矩形薄板折边机研制

（上海船舶设备研究所，上海200031）

李普阳，李 骥，马 军

0 引言

目前常用的折边设备主要功能是将平板折边，新研制的折边机可以将矩形薄筒体圆周折边。将需要折边的矩形薄筒体放入折边机内腔，通过折边模具将矩形薄筒体4条直边及4个圆角折90°，再使用负角整形模具将回弹的薄板再次折弯，通过2次折弯可以保证折边前与折边后的角度呈垂直[1]。

1 矩形薄筒体折边前后的状态

矩形薄筒体成型后，矩形薄筒体外侧长边为L1，外侧短边为L2，外侧圆角为R，厚度约0.4 mm。根据后续制造工艺需要，筒体四周及圆角需要折边，折边宽度为L，折边后矩形薄筒体外侧长边为L1＋2L，外侧短边为L2＋2L，外侧圆角为R＋L[2]。由于圆角位置材料被拉伸，外侧边缘材料向内侧流动，圆角折边后实际宽度小于L，直边段材料拉伸很少，理论宽度和实际宽度相差不大。矩形薄筒体折边前后的状态如图1和图2所示。

图1 折边前

图2 折边后

2 折边机的工作原理

折边机主要由夹紧机构、折边机构、整形机构和机架组成，各模块之间循环动作，完成矩形薄筒体4条直边和4个圆角的折边[3]。见图3。

图3 折边机

折边机夹紧机构由4套相互独立的夹紧组件组成，夹紧油缸推动夹紧模具压紧矩形薄筒体，筒体内侧与内衬完全贴合，外侧与夹紧模具完全贴合，使用定位块准确定位筒体的折边高度，保证在折边时矩形薄筒体不发生滑动。见图4。

图4 夹紧机构

折边机构通过安装在中心轴下的下拉油缸，中心轴带动4面倾斜的模具向下滑动；4面倾斜模具依靠4个斜面，同时驱动4个直边段滑板联动将4个直边段折边，直边段滑板同步滑移间接驱动圆角滑板滑动，这样就完成一个中心轴直接驱动4个直边段和间接驱动4个圆角折边，将矩形薄筒体的4个直边段和4个圆角一次折边90°。矩形薄筒体完成折边后，油缸上顶，中心轴顶升4面倾斜的模具，通过收缩模将4块直边段折边模收回，4块直边段折边模间接驱动4块圆角折边模联动收回。见图5。

图5 折边机构

矩形薄筒体折边模收回后，折边后的矩形薄筒体会发生回弹。为了保证折边前与折边后薄板垂直，使用安装在整形机构上的负角模具二次整形，整形后矩形薄筒体再次回弹达到折边前后垂直的要求。筒体整形完成后，4套夹紧油缸缩回，矩形薄筒体可以脱模，见图6。

图6 整形机构

3 折边后的效果

折边后直边段平直，圆角位置外边缘伸长较多，内边缘伸长较少。随着折边宽度的增加，圆角外边缘按比例伸长，当伸长率大于材料允许的延伸率时，折边后圆角开裂；当伸长率小于材料允许的延伸率时，折边后圆角不开裂。由于圆角内外侧伸长量不等，圆角位置有轻微凹坑，通过合理控制折边模和夹紧模之间的间隙可减小凹坑[4]。矩形薄筒体折边后效果图见图7。

图7 矩形薄筒体折边后效果图

4 结论

通过改进折边机构，合理的匹配折边滑板圆角和矩形薄筒体圆角，有效的避免了圆角开裂和凹坑，使用自润滑铜板，可以使折边面无划痕。合理控制折边的宽度和薄筒体边缘光滑可保证圆角位置不开裂，通过二次整形可以很好地解决折边后的回弹，有效保证折边前后垂直。矩形薄筒体折边设备为筒体底部封板提供了一种新型的封底方式，与传统折边封底形式相比，提高了内部空间使用率。