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摘要：
彎曲零件是某部件中的一重要零件，形狀看似簡單，但其沖壓工藝性極差。在設(shè)計模具時，將凹模圓角半徑盡量地放小，使零件不易竄動。模具一次試壓合格。
關(guān)鍵詞：
模具設(shè)計；零直邊；負(fù)直邊；彎曲零件
沖壓零件在生產(chǎn)實踐中，其工藝性的好與壞、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與否，對沖壓零件生產(chǎn)的質(zhì)量、成本及生產(chǎn)周期有著至關(guān)重要的影響。如圖1所示，為某部件中的一重要零件，形狀看似簡單，因其不但有彎曲直邊，而且彎曲直邊還為負(fù)值。因此沖壓工藝性極差。按展開料計算，如果采用常規(guī)沖壓方法直接成形，彎曲變形區(qū)內(nèi)的材料，因其受到內(nèi)應(yīng)力的作用，回彈變形很大，使零件根本無法成形。解決此問題的關(guān)鍵在于如何在該零件不加余量的前提下用模具壓制出合格零件。
1工藝分析
（1）零件特點如圖1所示，該護(hù)罩本體的特點：①彎曲直邊、高度不對稱，這就導(dǎo)致在模具壓制過程中凹模兩側(cè)受力不均；②其直邊落差很大，大直邊從高度50mm趨于零，小直邊從高度30mm趨于零；③當(dāng)其變直邊趨于零時，就愈達(dá)不到彎曲時的最小彎曲直邊高度；④其彎曲半徑也是變化的，從半徑最大10mm逐漸趨于零。
（2）第1工藝方案傳統(tǒng)工藝是只能留余量，加高直邊至大于最小彎曲高度，用模具壓彎后，再用機(jī)加手段加工至產(chǎn)品圖要求的尺寸。這種工藝雖說也能生產(chǎn)出合格零件，但其缺點很多，既加工起來費工費時，浪費材料，很容易導(dǎo)致零件變形，生產(chǎn)效率低，成本高。所以，此方案未采用。
（3）第2工藝方案在不加高直邊的情況下，用模具壓制而成。若按照設(shè)計資料常規(guī)的方法設(shè)計模具，由于零件兩邊不對稱，受力肯定不均勻，零件很容易產(chǎn)生竄動，所以，第2工藝方案也未采用。
（4）第3工藝方案經(jīng)過分析研究，此模具的設(shè)計必須跳出傳統(tǒng)的思路。采用冷擠壓代替彎曲的方法，在模具設(shè)計中，凸凹模采用負(fù)間隙、小凹模圓角半徑，再增加一個與該零件展開料為動配合的定位板，限制其竄動，強(qiáng)制快速壓制而成。該工藝的方案：剪切下料→線切割展開料→彎曲成形。
2模具設(shè)計
模具設(shè)計的結(jié)構(gòu)如圖3所示，凸模隨滑塊上行，把展開料放在定位板內(nèi)，凸模快速落下完成彎曲工序。該模的特點是把彎曲凸、凹模的彎曲根部均做成零件要求尺寸，同時加大設(shè)備噸位，使零件在模具型腔內(nèi)強(qiáng)制擠壓成形。此模的關(guān)鍵在于凸、凹模的設(shè)計。
（1）凸模設(shè)計凸模的結(jié)構(gòu)如圖4所示，由于彎曲件一般靠凸模成形，所以在設(shè)計凸模時，其彎曲根部做成零件要求的尺寸，凸模圓角半徑也與零件的圓角半徑保持一致。
（2）凹模設(shè)計凹模的設(shè)計是整個模具設(shè)計的重點，其結(jié)構(gòu)如圖5所示：通常該零件的凹模圓角半徑不得小于7mm，圓角半徑越大，零件的材料就越容易流動，但若把該零件放在這樣大的圓角半徑的凹模上，在凸模剛接觸到零件的瞬間，由于凹模兩側(cè)圓角部分與零件之間的摩擦力不同，彎曲件兩側(cè)受力不均等原因，都可能使零件在未進(jìn)入凹模型腔前就發(fā)生了竄動，致使彎曲后的零件發(fā)生偏移，零件則達(dá)不到產(chǎn)品圖的要求，為了避免此類現(xiàn)象發(fā)生。在設(shè)計凹模時，一定要取小的凹模圓角半徑，彎曲零件高直邊處取凹模圓角半徑為1mm，低直邊處取0.5mm。同時為了讓零件容易成形，凹模彎曲根部也做成零件要求尺寸，讓零件在模具中強(qiáng)制成形。成為無間隙彎曲。
3結(jié)語
該模在試壓時一次試壓成功。得到了合格產(chǎn)品零件，滿足了新產(chǎn)品試制的需要。用此方法生產(chǎn)的零件，不需加高彎邊的高度，不需再加校正工序或校正模具。只需一套彎曲模具即可彎曲成形。模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，生產(chǎn)效率高。
參考文獻(xiàn)：
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作者：莊英菊 戴毓敏 張寧 楊榮鳳 戈乾珍 單位：包頭市專利事務(wù)所 內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團(tuán) 工程機(jī)械公司