黄延平 朱伟峰 张宏利
(上海电子信息学院机电系,上海201411)
弯曲过程中材料沿凹模圆角处移动时,受到一定的摩擦阻力,正是这种摩擦阻力的存在,使弯曲得以顺利进行,从而获得符合要求的工件。但是在实际情况下由于工艺设计和制造误差等影响,材料各边所受到的摩擦阻力往往是不相等的,因此坯料会出现向左或向右滑移的现象,使弯曲工件的形状和尺寸精度达不到设计要求,甚至会出现弯曲成形无法实现的现象。
(1)不对称工件弯曲时,由于坯料两边与凹模边缘 (凹模圆角处) 的接触宽度不等,造成摩擦力不均等,使坯料向宽度宽的一边滑移。图1所示为V型弯曲,图2所示为U型弯曲。
(2)两边凹模边缘的圆角半径不均等时,圆角半径小的摩擦力大,圆角半径大的摩擦力小,使坯料向圆角半径小的一边滑移,见图 3。
图1 V型弯曲Figure 1 V-shape bended
图2 U型弯曲Figure 2 U-shape bended
图3 凹模圆角不等的滑移Figure 3 The shifting for cavity die fillets unequal
(3)弯曲件两边折弯个数不一样时,折弯个数多的摩擦力大,折弯个数少的摩擦力小,坯料向折弯个数多的方向滑移。如图 4所示。
(4)V型弯曲中,如果凹模两边的角度不相等,角度小的一边的凹模边缘离凸模顶端的距离较近,作用在凹模边缘的正压力较大,摩擦阻力也较大,反之角度大的另一边摩擦阻力则较小,造成坯料向弯曲角度小的一边滑移,见图 5。
图4 折弯个数不等的滑移Figure 4 The shifting for bending number unequal
图5 凹模两边角度不等的滑移Figure 5 The shifting for cavity die both sides angles unequal
(5)凹模两边的间隙不一致,润滑情况不均匀,凹模表面粗糙程度不相同时,坯料向间隙小、润滑情况差、表面相对粗糙的方向滑移。
为防止弯曲过程中坯料的不规则滑移,使工件尺寸稳定,应从弯曲工艺、模具结构和加工质量控制等方面采取相应措施,一般可采取以下几种方法:
(1)弯曲模具尽可能采用对称的凹模,使凹模两侧边缘的圆角半径相等;V型弯曲避免左右角度不均等,可采取改变冲压方向等方法。
(2)尽量避免不对称的弯曲件设计。
(3)对模具制造质量加强检查,保证间隙均匀和表面质量符合要求。
(4)采用带弹顶装置的弯曲模,见图 6 所示。当弯曲时首先是弹顶装置与凸模将坯料压紧,然后逐步实现弯曲成形。由于弯曲时坯料被压紧,难以移动,阻止了坯料的滑移。当压机滑块达下死点时,材料被校正,工件保持正确形状。
(5)采用装有定位销的弯曲模,见图7。工件底部有孔时(也可加设工艺孔),以该孔定位,使弯曲时的坯料不发生移动。这不仅防止了弯曲时坯料的滑移,而且工件精度比其他结构要高(包括采用压紧装置的结构)。
图 7所示模具仅适用于U形结构。工件孔边距过小时,孔会被拉长,甚至有可能使较小的定位销折断。
图6 装有弹顶装置的弯曲模Figure 6 The bending dies with spring device
图7 装有定位销的弯曲模Figure 7 The bending dies with locating pin
实践证明,采用上述几种方法和措施,能够有效的解决U形、V形零件弯曲时坯料发生偏移的问题。还可以使零件的质量(尺寸精度、形状精度及表面光洁度)有很大的提高,并且操作简单,生产效率高,经济效益显著。
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