CN109351862A - 一种可成形多弯曲圆角半径的u/l型弯曲模及弯曲方法 - Google Patents

一种可成形多弯曲圆角半径的u/l型弯曲模及弯曲方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模，属于金属材料塑性加工技术领域。其特征在于：用凸模固定板定位凸模；快换垫块为凸台形构件；凸模为长方体，外侧通过螺钉与凸模固定板连接，内侧与快换垫块连接；凸模垫板与凸模固定板、凸模上垫板与凸模垫板及快换垫块均采用螺栓紧固；凹模凸出部的两侧安装可换弯曲圆角半径的倒角部件，前后两端与凹模端盖通过螺栓连接再放置于凹模支架间；工字型压板设置在凹模上，通过螺栓与凹模支架左、右端连接；凹模支架一侧通过螺钉和安装在其内部的凹模支架连接固定，另一侧通过螺栓与挡板连接，对凹模支架限位。本发明实现了用一套模具成形不同板厚及弯曲圆角半径的U型、L型弯曲件。

Description

一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模及弯曲方法
技术领域
本发明涉及一种可成形多种弯曲圆角半径的弯曲模具，尤其是涉及不同厚度板料L型、U型的弯曲方法，属于金属材料塑性加工技术领域。
背景技术
冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件(俗称冲压件或冲件)的一种压力加工方法。弯曲是冲压成形方法的一种，弯曲成形工艺是通过采用弯曲模，使材料产生塑性变形，从而成形一定的弯曲曲率、一定弯曲角度的零件，可以加工各种复杂的弯曲件。目前的冲压成型作业过程中加工不同的角度就要更换不同的模具，并且研究L型弯曲、U型件弯曲-这两类最基本弯曲的成形特性，有利于掌握金属薄板成形性能和指标，在《国标金属薄板成形性能与试验方法第5部分：弯曲试验》(GB/T 15825.5-2008)中也有对板料进行L型、U型的弯曲试验的要求。目前，一套L型弯曲模、U型弯曲模一次只能完成一定板厚、弯曲半径的弯曲试验。“一模一样”虽然能够保证精度；但当板料厚度、弯曲半径需要发生改变时，就需要重新制模，不但费用支出多，储存占用空间大，操作起来也费时费力，非常不便。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种可成形多弯曲半径的弯曲模具，并提供一种可适用于不同板厚、不同弯曲圆角半径的弯曲成形方法。技术方案如下：
一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模，包括凹模架、凹模压紧螺钉、凹模支架、凹模、可换多种弯曲圆角半径的倒角部件、工字型压板、凸模上垫板、凸模垫板、凸模压紧螺钉、凸模固定板、快换垫块、凸模、挡板和凹模端盖；其中凸模固定板为框形构件，套装在凸模外；快换垫块为凸台形构件；凸模为长方体，外侧通过凸模紧固调整螺钉与凸模固定板连接，内侧与快换垫块连接，快换垫块配合凸模固定板将凸模夹紧固定；凸模垫板中间开有与快换垫块相同尺寸的方孔，通过螺栓固定在凸模固定板上；凸模上垫板通过螺栓与凸模垫板及快换垫块固定；凹模为凸台形构件，凸出部的两侧安装可换多种弯曲圆角半径的倒角部件，凹模和可换多种弯曲圆角半径的倒角部件的前后两端与凹模端盖通过螺栓连接后放置在凹模支架中间；工字型压板设置在凹模上方，通过螺栓与凹模支架左右两端连接，将凹模固定在凹模支架中；凹模支架和凹模架均为凹形结构构件，凹模支架的外壁尺寸凹模架的内壁侧相等，安装在凹模架中；凹模架一侧通过凹模压紧螺钉和凹模支架连接固定，另一侧通过螺栓与挡板连接，对凹模支架进行限位。
进一步地，可换弯曲圆角半径的倒角部件为长方体构件，通过螺钉与凹模连接，其至少一条长边上的棱为圆弧倒角。
更进一步地，凸模为两块，通过更换不同长度的快换垫块来调整两块凸模的间距。
更进一步地，凹模支架的外壁和凹模架的内壁对应位置有凸出或凹陷结构，凸出结构和凹陷结构相结合使凹模支架相对凹模架滑动，凸出结构和凹陷结构的对应位置开有螺孔，通过凹模锁紧螺钉将凹模支架固定在凹模架上。
一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲方法，采用上述的模具并进行如下步骤：
步骤1：根据板料的板厚、所需弯曲半径选择不同尺寸的快换垫块和可换多种弯曲圆角半径的倒角部件；
步骤2：将可换多种弯曲圆角半径的倒角部件用螺钉安装在凹模上；当进行U形弯曲时将快换垫块用螺钉与两块凸模连接，以调节凸模间距，当进行L形弯曲时不需要考虑间隙，将快换垫块用螺钉与单块凸模连接即可；
步骤3：将凸模固定在压力机的滑动平台、将凹模固定在压力机的工作平台上；
步骤4：将凸模、凹模的位置进行对齐、调节；
步骤5：松开工字型压板，将板料置于凹模中间位置，再将工字型压板与凹模支架固定；
步骤6：开动压力机，带动凸模向下运动，对板料施加压力使其弯曲发生弹性变形，直至贴合凹模倒角处产生塑性变形，即完成弯曲。
进一步地，步骤4中若是对板料进行U型件弯曲成形，则将凸模与凹模对中，即为归零位置；若是对板料进行L型件弯曲成形，则凸模外侧与凹模外侧调整接触紧贴，即为对齐。
有益效果：
1)本发明可以做到使用一套模具对不同厚度的板料进行不同弯曲半径的加工，为板料的弯曲工艺和成形性能的分析带来了很大的便捷，真正意义上达到了一模多用的效果。
2)通过更换可换多种弯曲圆角半径的倒角部件即可对板料进行不同弯曲圆角的L形、U形件的加工，同时满足国标弯曲测试试验要求。
3)更换不同长度及厚度的快换垫块可调节凸模之间的间距及适应不同厚度的板料。
附图说明
图1为本发明加工U型件的弯曲模具结构示意图；
图2为本发明加工U型件的弯曲模具结构剖面图；
图3为本发明加工L型件的弯曲模具结构示意图；
图4为本发明加工L型件的弯曲模具结构剖面图；
图5为本发明中弯曲凸模的整体结构示意图；
图6为本发明中弯曲凹模的整体结构示意图；
图7为本发明中弯曲凹模与可换圆角半径的倒角部件组合的整体结构示意图；
其中：1为凹模架、2为凹模压紧螺钉、3为凹模支架、4为凹模、5为可换多种弯曲圆角半径的倒角部件、6为板料、7为工字型压板、8为凸模上垫板、9为凸模垫板、10为凸模紧固调整螺钉、11为凸模固定板、12为快换垫块、13为凸模、14为挡板、15为凹模端盖、16为凹模锁紧螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
如图5至图7所示一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模，包括凹模架1、凹模压紧螺钉2、凹模支架3、凹模4、可换多种弯曲圆角半径的倒角部件5、工字型压板7、凸模上垫板8、凸模垫板9、凸模压紧螺钉10、凸模固定板11、快换垫块12、凸模13、挡板14和凹模端盖15；其中凸模固定板11为框形构件，套装在凸模13外；快换垫块12为凸台形构件；凸模13为长方体，外侧通过凸模紧固调整螺钉10与凸模固定板11连接，内侧与快换垫块12连接，快换垫块12配合凸模固定板11将凸模13夹紧固定；凸模垫板9中间开有与快换垫块12相同尺寸的方孔，通过螺栓固定在凸模固定板11上；凸模上垫板8通过螺栓与凸模垫板9及快换垫块12固定；凹模4为凸台形构件，凸出部的两侧安装可换多种弯曲圆角半径的倒角部件5，凹模4和可换多种弯曲圆角半径的倒角部件5的前后两端与凹模端盖15通过螺栓连接后放置在凹模支架3中间；工字型压板7设置在凹模4上方，通过螺栓与凹模支架3左右两端连接，将凹模4固定在凹模支架3中；凹模支架3和凹模架1均为凹形结构构件，凹模支架3的外壁尺寸凹模架1的内壁侧相等，安装在凹模架1中；凹模架1一侧通过凹模压紧螺钉2和凹模支架3连接固定，另一侧通过螺栓与挡板14连接，对凹模支架3进行限位。
可换多种弯曲圆角半径的倒角部件5为长方体构件，通过螺钉与凹模4连接，其至少一条长边上的棱为圆弧倒角；弧面半径R取值范围为1-20mm，可换多种弯曲圆角半径的倒角部件中两条棱分别为R＝1与R＝20作为一个系列、两条棱分别为R＝2与R＝15作为一个系列、四条棱分别为R＝3、R＝5、R＝7、R＝10作为一个系列，可以满足弯曲圆角半径为R1、R2、R3、R5、R7、R10、R15、R20的圆角弯曲试验要求。
凸模13为两块，通过更换不同长度的快换垫块12来调整两块凸模13的间距，以适应板料U型弯曲时不同的板厚，凸模的间距为凸模宽度w+2倍板料厚度t+2倍单倍模具间隙a。
凹模支架3的外壁和凹模架1的内壁对应位置有凸出或凹陷结构，凸出结构和凹陷结构相结合使凹模支架3相对凹模架1滑动，凸出结构和凹陷结构的对应位置开有螺孔，通过凹模锁紧螺钉16将凹模支架3固定在凹模架1上。
如图1至图4所示一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲方法，采用上述的模具并进行如下步骤：
步骤1：根据板料的板厚、所需弯曲半径选择不同尺寸的快换垫块和可换多种弯曲圆角半径的倒角部件；
步骤2：将可换多种弯曲圆角半径的倒角部件用螺钉安装在凹模上；当进行U形件弯曲时将快换垫块用螺钉与两块凸模连接，以调节凸模间距，当进行L形件弯曲时不需要考虑间隙，将快换垫块用螺钉与单块凸模连接即可；
步骤3：将凸模固定在压力机的滑动平台、将凹模固定在压力机的工作平台上；
步骤4：将凸模、凹模的位置进行对齐、调节；
步骤5：松开工字型压板，将板料置于凹模中间位置，再将工字型压板与凹模支架固定；
步骤6：开动压力机，带动凸模向下运动，对板料施加压力使其弯曲发生弹性变形，直至贴合凹模倒角处产生塑性变形，即完成弯曲。
步骤4中若是对板料进行U型件弯曲成形，则将凸模与凹模对中，即为归零位置；若是对板料进行L型件弯曲成形，则凸模外侧与凹模外侧调整接触紧贴，即为对齐。
实施例1：对厚度t＝3mm、宽度b＝100mm的板料进行弯曲角度R＝5mm的L型件弯曲成形，步骤如下：
(1)松开工字型压板，从凹模支架中取出凹模主体；松开凹模左右端盖，更换倒角部件至R5朝外侧，再用端盖紧固；将凹模主体放回凹模支架，用工字型盖板锁紧；
(2)将凸模放下适当距离；调整凹模整***置至凸模外侧平面与凹模侧面完全接触贴合；用螺钉将凹模整体固定在工作平面工字槽上；
(3)因为板料厚度为t＝3mm，单边间隙以0.1t考虑，则总间隙为3.3mm；松开锁紧螺钉；在凹模支架与挡板之间加入3.3mm的塞片；旋紧压紧螺钉；旋紧锁紧螺钉；
(4)松开工字型盖板一定距离；将板料置于凹模中心位置；旋紧工字型盖板螺钉，使之压紧板料；
(5)启动压力机，使凸模下降；凸模接触外伸板料，板料先发生弹性变形，后贴合凹模发生塑性变形，最终得到所需弯曲半径的零件。
实施例2：对厚度t＝3mm、宽度b＝100mm的板料进行弯曲角度R1＝R2＝7mm的U型件弯曲成形，步骤如下：
(1)松开工字型压板，从凹模支架中取出凹模主体；松开凹模左右端盖，更换倒角部件至R7朝外侧，用端盖紧固；将凹模主体正放回凹模支架，用工字型盖板锁紧；
(2)因为板料厚度为t＝3mm，单边间隙以0.1t考虑，总间隙为6.6mm；加上凹模宽度w为190mm，选择196.6mm的快换垫块与凸模连接；旋紧凸模紧固调整螺钉，固定凸模；
(3)将凸模放下适当距离；调整凸模、凹模位置中心完全对齐；
(4)松开工字型盖板一定距离；将板料置于凹模中心位置；旋紧工字型盖板螺钉，使之压紧板料；
(5)启动压力机，使凸模下降；凸模接触外伸板料，板料先发生弹性变形，后贴合凹模发生塑性变形，最终得到所需弯曲半径的零件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模，其特征在于：包括凹模架(1)、凹模压紧螺钉(2)、凹模支架(3)、凹模(4)、可换多种弯曲圆角半径的倒角部件(5)、工字型压板(7)、凸模上垫板(8)、凸模垫板(9)、凸模压紧螺钉(10)、凸模固定板(11)、快换垫块(12)、凸模(13)、挡板(14)和凹模端盖(15)；其中凸模固定板(11)为框形构件，套装在凸模(13)外；快换垫块(12)为凸台形构件；凸模(13)为长方体，外侧通过凸模紧固调整螺钉(10)与凸模固定板(11)连接，内侧与快换垫块(12)连接，快换垫块(12)配合凸模固定板(11)将凸模(13)夹紧固定；凸模垫板(9)中间开有与快换垫块(12)相同尺寸的方孔，通过螺栓固定在凸模固定板(11)上；凸模上垫板(8)通过螺栓与凸模垫板(9)及快换垫块(12)固定；凹模(4)为凸台形构件，凸出部的两侧安装可换多种弯曲圆角半径的倒角部件(5)，凹模(4)和可换多种弯曲圆角半径的倒角部件(5)的前后两端与凹模端盖(15)通过螺栓连接后放置在凹模支架(3)中间；工字型压板(7)设置在凹模(4)上方，通过螺栓与凹模支架(3)左右两端连接，将凹模(4)固定在凹模支架(3)中；凹模支架(3)和凹模架(1)均为凹形结构构件，凹模支架(3)的外壁尺寸凹模架(1)的内壁侧相等，安装在凹模架(1)中；凹模架(1)一侧通过凹模压紧螺钉(2)和凹模支架(3)连接固定，另一侧通过螺栓与挡板(14)连接，对凹模支架(3)进行限位。
2.如权利要求1所述的可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模，其特征在于：所述的可换多种弯曲圆角半径的倒角部件(5)为长方体构件，通过螺钉与凹模(4)连接，其至少一条长边上的棱为圆弧倒角。
3.如权利要求1或2所述的可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模，其特征在于：所述的凸模(13)为两块，通过更换不同长度的快换垫块(12)来调整两块凸模(13)的间距。
4.如权利要求1或2所述的可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲模，其特征在于：所述的凹模支架(3)的外壁和凹模架(1)的内壁对应位置有凸出或凹陷结构，凸出结构和凹陷结构相结合使凹模支架(3)相对凹模架(1)滑动，凸出结构和凹陷结构的对应位置开有螺孔，通过凹模锁紧螺钉(16)将凹模支架(3)固定在凹模架(1)上。
5.一种可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲方法，其特征在于：采用权利要求1或2所述的模具并进行如下步骤：
步骤1：根据板料的板厚、所需弯曲半径选择不同尺寸的快换垫块和可换多种弯曲圆角半径的倒角部件；
步骤2：将可换多种弯曲圆角半径的倒角部件用螺钉安装在凹模上；当进行U形弯曲时将快换垫块用螺钉与两块凸模连接，以调节凸模间距，当进行L形弯曲时不需要考虑间隙，将快换垫块用螺钉与单块凸模连接即可；
步骤3：将凸模固定在压力机的滑动平台、将凹模固定在压力机的工作平台上；
步骤4：将凸模、凹模的位置进行对齐、调节；
步骤5：松开工字型压板，将板料置于凹模中间位置，再将工字型压板与凹模支架固定；
步骤6：开动压力机，带动凸模向下运动，对板料施加压力使其弯曲发生弹性变形，直至贴合凹模倒角处产生塑性变形，即完成弯曲。
6.如权利要求5所述的可成形多弯曲圆角半径的U/L型弯曲方法，其特征在于：所述的步骤4中若是对板料进行U型件弯曲成形，则将凸模与凹模对中，即为归零位置；若是对板料进行L型件弯曲成形，则凸模外侧与凹模外侧调整接触紧贴，即为对齐。
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