CN103817236B - 一种ω形金属件弯曲模具及其成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于模具设计及弯曲成形领域，特别是涉及一种Ω形金属件弯曲模具及其成形方法。为解决现折弯、压弯和热弯工艺的不足之处，本发明提供的Ω形金属件弯曲模具及其成形方法，模具由凸模、凹模、转动轴和底座组成，凹模通过转动轴穿过左右两侧转动轴孔连接于底座内部，在冲压过程中，围绕轴心转动，对凸模实现超180度包覆，同时对Ω形两侧90度弯角实施包覆，完成弯曲。由此，本发明通过凸模行程驱动凹模旋转，成形180度弯曲角度，具有成形兼校形的优点，实现了Ω形金属件尤其是钛合金件的冷成形工艺，取代钛合金常规热成形工艺，大大降低了生产成本；该Ω形金属件弯曲模具易操作使用，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于模具设计及弯曲成形领域，特别是涉及一种Ω形金属件弯曲模具，并且涉及运用这种金属件弯曲模具进行的成形工艺。
背景技术
目前金属件弯曲加工领域，对Ω形金属件进行弯曲是比较常用的工序，主要由折弯机床或压力机床对零件施加弯曲力，实现金属板材的弯曲变形，获得所需要的弯曲半径和弯曲角度。
现有弯曲技术中，采取数控折弯机床适用于小于100度范围的单角度成形，冲压行程来提高成形精度，具有较好的通用性，但难以弯曲Ω形金属件；采取压力机床冲压成形，多用整体凹模，为提高成形角度的精度，需要在冲压后进行手工校形或者加大模具的成形角度进行补偿；尤其是针对钛合金材料，材料曲强比高，常温态下成形零件回弹较大，很难控制角度精度，多采取加热弯曲的方式。而钛合金在比强度、比刚度方面的优良性能，使之在航空航天领域的运用不断扩大，Ω形卡箍、加强件类零件的钛合金使用率逐渐增长。
由此，如何研发一种高效的Ω形金属件弯曲模具及其成形方法，尤其针对钛合金材料，对于本领域技术人员来说，是十分迫切需要努力实现的方向和目标。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是通过提供一种Ω形金属件弯曲模具及其成形方法，解决现折弯、压弯和热弯工艺的不足之处。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种Ω形金属件弯曲模具，由凸模、凹模、转动轴和底座组成，其特征在于：所述凸模为Ω形，并制有模柄，两侧具有条状凸块；所述凹模为两件，具有互换性，其一侧为卡槽，另一侧为定位板，设有转动轴孔4-1，底面设置有J形齿槽；所述底座为∏形结构，两侧分别设置有转动轴孔；凹模通过转动轴穿过左右两侧转动轴孔连接于底座内部，在冲压过程中，围绕轴心转动，对凸模实现超180度包覆，同时对Ω形两侧90度弯角实施包覆，完成弯曲。
其中，所述凸模的圆弧形为不同包络角度同半径或不同半径的弧形。
其中，所述转动轴位于超180度弧面中心处，由凸模两侧条状凸块提供驱动力。
其中，所述J形齿槽呈梳子状分布，在J形外侧，采取倒角避让干涉。
其中，所述避让角(2-3)为8度。
其中，所述底座(4)的底部设有顶块(4-2)。
一种运用所述Ω形金属件弯曲模具进行的成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)上料：将条形毛坯置于凹模上表面中部；
2)180度弯曲：冲压上平台下压，使凸模压住条形毛坯，在凸模的条形凸块压到凹模齿顶后，凹模进行转动，对凸模实现超180度包覆，进行弯曲，回弹之后实现180度弯曲；
3)侧肩成形：在凸模达到行程最大时，凹模肩部进入凸模肩部，对Ω形两侧90度弯角实施包覆。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
1、本发明通过凸模行程驱动凹模旋转，成形180度弯曲角度，具有成形兼校形的优点，实现了钛合金板材Ω形金属件的冷成形工艺，取代了钛合金常规热成形工艺，大大降低了生产成本；
2、本发明提供的Ω形金属件弯曲模具易操作使用，提高了生产效率。
附图说明
本发明包括7幅附图。
图1为本发明提供的Ω形金属件弯曲模具的结构示意图；
图2为本发明提供的Ω形金属件弯曲模具凸模的结构示意图；
图3为本发明提供的Ω形金属件弯曲模具凹模的结构示意图；
图4为本发明提供的Ω形金属件弯曲模具底座的结构示意图；
图5为成形结束状态凹模和底座的结构示意图；
图6为成形结束状态凸凹模的结构示意图；
图7为成形结束状态凸凹模和零件的结构示意图。
图中：1为凸模，2为凹模，3为转动轴，4为底座，5为Ω形零件，1-1为包络角度，1-2为条形凸块，2-1为卡槽，2-2为J形齿槽，2-3为避让角，2-4为定位板，4-1为转动轴孔，4-2为顶块。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供的Ω形金属件弯曲模具，由凸模1、凹模2、转动轴3和底座4组成，其特征在于：所述凸模1为Ω形，并制有模柄，两侧具有条状凸块1-2；所述凹模2为两件，具有互换性，其一侧为卡槽2-1，另一侧为定位板2-4，设有转动轴孔4-1，底面设置有J形齿槽2-2；所述底座4为∏形结构，两侧分别设置有转动轴孔4-1；凹模2通过转动轴3穿过左右两侧转动轴孔4-1连接于底座4内部，在冲压过程中，围绕轴心转动，对凸模1实现超180度包覆，同时对Ω形两侧90度弯角实施包覆，完成弯曲。
如图2所示，凸模1的圆弧形为过半圆柱面，侧面设有条形凸块1-2包络角为194度。
如图3所示，所述凹模2为两件，具有互换性，其一侧为卡槽2-1，另一侧为定位板2-4，设有转动轴孔4-1，底面设置有J形齿槽2-2；所述转动轴3位于超180度弧面中心处，由凸模1两侧条状凸块1-2和J形齿槽在最后2.7毫米行程中提供驱动力，所述J形齿槽2-2呈梳子状分布，在J形外侧，倒避让角为8度。
如图4所示，所述底座4为∏形结构，底部设有顶块4-2，两侧为转动轴孔4-1，也可增加轴套。
一种运用所述的Ω形金属件弯曲模具进行的成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)上料：将条形毛坯置于凹模2上表面中部；
2)180度弯曲：冲压上平台下压，使凸模1压住条形毛坯，在凸模1的条形凸块1-2压到凹模2齿顶后，凹模2进行转动，对凸模1实现超180度包覆，进行弯曲，回弹之后实现180度弯曲；
3)侧肩成形：在凸模1达到行程最大时，凹模2肩部进入凸模1肩部，对Ω形两侧90度弯角实施包覆。
本发明提供的Ω形金属件弯曲模具适用于硬度高、塑性好、易成形及回弹性大的合金板材，尤其适于加工TC1、TC2等钛合金板材。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种Ω形金属件弯曲模具，由凸模(1)、凹模(2)、转动轴(3)和底座(4)组成，其特征在于：所述凸模(1)为Ω形，并制有模柄，两侧具有条状凸块(1-2)；所述凹模(2)为两件，具有互换性，其一侧为卡槽(2-1)，另一侧为定位板(2-4)，设有转动轴孔(4-1)，底面设置有J形齿槽(2-2)；所述底座(4)为∏形结构，两侧分别设置有转动轴孔(4-1)；凹模(2)通过转动轴(3)穿过左右两侧转动轴孔(4-1)连接于底座(4)内部，在冲压过程中，围绕轴心转动，对凸模(1)实现超180度包覆，同时对Ω形两侧90度弯角实施包覆，完成弯曲；
所述转动轴(3)位于超180度弧面中心处，由凸模(1)两侧条状凸块(1-2)提供驱动力；
所述J形齿槽呈梳子状分布，在J形外侧，采取避让角(2-3)避免干涉。
2.根据权利要求1所述的Ω形金属件弯曲模具，其特征在于：所述凸模(1)的圆弧形为不同包络角度同半径或不同半径的弧形。
3.根据权利要求1所述的Ω形金属件弯曲模具，其特征在于：所述避让角(2-3)为8度。
4.根据权利要求1所述的Ω形金属件弯曲模具，其特征在于：所述底座(4)的底部设有顶块(4-2)。
5.一种运用如权利要求1所述的Ω形金属件弯曲模具进行的成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)上料：将条形毛坯置于凹模(2)上表面中部；
2)180度弯曲：冲压上平台下压，使凸模(1)压住条形毛坯，在凸模(1)的条形凸块(1-2)压到凹模(2)齿顶后，凹模(2)进行转动，对凸模(1)实现超180度包覆，进行弯曲，回弹之后实现180度弯曲；
3)侧肩成形：在凸模(1)达到行程最大时，凹模(2)肩部进入凸模(1)肩部，对Ω形两侧90度弯角实施包覆。
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