新型金屬彎曲模具設(shè)計研究范文

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摘要：金屬材料彎曲生熱嚴重時易燙傷工人。為了避免這種情況的發(fā)生，以人為本，安全生產(chǎn)，彎曲模的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計勢在必行。因此在對金屬彎曲模具樣式和工作原理進行研究后，設(shè)計了一種安全的金屬彎曲模具，本文將對這項設(shè)計做詳細介紹。

關(guān)鍵詞：金屬材料；彎曲發(fā)熱；彎曲模

前言

在進行工業(yè)制造領(lǐng)域中的金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計時，往往需要對各種型材進行彎曲變形，以滿足不同工況的使用需要[1-2]。金屬材料被彎成一定形狀和角度的零件的成形方法稱為零件彎曲，彎曲是沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的一種工藝，可用于制造大型結(jié)構(gòu)零件，如飛機機翼、汽車大梁等，也可用于生產(chǎn)中小型機器及電子儀器儀表零件，如鉸鏈、電子元器件等，根據(jù)彎曲件的不同要求和生產(chǎn)指標的大小，有各種不同的彎曲方法。最常見的是用彎曲模具在通用壓力機上進行壓彎，此外也有在折彎機、滾彎機、拉彎機上進行的折彎、滾彎、拉彎等[3]。普通V形彎曲采用的坯料為平板料[4]。在彎曲過程中，由于外力使平板料變形，內(nèi)側(cè)部分受到壓縮，外側(cè)部分受到拉伸，分子間產(chǎn)生滑移，滑移過程中消耗了能量，這些被消耗的能量以熱能的形式儲存于平板料中，因而在折彎過程中發(fā)熱，發(fā)熱嚴重時，工人會在取出折彎后材料被燙傷。本文提出了一種安全的彎曲模（圖1），旨在解決工件彎曲生熱產(chǎn)生的問題，避免工人在取出彎曲完成后的工件時被燙傷，以保護工人的生命財產(chǎn)安全。

一、系統(tǒng)描述

本文解決金屬材料彎折生熱燙傷工人問題所采用的技術(shù)方案是：設(shè)計一種安全的彎曲模（圖1），該裝置主要包括以下五個組成部分：（1）底座；（2）兩個支撐座，固定連接于底座上，兩個支撐座之間形成彎曲空腔；（3）升降導(dǎo)向裝置，固定于底座上，設(shè)置在彎曲空腔內(nèi)；（4）兩個相互鉸接的下模座，任一下模座與升降導(dǎo)向裝置鉸接，連接處的上表面開設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有冷卻腔室，腔室設(shè)有連接至下模座外部的進口管和出口管；（5）上模座，設(shè)置在下模座上方，用于下壓下模座以彎曲工件。

二、具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例對該裝置的具體實施方法做進一步說明。底座的進口管和出口管分別從下模座的外側(cè)穿出。升降導(dǎo)向裝置包括設(shè)置在彎曲空腔兩側(cè)的兩個導(dǎo)向組件，每個組件包括導(dǎo)向架和滑動塊，導(dǎo)向架與底座固定連接，導(dǎo)向架的中心軸線上開設(shè)有用于滑動塊滑動的滑動槽，滑動塊與下模座鉸接。升降導(dǎo)向裝置還包括彎曲回復(fù)組件，組件由連接板、支撐架和彈簧組成，連接板的兩端分別與兩個滑動塊固定連接，支撐架的上端穿過連接板并與其滑動連接，下端與底座固定連接，彈簧套設(shè)在支撐架外。為了便于安裝工件，下模座的上表面設(shè)有定位塊，安裝工件時，工件上開設(shè)與定位塊相對應(yīng)的定位孔，把工件插入到定位塊中，定位塊就可以起到快速安裝且在彎曲過程中防止工件偏移的作用。下模具和升降導(dǎo)向裝置鉸接處的凹槽為T型，由沉孔和突出孔組成，冷卻腔室安裝在突出孔中，腔上方設(shè)有與沉孔配合的蓋板。蓋板通過螺釘固定于沉孔內(nèi)。彎曲模具結(jié)構(gòu)設(shè)計必須根據(jù)彎曲變形過程的需求而采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改進，有時還要增加一定的機構(gòu)來改變模具工作部件的運動形式，以保證彎曲件彎曲角度的技術(shù)要求[5]。為了限定工件的彎曲角度，兩個支撐座位分別在相互靠近的一側(cè)開設(shè)有轉(zhuǎn)動槽，兩個轉(zhuǎn)動槽形成的角度即為工件的彎曲角度，上模座下壓工件，工件推動下模座沿轉(zhuǎn)動槽的斜面轉(zhuǎn)動，避免直角轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)動過程中磨損下模座。

三、彎曲模工作過程

實施時將工件放在下模座上，且保證兩個下模座之間具有角度，上模座下壓工件推動下模座繞著兩個下模座的鉸接點轉(zhuǎn)動，兩個鉸接點壓縮升降導(dǎo)向裝置，使得兩個下模座之間最后的角度即工件所需要彎曲成的角度，在工件與下模座的接觸處設(shè)置冷卻腔室，對工件由彎曲產(chǎn)生形變而轉(zhuǎn)化成的熱量進行散熱處理。

四、結(jié)束語

模具工業(yè)是制造業(yè)的一個重要分支，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的工藝裝備之一[6]。因此如何在工作過程中保障工人的生命安全是受大眾普遍關(guān)注的社會問題。本文針對因金屬材料彎曲生熱導(dǎo)致工人燙傷的情況，提出的新型金屬彎曲模具可以有效避免此類情況的發(fā)生，對工人的生命財產(chǎn)安全提供有力保障。

參考文獻

[1]張正修，李欠娃.彎曲模的機械化與自動化結(jié)構(gòu)[J].模具制造，2006，58（05）：15-20.

[2]田建忠.槽鋼彎曲成型模具的設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2017，（06）：66-68.

[3]徐義，李落星，李光耀等.型材彎曲工藝的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].塑性工程學報，2008，（03）：61-70.

[4]竇巖平，吳鳳林.彎曲模對彎曲件尺寸精度影響的思考[J].機械管理開發(fā)，2011，（05）：101-102，104.

[5]鐘江靜，周夢榮等.支撐板彎曲模的結(jié)構(gòu)設(shè)計改進[J].鍛壓技術(shù)，2011，36（03）：109-112.

[6]李剛.基于構(gòu)件的客車件彎曲模CAD系統(tǒng)開發(fā)與研究[D].大連：大連理工大學，2004.

作者：王允成 王琴 付宗國 單位：浙江海洋大學