3.3 U形弯曲模
3.3.1 U形弯曲模(一)
如图3-13所示为简易的U形弯曲模之一,一次可压弯出两个角度。该模具上、下模为敞开式,无模架,左、右凹模设计成镶块,既便于加工,又可更换。下模内设有顶板,在弹顶器的作用下,压弯前后,坯件始终在压紧状态,只要左、右凹模的圆角半径相等,坯件在弯曲过程中不会滑移,制件质量较高。该模具结构简单、制造容易、成本低,比较实用。
3.3.2 U形弯曲模(二)
如图3-14所示为简易的U形弯曲模之二,下模座装有通用弹顶器,作用于顶杆8,顶板3使其保持一定弹力。顶板3成工字形,在整体凹模2开口槽内上下有一定活动量。坯件的定位除靠定位钉7外,凹模2上的B×h槽也是供定位用的。
图3-13 U形弯曲模(一)
3.3.3 U形弯曲模(三)
如图3-15所示U形弯曲模,上下模装在带有滑动导向的模架内,安装、使用十分方便。该结构比较完整,批量较大的小型件U形弯曲常常采用。
3.3.4 U形弯曲、整形模(一)
如图3-16所示为带侧压的U形弯曲、整形模。工作时,毛坯由顶板和定位板支承定位,凸模下行,首先与毛坯接触弯成U形,凸模继续下行,利用其肩部压住活动凹模一起向下,由于斜面作用迫使活动凹模向中心滑动,对弯件两侧施压,起到校正和整形作用。
该结构可保证弯曲件内形尺寸不受材料厚度偏差的影响。
下模采用通用弹顶器。上模回升,顶板在弹顶器的作用下,顶出至原始位置。活动凹模在弹簧5的作用下移至原位。
3.3.5 U形弯曲、整形模(二)
如图3-17所示U形弯曲、整形模,原理同图3-16,该结构利用斜楔迫使活动凸模向外运动实现U形弯曲和整形。
工作时,毛坯放在顶板上并由两边的定位板定位,凸模下行,先压紧坯料,接着将毛坯弯成U形,上模继续下行,凸模5受斜楔7的作用被挤向外滑移,U形件的外形被校正、整形达到理想的形状与尺寸。因此带校正、整形的弯曲模能使制件外形尺寸达到较高的精度要求。
压力机滑块回程时,上模上行,制件被顶板3顶出,凸模5在弹簧9的作用下移至原位。
3.3.6 可转动凹模的U形弯曲模
U形件压弯时,往往因为回弹而影响制件质量。为了消除回弹,可采用转动凹模结构,如图3-18所示。
图3-14 U形弯曲模(二)
1—下模座 2—凹模 3—顶板 4—凸模 5—圆柱销 6—模柄 7—定位钉 8—顶杆 9—螺钉
图3-15 U形弯曲模(三)
图3-17 U形弯曲、整形模(二)
图3-18 可转动凹模的U形弯曲模
1—凸模 2、7—顶杆 3、9—弹簧 4—凹模 5—转动凹模 6—定位销 8—压料板兼顶板 1O—顶销 11—轴 12—垫块
当压力机滑块在上死点时,顶杆7将压料板兼顶板8与凹模4顶平,同时将工序件用定位销6定位并放置好。压力机滑块下行时,靠凹模4将工序件预弯。当凸模1与转动凹模5接触时,转动凹模5以轴11为轴心转动。压力机滑块至下死点时,制件压制完毕。当压力机滑块上行时,在顶杆7的作用下,压料板兼顶板8将制件顶起。制件靠回弹回到90°直角。顶杆2在弹簧3的作用下将制件顶出,使制件留在下模上,同时转动凹模5在弹簧9和顶销10的作用下旋转一个回弹角,即复位到图示的双点画线位置。垫块12起限位和承受侧压作用。
3.3.7 长侧边U形件斜向弯曲模
如图3-19所示为长侧边U形件斜向弯曲模。
图3-19 长侧边U形件斜向弯曲模
1—侧定位板 2—固定凹模 3—压板 4—压簧 5—卸料顶杆 6—凸模 7—支承座 8—下模板 9—活动凹模 10—芯轴 11—端定位块 12—拉簧 13—注油孔(润滑轴)
由于制件弯曲部位的长度较短,而另一侧边很长,故采取斜向弯曲,使短边弯曲部分在模具内,而长边的大部分在模外。弯曲过程中通过浮动的活动凹模回转,使模具结构变得简单,弯曲过程无干涉现象。
初始位置时,活动凹模9平置于支承座7上,将坯料放于其上,通过端定位块11和侧定位板1定位。当滑块下行时,凸模6底部首先与坯料接触,在凸模作用下,活动凹模9绕芯轴10转动;到下死点时,凸模压住制件与固定凹模2刚性接触,而活动凹模9与支承座7的斜面间仍留有间隙;当压力机滑块回程时,活动凹模在拉簧12的作用下回到初始位置,卸料顶杆5在压簧4的作用下将制件从凸模上推出。
芯轴10与支承座7为过盈配合,与件9为转动配合;轴的位置以利于件9摆动为原则,取在角部附近较好。位置过高,件9回程困难;位置过低,拉簧12变形量大,易疲劳破坏。
端定位块11兼作配重用,有利于活动凹模复位。
3.3.8 带肋U形件弯曲模
如图3-20所示是将长方形毛坯压弯成U形件时,在其两边中部弯曲处同时压出加强肋用的模具。带肋的U形件,弯曲成形后无回弹,刚性好,精度高。图示模具为闭合状态。凹模5由两块料组成,埋入下模座中由螺钉固定住。用于压肋的凸梗,采用嵌块结构,分别嵌入左、右凹模槽内后用两个螺钉固定。开模后,制件经顶杆3、顶件板7顶出;若制件随同凸模一起离开凹模,由卸料板2卸下。制件的定位,利用毛坯上的孔由定位销4定位。
图3-20 带肋U形件弯曲模
1—凸梗 2—卸料板 3—顶杆 4—定位销 5—凹模 6—凸模 7—顶件板
3.3.9 圆杆件U形弯曲模
如图3-21所示为圆杆件U形弯曲模。凹模3做成滚轮,可减少坯料与凹模的摩擦力,便于弯曲成形。凸模4、顶板5与坯料接触处均做成半圆弧状,为的是使杆件在压弯过程中保持正确位置,不变动。
3.3.10 U形把手弯曲校正模
如图3-22所示为U形把手弯曲校正模。毛坯用定位块4、顶板5定位。上模下行时,凸模9压住毛坯在成形滚轮的作用下预弯成U形,上模继续下行,凸模9压住坯件和顶板5继续向下运动,件5与滚轮架摆块12的斜面作用,使件12带动件10向中心摆动,将制件校正成两侧小于90°的“”形,以克服制件脱模的回弹。
3.3.11 U形螺杆弯曲校正模
如图3-23所示U形螺杆弯曲校正模,结构原理同图3-22,但该模具滚轮11(见图3-23b)、顶板8(见图3-23c)各有3个弧形槽,一次可加工3个制件,生产效率高,成本低,适合大批量生产。
图3-21 圆杆件U形弯曲模
1—凹模座 2—定位板 3—滚轮(凹模) 4—凸模 5—顶板
图3-22 U形把手弯曲校正模
图3-22 U形把手弯曲校正模(续)
图3-23 U形螺杆弯曲校正模
a)模具结构 1—聚氨酯橡胶 2—夹板 3—下模座 4—螺杆 5—定位挡板 6—支座 7—顶杆 8—顶板 9—滚轮架摆块 10—轴 11—滚轮 12—凸模 13—模柄 14—轴
图3-23 U形螺杆弯曲校正模(续)
b)滚轮(图3-23件11)Cr1258~62HRC c)顶板(图3-23件8) d)支座(图3-23件6) e)滚轮架摆块(图3-23件9)
该模具在630kN压力机上使用。工作时,毛坯放入滚轮11的3个槽内,左端靠定位挡板5顶住定位。凸模下行,坯件在凸模与滚轮的共同作用下被初步弯成U形;凸模继续下行,U形件的弧面完全进入顶板8的凹槽内,凹槽对坯件起到了定位作用,当顶板随凸模下行而下行时,顶板两边台阶下的圆角接触到滚轮架摆块9斜面处,左右件9即绕轴14向中心回转,对U形件起到校正作用。顶板下行量的大小,决定了制件的校正量,它们之间成正比关系,从而保证制件一次成形能达到理想形状和尺寸要求。
支座6和滚轮架摆块9见图3-23d和图3-23e。
3.3.12 齿轮式U形杆弯曲模
图3-24 齿轮式U形杆弯曲模
1、6—螺母 2—拉板 3、5—拉簧销 4—拉簧 7—挡板 8—螺杆 9—前座 10、12、22、23—螺钉 11—垫圈 13—挡料板 14—齿条 15—模柄块 16—转动凹模 17—凸模 18—下模板 19—上盖板 20—齿轮 21—后座
如图3-24所示为圆杆件齿轮式U形杆弯曲模。有一对齿轮20,两个凹模16以方孔分别紧固在齿轮上(凹模16的圆周上有一段弧状凸起部分,像似端面凸轮),齿轮由齿条14带动进行工作。工作时,毛坯放在凸模17上,由挡料板13定位,上模下行,通过模柄块15压住齿条,使齿轮带动同轴的凹模转动,将毛坯弯曲成形。上模上行,齿条在拉簧4的作用下,上行至原位,凹模复位。
这种结构的优点:弯件表面无压痕,易于调节齿条行程,能得到不同的弯角。