，普通弯曲成型完全能满足要求。
2.2弯曲工艺方案的确定
该工件弯曲成型，可以一次弯曲成型，也可以二次弯曲成型如今有以下三种 方案供选择：
方案一：采用一次弯曲成型，单工序生产。
方案二：采用两次弯曲成型，先弯 U 型再弯成型件，采用两套单工序模生产。具体如下图所示：
图 a 为首次弯曲模具结构图；图 b 为第二次弯曲模具结构图。
图1
方案三：采用在一套模具上成型，复合模生产。
2.3 弯曲件工艺方案分析
方案一：模具结构简单，生产制造成本低，但工件尺寸精度低，尤其是四个 直角的精度难以得到保证。另外，在弯曲过程中，由于凸模肩部妨碍了坯料的转 动，加大了坯料通过凹模圆角的摩擦力，使弯曲件侧壁容易擦伤和变薄，成型后 弯曲件两肩部与底面不平行。
方案二：模具结构相对简单，生产成本较高，由于采用两副模具进行弯曲成 形，从而可以避免了方案一中的缺陷，提高了弯曲件的质量，但由于采用两副模 具进行生产，生产效率较低，另外，凹模的强度不易保证。
方案三：模具结构复杂，生产制造成本与方案二差不多，但是工件尺寸精度，位置精度容易保证，生产效率也高。
综上所述，经过对三种方案的比较分析可见，该工件的弯曲成型生产采用方案三比较合理。
3.模具类型的选择
3.1具体结构选择
由弯曲工艺分析可知，采用复合模，所以模具类型为复合模。
模具上模部分主要由：凹模、打杆、压板组成，卸料方式采用刚性打件装置卸件。工作原理：上模回程，压力机限位装置迫使打杆推动压板把弯曲件从凹模腔中推出。下模部分由凸模，限位钉（2 个），摆块（一对），销轴（2 个），导板，销钉（2 个），内六方螺钉（4 个），下模座，限位块（2 个），螺钉（2 个），上垫板，下垫板，弹簧等零件组成。
弯曲坯料由前一冲裁工序准备尺寸为：113.42 mm×70 mm，板料由前方送进，送料方向定位由限位钉限位，左右方向由限位块定位。板料定位后，上模下行，凸模 压入凹模同时把板料拉入模腔内，进行首次 U 型弯曲动作；当凸模压入凹模深度 22mm 时，首次 U 型弯曲完成，进入二次弯曲动作，这时，在上模下行力的驱使下，摆块 被迫向左右摆动，同时板料发生二次弯曲动作，最后工件成型。由于弯曲回弹力的 作用下，工件被卡在凹模腔内，随着上模回程。当上模的打杆触动压力机的限位装 置时，达杆推动压板迫使工件从凹模中顶出，卸下工件。在上模回程同时，下模的弹 簧弹性势能释放，驱使凸模回程，从而完成整个工件的弯曲动作。
3.2 定位方式的选择
因为模具采用的是前一工序冲裁好的板料，板料由模具前方送进，送进方向在凸模的顶部设有两个限位钉定位，左右方向采用一对定位块定位。
3.3 出件方式的设计
工件弯曲成型后由于弯曲回弹力的作用下，工件回卡在凹模内，为此，在这里 采用了上出见的方式，利用压力机的限位装置迫使打杆推动压板顶出工件。
4.总结语
随着今后科学技术的发展，冲压制件的应用将越来越广泛，冲压件制品也将在工业生产中扮演越来越重要的角色，冲压模具也将有突飞猛进的发展，冲压模具将朝着自动化方面发展。
参考文献：
[1]成虹.冲压工艺与模具设计.高等教育出版社，2012.
[2]虞传宝.冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料.机械工业出版社，2012.
论文作者:曾广民
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期供稿
论文发表时间:2016/1/12
标签：弯曲论文; 模具论文; 工件论文; 加工论文; 方案论文; 技术论文; 板料论文; 《基层建设》2015年18期供稿论文;