《沖壓工藝與模具設(shè)計》課件第6章

第6章彎曲模具的設(shè)計6.1彎曲模具的典型結(jié)構(gòu)6.2彎曲模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.3彎曲模具設(shè)計實例6.1彎曲模具的典型結(jié)構(gòu)

6.1.1V形件彎曲模

沿著工件彎曲角的角平分線方向彎曲，稱為V形彎曲，如圖5.3(a)所示。

1.有壓料裝置的V形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.1(a)是有壓料裝置的V形件彎曲模。工作零件為凸模和凹模，定位零件為凹模兩邊的定位槽及后方的定位釘，頂桿和彈簧構(gòu)成頂件機構(gòu)同時起到壓料作用，固定零件有模柄、下模座、螺釘、銷釘、彈簧等。圖6.1有壓料裝置的V形件彎曲模

2)工作過程

有壓料裝置的V形件彎曲模工作過程如圖6.1(b)所示：①將毛坯放置在凹模上表面，并以定位槽和定位釘定位；②凸模下行，與頂桿配合將毛坯夾緊；③凸模繼續(xù)下行，與凹模配合工作，對毛坯實施彎曲；④彎曲成形后，凸模上行，頂桿將工件頂出，彎曲過程結(jié)束。

3)主要特征

該模具的主要特征是上、下模之間沒有直接導向關(guān)系，凸、凹模間的位置精度主要靠壓力機滑塊的導向精度來決定。模柄與上模座做成一體，同時通過銷釘直接安裝凸模，便于更換凸模。彈性頂桿是為了防止壓彎時毛坯偏移而采用的壓料裝置，還可以起到彎曲后頂出工件的作用。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低，對材料厚度公差要求不高。因設(shè)有壓料裝置，故可以使彎曲精度得到保證；工件在彎曲沖程終端得到校正，因此回彈較小，工件的平面度較好。但是，模具在壓力機上安裝、調(diào)整時比較麻煩，上、下模的位置精度不易保證。

5)應用場合

該模具適用于批量小、兩直邊長度精度高的V形彎曲件。

2.無壓料裝置的V形件彎曲模

如果彎曲件精度要求不高，為簡化模具結(jié)構(gòu)，壓料裝置也可以省略不用。

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.2(a)為無壓料裝置的V形件彎曲模。該模具中，工作零件為凸模和凹模，定位零件為左、右兩定位板，導向零件為導柱、導套，固定零件為上模座、下模座、承料板、模柄、螺釘、銷釘?shù)?。圖6.2無壓料裝置的V形件彎曲模

2)工作過程

該模具的工作過程如圖6.2(b)所示：①先將毛坯放置在凹模上表面，并以兩個定位板定位；②凸模下行，與凹模配合工作，對毛坯實施彎曲；③凸模繼續(xù)下行，直到毛坯與凸、凹模完全接觸；④彎曲成形后，凸模上行，手工取出工件，彎曲過程結(jié)束。

3)主要特征

該模具主要特征為承料板及其上的定位板可以成形一個直邊較長的彎曲件。采用導柱、導套對上、下模進行導向，凸、凹模相對位置容易得到保證。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)比較簡單，安裝調(diào)試較容易，模具間的相對位置容易得到保證，但由于沒有設(shè)置相應的壓料裝置，故在成形過程中毛坯可能會發(fā)生偏移，影響彎曲件兩直邊長度的精度。

5)應用場合

該模具適用于彎曲件精度要求不高、一個直邊比較長的V形或L形件的彎曲。

3．V形件折板式彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.3(a)為較復雜的V形件折板式彎曲模，屬于一種V形件精彎模。模具的工作零件為凸模和活動凹模，定位零件為定位板、頂板，壓料零件為頂桿，固定零件有支架、凹?？堪濉⑾履Ｗ?、模柄、螺釘、銷釘、轉(zhuǎn)軸等。圖6.3

V形件折板式彎曲模

2)工作過程

該模具工作過程如圖6.3(b)所示：①先將毛坯放置在活動凹模的上表面，并以其上的左、右定位板定位；②凸模下行，活動凹模繞芯軸旋轉(zhuǎn)，而芯軸沿支架向下運動，凸模在與活動凹模夾緊毛坯的同時，實施彎曲；③凸模到達下止點后，毛坯彎曲成形結(jié)束；④凸模上行，頂桿將活動凹模頂回水平位置，同時完成工件的頂出，彎曲過程結(jié)束。

3)主要特征

該模具具有兩塊活動凹模，通過一側(cè)的軸孔與芯軸相連，芯軸可沿支架的長槽上下滑動，在模具上止點呈水平狀態(tài)，而在下止點構(gòu)成V形。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)復雜，加工難度較大，制造成本相對較高。但因采用活動凹模結(jié)構(gòu)，所以在彎曲過程中，毛坯與活動凹模始終保持大面積接觸，使毛坯在活動凹模上不會發(fā)生滑動和偏移，且工件表面無壓痕，彎曲精度較高。

5)應用場合

該模具適用于狹長的、支承面積小、形狀不對稱的工件彎曲成形。6.1.2U形件彎曲模

1.普通U形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

U形件彎曲模也稱雙角彎曲模，結(jié)構(gòu)如圖6.4(a)所示。其工作部分為凸模、凹模，定位零件是定位板，頂件裝置為頂板和頂桿，固定零件有模柄、上模座、下模座、凸模固定板、墊板、螺釘、銷釘?shù)取?/p>

2)工作過程

該模具工作過程如圖6.4(b)所示：①毛坯由前向后送進，靠定位板定位；②凸模下行，與頂板壓緊毛坯，被壓緊的毛坯兩側(cè)沿凹模圓角滑動、上翹，逐漸進入凸、凹模間隙內(nèi)；③毛坯被全部拉入凹模內(nèi)，頂板接觸下模座后對毛坯底部進行校正；④凸模回程，頂板將工件頂出。由于材料回彈，工件會自動脫離凸模。

3)主要特征

該模具的主要特征是上、下模之間沒有直接導向關(guān)系，在彎曲過程中，頂板與凸模壓緊毛坯，防止毛坯偏移。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)簡單，拆裝容易，成本低。但是，模具沒有設(shè)置相應的結(jié)構(gòu)來防止回彈，使工件有一定的回彈量，從而導致工件的精度不高。

5)應用場合

該模具適用于精度要求不高、生產(chǎn)批量大、普通U形件的彎曲場合。

2.彎曲角φ小于90°的U形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.5(a)為一種彎曲角φ小于90°?的U形件彎曲模。模具的工作零件為凸模、凹模和活動凹模，定位零件為凹模上表面的兩塊定位板，固定零件為下模座、復位彈簧、限位釘、螺釘?shù)取D6.5彎曲角小于90°?的U形件彎曲模

2)工作過程

該模具工作過程如圖6.5(b)所示：①將毛坯放置在凹模上表面，并以定位板定位；凸模下行，與凹模配合對毛坯實施彎曲，毛坯先被彎曲成U形過渡狀態(tài)。②凸模繼續(xù)下行，通過U形件底邊觸動兩個轉(zhuǎn)動凹模的缺口使其旋轉(zhuǎn)，當凸模下降至下止點時，將U形件彎曲至彎曲角φ小于90°?的形狀。凸模上行，轉(zhuǎn)動凹模在復位彈簧的作用下反方向旋轉(zhuǎn)、復位(由限位釘控制復位)，工件被活動凹模抬起，凸模帶動工件上行到上止點后，沿著水平方向取出工件。

3)主要特征

該模具具有固定凹模以及轉(zhuǎn)動凹模鑲塊，圓形轉(zhuǎn)動凹模以鑲塊方式安裝在凹模兩圓腔中，在凸模作用下靠圓柱面實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，在彈簧和限位釘?shù)淖饔孟聫臀?。毛坯先由固定凹模彎曲成U形，再由轉(zhuǎn)動凹模彎曲成彎曲角φ小于90°的U形件。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)巧妙，但因有活動凹模，因此模具裝配及調(diào)整難度加大，制造成本增加。模具進行彎曲角φ小于90°?的工件的彎曲時，由于變形程度大，工件回彈相對較小，成形精度較高。

5)應用場合

該模具適用于批量小、彎曲角φ小于90°的U形件彎曲

成形。6.1.3Z形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

圖6.6為一種典型的Z形件彎曲模。工作零件為凸模、凹模板和活動凸模，定位零件為凹模板上的定位銷和頂板上表面的定位銷，頂件、卸料零件為壓料板和頂桿，固定零件為模柄、上模座、凸模托板、下模座、螺釘、銷釘?shù)取?/p>

2)工作過程

由于Z形件兩端直邊彎曲方向相反，所以Z形彎曲模需要有兩個方向的彎曲動作。其工作過程如下：①將毛坯放在凹模和壓料板上(此時兩零件上表面處于同一平面上)，并以此兩個表面上的定位銷定位(圖6.6(a))；②上模下行，橡膠受壓縮，活動凸模與壓料板將毛坯夾緊，活動凸模與凹模配合工作，先將毛坯的左端彎曲成形(圖6.6(b))；③上模繼續(xù)下行，橡膠繼續(xù)受壓縮，凸模下降并與壓料板共同作用將工件的右端彎曲成形，當壓塊與上模座接觸后，工件得到校正(圖6.6(c))；④凸?；爻?，頂桿通過推動壓料板，將工件從凹模板、側(cè)壓板中頂出，彎曲過程完成。

3)主要特征

該模具設(shè)計一個活動凸模(安裝在托板上)和固定凸模，分別完成Z形件的兩邊彎曲成形。設(shè)置一個壓塊結(jié)構(gòu)來對工件實現(xiàn)校正功能。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)復雜，體積相對較大，制造裝配困難。模具受水平力作用，存在受力不平衡現(xiàn)象。但在彎曲完畢可對工件進行校正，故工件成形穩(wěn)定，成形精度較高。

5)應用場合

該模具主要應用于工件精度要求較高、有校正要求的Z

形件。圖6.6

Z形件彎曲模6.1.4L形件彎曲模

1．邊長較短型L形件彎曲模

如圖6.7所示為邊長較短型的L形件彎曲模。模具為單邊彎曲結(jié)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)置有側(cè)壓塊，以抵消側(cè)壓力。毛坯放置在凹模上表面，利用定位銷定位，在彎曲凸模上開設(shè)有讓位孔。凸模與壓料板將毛坯夾緊同時對毛坯彎曲成形，屬于不對稱彎曲成形，彎曲結(jié)束后壓料板將工件推出凹模。

該模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低。因為采用定位銷定位，故彎曲前一般需先有一道沖孔工序。該模具結(jié)構(gòu)適用于兩直邊長度相差不大的L形彎曲件。圖6.7邊長較短型L形件彎曲模

2．邊長較長型L形件彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

邊長較長型L型件彎曲模如圖6.8所示。模具的工作零件為凸模和凹模，定位零件為定位銷，壓料及推件裝置為壓料塊和壓料彈簧，固定零件為上模座、下模座、毛坯固定塊和承料板。圖6.8邊長較長型L形件彎曲模

2)工作過程

該模具在工作時，毛坯放置在凹模和承料板上表面，以定位銷對其定位(圖6.8(a))。上模下行，壓料板將毛坯壓住，凸模與凹模配合工作將毛坯彎曲成形，當上模座與壓料塊接觸時，工件得到校正(圖6.8(b))。之后，凸模上行，手工取走工件，彎曲過程完成(圖6.8(c))。

3)主要特征

該模具為單邊凹模具結(jié)構(gòu)，另一側(cè)設(shè)置有側(cè)壓塊，以抵消側(cè)壓力。設(shè)置有承料板和毛坯固定塊，實現(xiàn)對邊長較長型L形件的定位及彎曲。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，生產(chǎn)率高。因為采用定位銷定位，故彎曲前一般需先有一道沖孔工序。

5)應用場合

該模具適用于兩直邊長度相差較大的L形彎曲件。6.1.5形件彎曲模

1.一次彎曲成形模

如圖6.9所示為??形件一次彎曲模。彎曲過程中由凸模與頂板將毛坯夾緊。該模具結(jié)構(gòu)簡單，制造及裝配調(diào)試容易，生產(chǎn)效率較高，但難以精確控制工件各直邊尺寸，適用于工件精度要求不高、生產(chǎn)批量大的場合。

2.二次成形彎曲模

1)正裝式彎曲模

圖6.10為正裝式二次彎曲模，該模具主要由凸模、凹模、頂板、頂桿等構(gòu)成。圖6.10形件正裝式二次彎曲模先將毛坯彎成U形件，然后將得到的U形件扣在另一副模具的凹模上，并以U形件內(nèi)壁定位，對其反向彎曲成形。

對于正裝式模具結(jié)構(gòu)，第二次彎曲凹模的壁厚受到彎曲件彎邊高度h的限制，要求工件高度h>(12～15)t，否則會因凹模壁厚太薄而致使強度不夠。

板料經(jīng)過兩次彎曲，并且第二次還是反向彎曲成形，所以工件回彈量相對較小，成形精度較高。但需要兩道工序和兩套模具，生產(chǎn)效率較低。

該模具適用于有一定精度要求的??形件彎曲。

2)倒裝式彎曲模

圖6.11為倒裝式二次彎曲模。兩套模具利用工件上的工藝孔定位。第一次彎曲彎出工件兩個外角，呈90°，同時將中間兩角預彎成45°?(圖6.11(a))；第二次彎曲將中間兩角彎曲成90°?(圖6.11(b))；上?；爻虝r，通過凹模內(nèi)彈簧和壓料板將工件推出(圖6.11(c))。圖6.11形件倒裝式二次彎曲模

3.復合彎曲模

復合彎曲模結(jié)構(gòu)形式如圖6.12(a)所示。模具的工作零件為凸凹模、活動凸模和凹模，定位零件為定位板，推件機構(gòu)為推板和推桿，頂件機構(gòu)為活動凸模和頂桿，壓料零件為推板，固定零件為模柄、上模座、下模座、螺釘?shù)取Ｆ涔ぷ鬟^程如圖6.12(b)所示。圖6-12復合彎曲模(1)

4.帶擺塊的彎曲成形模

1)結(jié)構(gòu)組成

帶擺塊的彎曲成形模的結(jié)構(gòu)形式如圖6.13所示，為倒裝結(jié)構(gòu)。模具工作零件有活動凸模、凹模、擺塊，定位零件為定位板，推件零件為推板，固定零件有下模座、墊板、螺釘、銷釘?shù)取D6.13帶擺塊的彎曲成形模

2)工作過程

該模具工作時，將毛坯放置在活動凸模上，靠兩個定位板定位(圖6.13(a))。凹模下行，與活動凸模配合工作，先將毛坯彎曲成倒狀的U形(圖6.13(b))。凹模繼續(xù)下行，當推板與凹模底部接觸時，活動凸模受力被迫下行，彈性介質(zhì)受壓縮，促使安裝在活動凸模上的擺塊繞其轉(zhuǎn)軸擺動，將倒狀的U形兩直端向外彎曲并被校正(圖6.13(c))。最后，上模上行，由于工件的回彈，使工件不會箍緊在活動凸模上，而是卡在凹模中，由推板推出工件。

3)主要特征

該模具最主要的特征是采用了擺塊結(jié)構(gòu)將零件一次成形

為形。

4)模具特點

該模具為擺塊結(jié)構(gòu)的復合彎曲模，零件可一次成形，生產(chǎn)效率較高。彎曲結(jié)束后，工件得到校正，因而回彈小，成形精度高。但模具結(jié)構(gòu)復雜，體積較大，生產(chǎn)成本高。兩擺塊調(diào)試時有對稱度要求，導致模具調(diào)試難度加大，同時擺塊容易磨損，換修調(diào)整次數(shù)較多。

5)應用場合

該模具適用于毛坯硬度不高，零件成形精度要求較高的

形生產(chǎn)場合。6.1.6圓形件彎曲模

1.直徑d≤5mm的小圓形件

對于d≤5?mm的小圓形件，通常的彎曲方法為：先將毛坯彎曲成U形件，再由U形件彎曲成圓形件。

1)小圓二次壓彎模

如圖6.14所示為小圓二次壓彎模。工作時，先將毛坯放置在凹模止口內(nèi)定位。上模下行，將毛坯彎曲成U形。在第二套模具上彎曲時，利用圓形芯棒和圓弧形凸模、凹模將U形件彎成圓形，成形后的零件套在芯棒上，沿芯棒軸向取出即可。

小圓二次壓彎模具結(jié)構(gòu)相對簡單，操作方便。該模具適于小批量的、簡單圓形件的彎曲。圖6.14小圓二次壓彎模

2)小圓一次壓彎模

如圖6.15(a)所示為小圓一次壓彎模。使用帶有模柄的上模座，凸模直接安裝在上模座上，圓形芯棒安裝在單邊支架上，支架下方設(shè)置有頂桿，使支架可以帶動芯棒上下運動。

如圖6.15(b)所示，毛坯放置在凹模內(nèi)定位，上模下行，凸模接觸支架上圓形芯棒，芯棒將毛坯壓入凹模中部的U形槽內(nèi)，毛坯被壓彎成U形。上模繼續(xù)下行，U形件的兩直邊接觸凸模的凹形面，并被逐漸擠壓靠攏形成圓形。上?；爻蹋匦景糨S向取出成形工件。圖6.15小圓一次壓彎模

3)自動推件圓形件一次彎曲模

如圖6.16(a)所示為自動推件圓形件一次彎曲模。擺塊及擺塊支承銷安裝在下凹模上，下凹模固定在下模座上，芯軸凸模、卸料滑套、推桿、滑輪等推件機構(gòu)安裝于升降架上。

其彎曲工作過程如圖6.16(b)所示。①將毛坯放置在下模的左、右兩個擺塊上定位；②上模下行，凸模接觸毛坯，擺塊繞擺塊支承銷擺動；③上模繼續(xù)下行，凸模與芯軸凸模將毛坯彎曲成U形；④上模繼續(xù)下行，施壓螺釘開始接觸升降架，迫使升降架帶動芯棒凸模下行，U形件兩直邊接觸凹模的凹槽，被逐漸彎曲成圓形；⑤上?；爻讨校敆U將升降架抬起、復位，自動推件機構(gòu)將工件沿芯軸軸向推出。自動推件機構(gòu)工作過程如圖6.16(c)所示：①彎曲剛結(jié)束，在復位彈簧的作用下，滑輪及推桿處于最左邊位置；②上?；爻讨?，斜形楔塊推動滑輪、推桿、卸料滑套(與芯棒同軸)向右運動，將工件從芯軸軸向推出；③卸料滑套被推到極限位置；④斜形楔塊越過滑輪，在復位彈簧的作用下，滑輪及推桿處于最左邊位置(復位)，上模回到上止點。圖6.16自動推件圓形件一次彎曲模

2.直徑d≥20mm的大圓形件

1)三道工序彎曲大圓

如圖6.17所示為三道工序彎曲大圓的模具示意圖。第一道工序?qū)⒚飨葟澢扇鐖D6.17(a)所示的半成品零件，第二道工序?qū)⑵鋸澢扇鐖D6.17(b)所示的類似U形件，最后成形為圓形，如圖6.17(c)所示。圖6.17三道工序彎曲大圓

2)兩道工序彎曲大圓

如圖6.18所示為兩道工序彎曲大圓的模具結(jié)構(gòu)。第一道工序是先將毛坯彎曲成波浪形(如圖6.18(a)所示)，第二道工序借用芯軸等彎曲成圓形件(如圖6.18(b)所示)。圖6.18兩道工序彎曲大圓

3)帶擺動凹模的一次彎曲成形模

如圖6.19(a)所示為帶擺動凹模的一次彎曲成形模。凹模由兩個擺動凹模構(gòu)成，兩個擺動凹模均有轉(zhuǎn)軸，安裝在凹模支承板上。

其工作過程如圖6.19(b)所示：①擺動凹模處于開啟狀態(tài)，將毛坯放置在擺動凹模上表面，并以定位板定位；②上模下行，擺動凹模不動，芯軸凸模與其共同作用，將毛坯逐漸彎曲成U形。③之后芯軸凸模推著毛坯繼續(xù)下行，當下行至與擺動凹模底面接觸時，擺動凹模開始向內(nèi)轉(zhuǎn)動合攏，將工件直邊部分壓緊在芯軸凸模上，兩直邊逐漸靠攏，形成圓形并在下止點位置得到校正；④上?；爻蹋陧敆U和頂板的作用下，擺動凹模向外轉(zhuǎn)動、張開、復位，套在芯軸凸模上的制作上隨之上行，然后支撐桿向外張開，沿芯軸凸模軸向取出工件，彎曲過程結(jié)束。圖6.19帶擺動凹模的一次彎曲成形模采用擺動凹模結(jié)構(gòu)，可一次性彎曲成圓形零件，生產(chǎn)效率較高，并且在成形過程中可以進行校正，工件精度高。但模具結(jié)構(gòu)復雜，制造裝配調(diào)試難度大，生產(chǎn)成本高。

對于圓形件直徑d=10mm～40mm，厚度t>1mm的場合，可采用此結(jié)構(gòu)模具。6.1.7鉸鏈件彎曲模

鉸鏈也可稱為合頁或門鏈，如圖6.20所示。這類零件通過常用推圓方法制造，如圖6.21所示。圖6.20鉸鏈件圖6.21推圓原理

1.預彎模

如圖6.22(a)所示為卷圓預彎模。該模具的功能是先將平板毛坯的一端預彎曲出一道小圓弧，為后續(xù)的卷圓彎曲作準備。

2.立式卷圓模

如圖6.22(b)所示為立式卷圓模。兩側(cè)凹模板將上道工序預彎得到的半成品零件壓緊在模具上，凸模下行，逐漸對半成品進行卷圓成形。該模具適用于卷圓件直邊不太長的成形。圖6.22預彎模及立式卷圓模

3.臥式卷圓模

如圖6.23所示為斜楔臥式卷圓模。工作時，將毛坯或半成品零件放置在下壓料板上表面，并以下壓料板右邊臺階定位。上模下行，上壓料板與半成品零件接觸并將其壓緊后，斜楔推動卷圓滑塊向右運動對毛坯進行卷圓成形。之后，上模上行，卷圓滑塊在復位彈簧的推動下向左運動、復位，取出工件，卷圓完成。圖6.23斜楔臥式卷圓模該模具采用斜楔-滑塊機構(gòu)，實現(xiàn)模具在水平方向上對工件加工，卷圓時載荷施加均勻。采用了先壓料后卷圓的成形方式，保證了毛坯的定位精度，工件成形精度高。

該模具結(jié)構(gòu)復雜，制造、裝配、調(diào)試有一定難度，生產(chǎn)成本高。但該模具操作比較方便，獲得的零件精度較高。該模具適用于零件精度要求較高、生產(chǎn)批量不大的卷圓件制造。6.1.8其他彎曲模

1.滾軸式彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

如圖6.24(a)所示為滾軸式彎曲模。模具的工作零件為凸模、凹模和滾軸凹模，定位零件為定位板，支承零件為上模座、下模座、凸模固定板、擋板等，此外還有螺釘、銷釘、彈簧等零件。圖6.24滾軸式彎曲模

2)工作過程

該模具工作過程如圖6.24(b)所示：①工作時，將毛坯放置在凹模上表面，以定位板定位；②上模下行，凸模與凹模配合工作，先將材料彎曲成U形；③待凸模下行至與滾軸凹模接觸時，使?jié)L軸凹模逆時針轉(zhuǎn)動，凸模與滾軸凹模配合工作，實現(xiàn)異形件彎曲；④凸模上行，滾軸凹模在彈簧作用下順時針轉(zhuǎn)動、復位，從凸模上取下工件，彎曲過程完成。

3)主要特征

該模具采用滾軸結(jié)構(gòu)實現(xiàn)異形件彎曲，凸模的截面結(jié)構(gòu)應與滾軸凹模的結(jié)構(gòu)相配合。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)復雜，需特別設(shè)計與制造凸模和滾軸，加工難度大，制造成本高。但如果設(shè)計合理，則可以獲得精度較高的異形件。

5)適用場合

該模具適用于某一形狀復雜的異形件彎曲場合。

2.帶擺動凹模的彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

如圖6.25(a)所示為帶擺動凹模的彎曲模。該模具主要由凸模、擺動凹模、定位板、模柄、凹模固定板、墊板、下模座、頂桿、頂件彈簧等零件組成。

2)工作過程

該模具工作過程如圖6.25(b)所示：①先將毛坯放置在擺動凹模上，以定位板定位；②上模下行，擺動凹模繞其軸轉(zhuǎn)動，與階梯凸模配合將毛坯逐漸彎曲成形；③當上模達到下止點時，兩擺動凹模處于水平位置，毛坯彎曲成階梯形并得到校正；④凸?；爻?，頂桿推動擺動凹模復位(最高位置)，并將工件推出，彎曲過程完成。

3)主要特征

該模具采用擺動凹模結(jié)構(gòu)，彎曲成形階梯形零件時，先從最低一級階梯開始彎曲，保證材料的順利流動，零件成形精度高。

4)模具特點

該模具結(jié)構(gòu)相對簡單，可以獲得精度較高的彎曲件，但因增加了擺動凹模結(jié)構(gòu)，使模具設(shè)計制造難度較大。

5)應用場合

對于精度要求較高的階梯形零件，可以采用該模具進行彎曲成形。圖6.25帶擺動凹模的彎曲模

3.帶擺動凸模的彎曲模

1)結(jié)構(gòu)組成

如圖6.26(a)所示為帶擺動凸模的彎曲模。模具主要由凹模、擺動凸模、壓料桿、模柄、凸模固定板、壓料彈簧、下模座等零件組成，同時還有螺釘、銷釘、彈簧等。圖6.26帶擺動凸模的彎曲模

2)工作過程

其工件過程如圖6.26(b)所示：①將毛坯放置在凹模上表面，以凹模的定位槽定位；②上模下行，待壓料桿將毛坯壓緊后，兩個擺動凸模在凹模斜面的引導下向內(nèi)擺動，對毛坯進行彎曲成形；③上模下行到下止點，毛坯兩邊被擺動凸模壓入凹模的斜槽中；④上?；爻蹋瑝毫蠗U在壓料彈簧作用下復位，擺動凸模在凹模斜面的引導下向外擺動，從凹模的前方或后方取出工件，彎曲過程完成。

3)主要特征

該模具采用擺動凸模結(jié)構(gòu)，可以彎曲成形具有雙掛鉤的零件。由于毛坯中間部位被壓住，雙掛鉤的成形主要依靠兩端材料的補給，這有利于保證零件的對稱性。

4)模具特點

由于采用了壓料裝置，保證了彎曲件的定位精度，最終成形零件精度較高，故該模具能一次性成形較為復雜的彎曲件，但其結(jié)構(gòu)復雜，加工難度大，生產(chǎn)成本高。

5)應用場合

該模具適用于精度要求較高、具有雙掛鉤或單掛鉤形零件的彎曲成形。6.1.9通用彎曲模

圖6.27所示為通用彎曲模。模具主要由凸模、壓板、組合凹模、固定框及緊固螺釘、銷釘?shù)攘慵M成。以組合凹模的不同工作面進行組合，可得到多種形狀的凹模工作面，通用性較強，故稱之為通用彎曲模。圖6.27(a)、(b)、(c)所示的凹模分別用于彎曲梯形件、U形件和V形件。通用彎曲模適用于形狀簡單多樣、精度要求不高、生產(chǎn)批量不大的彎曲成形。圖6.27通用彎曲模6.2彎曲模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計

6.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計應注意的問題

(1)模具結(jié)構(gòu)復雜程度：模具結(jié)構(gòu)應與沖件批量相適應，以保證其經(jīng)濟性。

(2)模架：對稱模具的模架要有明顯的裝配標記(如圖4.74所示中的中間兩側(cè)布置、四角布置)，以防止上、下模裝錯位置。毛坯放在模具上應保證準確可靠的定位，盡可能利用零

件上的孔定位，防止毛坯在彎曲時發(fā)生偏移和竄動，如圖6.6所示。

(3)卸料：若U形彎曲件校正力較大時，U形件會緊貼在凸模上，不能自行卸下(如圖5.33(b)所示)，此時則需要設(shè)計相應的卸料裝置。

(4)模具壽命：模具結(jié)構(gòu)必須考慮單邊彎曲時凸模、凹模所受的側(cè)壓力，增設(shè)側(cè)壓板用于抵消側(cè)壓力，以提高模具壽命，如圖6.7所示。

(5)校正彎曲：為了減小回彈，彎曲成形結(jié)束時應對彎曲件進行校正。校正力集中在制件圓角變形區(qū)效果最為理想，為此對于帶頂板的U形彎曲模，其凹模內(nèi)側(cè)近底部處應鐓出圓弧，圓弧尺寸與彎曲件相適應，如圖5.37(b)所示。

(6)安全操作：放入和取出工件時，必須方便、快捷、

安全。

(7)便于修模：板料的回彈只能通過試模獲得準確數(shù)值，因而模具結(jié)構(gòu)要使模具工作零件(凸模、凹模、凸凹模)便于拆卸和修整。6.2.2彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計

1.凸、凹模圓角半徑

1)凸模圓角半徑

如圖6.28所示，凸模圓角半徑rp應等于彎曲件內(nèi)側(cè)的圓角半徑r，但不能小于材料允許的最小彎曲半徑rmin(見表5-1)。

如果工件因結(jié)構(gòu)需要，當r<rmin，彎曲時則應取rp≥rmin，隨后再增加一次校正工序，校正模便可取rp=r。圖6.28彎曲模工作部分尺寸

2)凹模圓角半徑

如圖6.28所示，凹模圓角半徑rd不宜過小，以免彎曲時擦傷毛坯表面，或出現(xiàn)壓痕，或使彎曲力增加，而使模具壽命降低，同時凹模兩邊的圓角半徑rd應一致，以防止彎曲時毛坯偏移。通常rd可根據(jù)毛坯的厚度來選?。?/p>

t<2mm，rd=(3～6)t(6-1)

t=(2～4)mm，rd=(2～3)t(6-2)

t>4mm，rd=2t(6-3)

2．凸、凹模間隙

習慣上，彎曲凸、凹模單邊間隙用Z/2來表示。

V形件彎曲時，凸、凹模間隙靠調(diào)節(jié)壓力機的閉合高度來實現(xiàn)，不必在設(shè)計及制造模具時給出；

U形件彎曲則必須合理選取凸、凹模間隙：間隙過大，則回彈力大，彎曲件尺寸及形狀不易保證；間隙過小，則彎曲力增加，工件表面擦傷大，模具磨損大、壽命短。

常根據(jù)材料的機械性能和厚度選取模具單邊間隙Z/2：

對于鋼板：Z/2=?(1.05～1.15)t；

對于有色金屬：Z/2=(1～1.1)t。

3.凹模深度L0

如圖6.28所示，若凹模深度L0過小，則工件兩端的自由部分太多，彎曲件回彈力大，兩臂不平直，影響彎曲件質(zhì)量；若凹模深度L0過大，則要多消耗模具鋼材，也使頂件行程增加，壓機行程增大。

彎曲件的凹模深度L0可查表6-1。

4.凸、凹模的寬度尺寸

當彎曲零件給定外形尺寸和公差時(參見圖6.29(a))，應以凹模為基準件，間隙可以通過減小凸模得到：(6-4)(6-5)

當零件給定內(nèi)形尺寸和公差時(圖6.29(b))，應以凸模為基準件，間隙可以通過增大凹模得到：(6-6)(6-７)式中：L為彎曲件基本尺寸，mm；Δ為彎曲件制造公差，mm；Z為凸、凹模雙邊間隙，mm；δd、δp為凹、凸模制造公差，按IT6～IT8級選取。圖6.29彎曲件及彎曲模尺寸標注方式6.2.3斜楔滑塊機構(gòu)設(shè)計

1．斜楔機構(gòu)的組成

斜楔也稱主動斛楔，工作時為施力體；滑塊稱為工作斜楔，為受力體；附屬裝置有反側(cè)塊、壓板，導板(導軌)、防磨板、彈簧、螺釘?shù)龋鐖D6.30所示。

在彎曲工藝中，斜楔滑塊機構(gòu)可用于毛坯的卷彎成形，如圖6.23所示。

2．斜楔機構(gòu)的分類

按滑塊的附著方式，常用斜楔機構(gòu)可分為3種類型：

(1)滑塊附著于下模，稱為普通斜楔滑塊機構(gòu)，如圖6.30所示。普通斜楔機構(gòu)，滑塊一般附著于下模，使設(shè)計和運動相對比較簡單。但有些情況，滑塊附著于下模時，工件的送入和取出不方便，或影響模具其他功能的實現(xiàn)，此時應考慮吊楔機構(gòu)。圖6.30普通斜楔滑塊機構(gòu)

(2)滑塊附著于上模，模具工作完成后隨上模上行，稱為吊楔機構(gòu)，如圖6.31所示。

(3)雙動斜楔機構(gòu)，即圖6.30中的斜楔雙面均制成為斜面，反側(cè)塊換成滑塊，當斜楔運動時可使左、右滑塊滑動。

按滑塊的運動方式，斜楔機構(gòu)可分為平斜楔機構(gòu)(如圖6.23所示)和傾斜式斜楔機構(gòu)(模具本體與滑塊接觸面為斜面)。圖6.31吊楔機構(gòu)

3．機構(gòu)選擇原則

在圖6.32中，θ為斜楔角，β為滑塊工作角度；α為斜楔與滑塊夾角。

綜合考慮斜楔的行程、工作效率、模具的布局及性能，斜楔角θ的選定有如下規(guī)律：圖6.32吊楔機構(gòu)運動受力分析圖

(1)當滑塊工作角度β≤20°時，θ=40°+β/2，模具設(shè)計可根據(jù)具體情況選用普通斜楔機構(gòu)或吊楔機構(gòu)。

(2)當β>20°??時，應考慮使用吊楔機構(gòu)。

(3)當β>45°?時，可使用吊楔機構(gòu)，斜楔角θ通常取90°，此時斜楔與滑塊的接觸面為水平面。

(4)普通斜楔機構(gòu)與吊楔機構(gòu)的運動分析及受力分析完全一樣，所不同的是普通斜楔機構(gòu)滑塊附著于下模，而吊楔機構(gòu)的滑塊附著于上模，模具工作完成后隨上模上行。

6.3彎曲模具設(shè)計實例

如圖5.25所示的彎曲連接零件，材料為20鋼，退火狀態(tài)，板厚2mm，大批量生產(chǎn)，要求對此零件進行工藝設(shè)計和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1.零件的工藝分析及工藝方案的確定

該零件形狀簡單，無特殊精度要求，但結(jié)構(gòu)不對稱，應注意彎曲中的偏移問題。零件彎曲半徑r=4mm，查表5-1可