CN109396266B - 一种预锻深折弯模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种折弯模具，尤其是一种预锻深折弯模具，包括上模板和下模板；还包括固定在上模板的底部导板；位于导板的一侧的圆盘柱；成形压块固定在导板的一侧；定位块固定在导板上，且位于成形压块的下方，工件位于成形压块与定位块之间；左半模铰接在下模板的一侧，左半模的一侧设有左成形腔，左成形腔的底部设有左导引槽；右半模铰接在下模板的另一侧，且与左半模相对设置，右半模的一侧设有右成形腔，右成形腔的底部设有右导引槽，且右导引槽位于右半模的一侧；左导引槽和右导引槽用于容纳定位块，左成形腔和右成形腔形成工件的外部形状。该模具结构简单、稳定可靠、折弯效率高、不易卡死、不损伤工件和模具、模具使用寿命长。

Description

一种预锻深折弯模具

技术领域

本发明涉及一种折弯模具，尤其是一种预锻深折弯模具。

背景技术

在热锻生产中需要预锻，即初步成形锻造，预锻中有许多坯料需要热折弯，大部分简单工装可以满足折弯要求。但有些坯形需要用多组折弯模具才能达到所需要的坯形，如近似长“口”字形的坯料，先折半口字形，即折弯成U形再折其余部分；所需工序较多，工作效率较低。并且只适用较短的、较细的、线径规则的条状坯料，对于较长、较粗、线径变化较大的条状坯料，现有的模具体积庞大，并且线径变化较大的坯料难以保证折弯到位。线径规则是指条状胚料的各段的直径一致或直径相差很小，线径变化较大指条状胚料的各段的直径变化较大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种体积小、工序少、工作效率高、能够适用较长、较粗、线径变化较大的条状工件的深折弯的一种预锻深折弯模具，具体技术方案为：

一种预锻深折弯模具，包括上模板和下模板；还包括导板，所述导板固定在上模板的底部；圆盘柱，所述圆盘柱位于导板的一侧，圆盘柱用于限定工件端部的位置；成形压块，所述成形压块固定在导板的一侧，成形压块的形状与半封闭的工件的内部形状相匹配；定位块，所述定位块固定在导板上，且与成形压块位于导板的同一侧，定位块位于成形压块的下方，工件位于成形压块与定位块之间；左半模，所述左半模铰接在下模板的一侧，左半模的一侧设有左成形腔，左成形腔与工件左半部分的外部形状相匹配，左成形腔的底部设有左导引槽，且左导引槽位于左半模的一侧；右半模，所述右半模铰接在下模板的另一侧，且与左半模相对设置，右半模的一侧设有右成形腔，右成形腔与工件右半部分的外部形状相匹配，右成形腔的底部设有右导引槽，且右导引槽位于右半模的一侧；所述左导引槽和右导引槽用于容纳定位块，所述左成形腔和右成形腔形成工件的外部形状。

优选的，还包括左成形滚轮，左成形滚轮转动安装在左半模顶部的一侧，且位于左成形腔的顶部；及右成形滚轮，右成形滚轮转动安装在右半模顶部的一侧，且位于右成形腔的顶部。

优选的，所述左成形滚轮和右成形滚轮上均设有成形槽，所述成形槽为环形槽。

优选的，所述定位块的顶面与工件接触，且定位块的顶面与工件部分的外部形状相匹配，定位块的顶面、左成形腔和右成形腔形成工件的外部形状。

优选的，还包括左承压块，所述左承压块固定在左半模的一端，左承压块的顶面与左导引槽的底面平齐，且左承压块位于导板的下方；及右承压块，所述右承压块固定在右半模的一端，右承压块的顶面与右导引槽的底面平齐，且右承压块位于导板的下方；所述导板压在左承压块和右承压块上。

优选的，还包括开模拉簧，所述开模拉簧的一端分别固定在左半模和右半模上，开模拉簧的另一端固定在下模板上；定位螺栓，所述定位螺栓分别位于左半模的另一侧和右半模的另一侧，定位螺栓分别限定左半模和右半模的开模角度；及定位座，所述定位座固定在下模板的两侧，定位座上装有定位螺栓。

优选的，还包括调整板，所述调整板上设有腰形孔，腰形孔内装有螺栓，调整板通过螺栓固定在下模板上；支座，所述支座固定在调整板上；及销轴，所述销轴固定在支座上，所述左半模和右半模均转动安装在销轴上。

优选的，还包括标尺，所述标尺固定在下模板上，且标尺位于调整板的两侧，标尺与调整板平行；及指针，所述指针固定在调整板上，指针指向标尺的刻度。

优选的，还包括脱料装置，所述脱料装置包括脱料杆，所述脱料杆活动插在脱料孔中，所述脱料孔位于导板上，脱料孔正对着工件；脱料板，所述脱料板位于导板的另一侧，脱料板上装有脱料杆；及脱料驱动装置，所述脱料驱动装置固定在导板的另一侧，驱动装置与脱料板连接。

优选的，所述驱动装置为气缸或液压缸。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种预锻深折弯模具结构简单、稳定可靠、折弯效率高、不易卡死、不损伤工件和模具、模具使用寿命长、适用较长、较粗、线径变化较大的条状工件的深折弯。

附图说明

图1是一种预锻深折弯模具开模状态的结构示意图；

图2是一种预锻深折弯模具折弯过程中的结构示意图；

图3是一种预锻深折弯模具折弯完成的结构示意；

图4是一种预锻深折弯模具折弯完成的剖面结构示意图；

图5是一种预锻深折弯模具的俯视图；

图6是导板、定位块和成形压块的装配的剖面结构示意图；

图7是左半模的结构示意图；

图8是图7的侧视图；

图9是右半模的结构示意图；

图10是图9的侧视图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

如图1至图10所示，一种预锻深折弯模具，包括上模板11和下模板14；还包括导板21，所述导板21固定在上模板11的底部；圆盘柱24，所述圆盘柱24位于导板21的一侧，圆盘柱24用于限定工件10端部的位置；成形压块22，所述成形压块22固定在导板21的一侧，成形压块22的形状与半封闭的工件10的内部形状相匹配；定位块23，所述定位块23固定在导板21上，且与成形压块22位于导板21的同一侧，定位块23位于成形压块22的下方，工件10位于成形压块22与定位块23之间；左半模31，所述左半模31铰接在下模板14的一侧，左半模31的一侧设有左成形腔32，左成形腔32与工件10左半部分的外部形状相匹配，左成形腔32的底部设有左导引槽35，且左导引槽35位于左半模31的一侧；右半模41，所述右半模41铰接在下模板14的另一侧，且与左半模31相对设置，右半模41的一侧设有右成形腔42，右成形腔42与工件10右半部分的外部形状相匹配，右成形腔42的底部设有右导引槽45，且右导引槽45位于右半模41的一侧；所述左导引槽35和右导引槽45用于容纳定位块23，所述左成形腔32和右成形腔42形成工件10的外部形状。

具体的，如图1至图4所示，上模板11上装有导套12，下模板14上装有导柱13，上模板11和下模板14通过导套12和导柱13定位。上模板11和下模板14分别固定在液压设备的上工作台和下工作台上。导板21上设有加强筋212，加强筋212固定在导板21与上模板11之间，且与成形压块22位于同一侧。

圆盘柱24固定在定位螺杆25的一端，定位螺杆25的另一端固定在定位柱26上，定位柱26通过螺纹固定在下模板14上，定位螺杆25用于调整圆盘柱24的位置，定位螺杆25上装有锁紧螺母，锁紧螺母将定位螺杆25锁紧在定位柱26上，防止圆盘柱24的位置发生变化。圆盘柱24限定工件10水平方向的起始位置，使工件10位于成形压块22的位置固定，从而保证工件10成形的形状和尺寸符合预锻要求。

成形压块22为型芯，用于成形工件10的内部形状。成形压块22焊接在导板21上，成形压块22的四个角为圆弧角，且适当加大圆弧的直径，避免预锻折叠缺陷。

定位块23用于定位放置工件10，控制折弯过程的相对形状和位置尺寸，联动左半模31和右半模41。在成形过程中定位块23与成形压块22共同卡住工件10，定位块23具有一定的宽度，定位块23与成形压块22形成不少于三个的压点，且三个压点形成三角形，从而防止工件10摆动，避免工件10脱落或位置发生偏移，提高折弯成形的稳定性。由于工件10的线径变化较大，三个压点还能够防止工件10折弯过程中沿工件10的轴向滑动，实现可靠的定位，使折弯成形过程中工件10的位置不发生偏移。如果没有定位块23和成形压块22共同限定工件10的位置，即仅有一个折弯冲头和两个半模的模具进行折弯时，折弯过程中工件10的中间部分会过早折弯，并滑入到两个半模内，工件10中间部分在成形中受到两个半模挤压，容易形成损伤；有时候工件10的一端过早滑入某一半模内，造成工件10的这一端卡死在半模内，工件10的另一端因晚于预期往往卡死在半模外。这种传统模具对于近似长“口”字形的工件10进行折弯很难协调同步，有时会损伤模具，并产生产品质量事故。定位块23和成形块与工件10之间留有3~5mm的间隙，成形压块22、定位块23和圆盘柱24使工件10放置快速、方便。本实施例通过定位块23与左半模31和右半模41实现联动，保证折弯时的协调工作。

成形压块22、定位块23和导板21均采用热作模具钢材料制作，淬火+回火热处理，表面硬度HRC48~52。导板21的平面度、平行度不超过0.05mm，垂直度不超过0.02mm，表面粗糙度优于Ra3.2。

如图7至图10所示，左半模31和右半模41的成形腔均采用线切割加工，左半模31和右半模41均使用热作模具钢制作，淬火+回火热处理，表面硬度HRC48~52。左导引槽35和右导引槽45用于容纳定位块23，使定位块23不高出左成形腔32和右成形腔42的底面，不影响工件10成形。

进一步的，还包括左成形滚轮33，左成形滚轮33转动安装在左半模31顶部的一侧，且位于左成形腔32的顶部；及右成形滚轮43，右成形滚轮43转动安装在右半模41顶部的一侧，且位于右成形腔42的顶部。所述左成形滚轮33和右成形滚轮43上均设有成形槽，所述成形槽为环形槽。

具体的，左半模31和右半模41的顶部均铣出滚轮槽，滚轮槽内装有滚轮轴，左成形滚轮33和右成形滚轮43分别转动安装在滚轮轴上。左成形滚轮33和右成形滚轮43均采用热作模具钢材料制作，淬火+回火热处理，表面硬度HRC48~52。折弯过程中，左成形滚轮33和右成形滚轮43在工件10弯曲时跟随工件10转动，左成形滚轮33和右成形滚轮43能够减小工件10变形阻力，增强材料流动性，实现复杂的弯曲变形，并避免拉伤工件10表面。成形槽能够限定工件10的位置，防止折弯过程中工件10位置偏移脱离左成形滚轮33和右成形滚轮43。

进一步的，所述定位块23的顶面与工件10接触，且定位块23的顶面与工件10部分的外部形状相匹配，定位块23的顶面、左成形腔32和右成形腔42形成工件10的外部形状。还包括左承压块34，所述左承压块34固定在左半模31的一端，左承压块34的顶面与左导引槽35的底面平齐，且左承压块34位于导板21的下方；及右承压块44，所述右承压块44固定在右半模41的一端，右承压块44的顶面与右导引槽45的底面平齐，且右承压块44位于导板21的下方；所述定位块23压在左承压块34和右承压块44上。

具体的，左承压块34和右承压块44均通过焊接的方式分别固定在左半模31和右半模41上，左承压块34和右承压块44延伸到导板21的下方，导板21推动左承压块34和右承压块44，改善定位块23、左半模31和右半模41的受力情况。定位块23和导板21先后施加下行力，增强了变形压力的稳定性和可靠性。左承压块34和右承压块44均采用热作模具钢材料制作，淬火+回火热处理，表面硬度HRC48~52。

进一步的，还包括开模拉簧36，所述开模拉簧36的一端分别固定在左半模31和右半模41上，开模拉簧36的另一端固定在下模板14上；定位螺栓38，所述定位螺栓38分别位于左半模31的另一侧和右半模41的另一侧，定位螺栓38分别限定左半模31和右半模41的开模位置；及定位座39，所述定位座39固定在下模板14的两侧，定位座39上装有定位螺栓38。

具体的，开模拉簧36的一端通过螺栓固定在左半模31和右半模41上，开模拉簧36的另一端固定在拉簧座37上，拉簧座37固定在下模板14上。开模拉簧36位于左半模31和右半模41的两端形成双拉簧，双拉簧能够增加左半模31和右半模41的张开的张力，增强开模的安全性。开模拉簧36保持左半模31和右半模41处于打开的状态，防止折弯时左半模31和右半模41闭合损坏模具。

工作时，如图1所示，工件10放置在定位块23与成形压块22之间，工件10的右端压在圆盘柱24上，圆盘柱24对工件10进行轴向的定位，工件10竖直方向的位置由导板21控制，工件10在竖直方向的起始高度以接近左半模31或右半模41为准；左半模31和右半模41受到各自的开模拉簧36的拉动，左半模31和右半模41成张开状态，左半模31和右半模41的张开幅度以导板21带动工件10下行，工件10完成初始变形，定位块23接触并压下左承压块34和右承压块44时为准；如图2所示，定位块23接触并压下左承压块34和右承压块44后，导板21继续下行，导板21与左承压块34和右承压块44接触，导板21和定位块23共同推动左半模31和右半模41以各自的轴心相向转动，工件10向下折弯并承受侧向挤压，工件10从左成形滚轮33和右成形滚轮43的成形槽中逐步滑入左半模31和右半模41的成形腔内，工件10同时受到成形压块22和定位块23的限制，工件10沿成形压块22左右两端的弧形逐步变形；如图3所示，导板21继续下行，导板21和定位块23同时施加力于左半模31和右半模41，工件10在成形压块22、定位块23、左半模31和右半模41的共同限制下，逐渐挤压成型。直到定位块23基本进入左半模31的左导引槽35和右半模41的右导引槽45内、导板21基本压平左承压块34和右承压块44时，工件10完成基本变形，此时，成形压块22和定位块23还可以再下行施加一些挤压力，达到精确变形的要求。

实施例二

在上述实施例的基础上，还包括调整板15，所述调整板15上设有腰形孔，腰形孔内装有螺栓，调整板15通过螺栓固定在下模板14上；支座18，所述支座18固定在调整板15上；及销轴19，所述销轴19固定在支座18上，所述左半模31和右半模41均转动安装在销轴19上。还包括标尺16，所述标尺16固定在下模板14上，且标尺16位于调整板15的两侧，标尺16与调整板15平行；及指针17，所述指针17固定在调整板15上，指针17指向标尺16的刻度。

具体的，定位柱26、拉簧座37和定位座39均固定在调整板15上。

通过参考指针17的相对位置快速调整左半模31和右半模41的相对位置，确定两半模间的中心距，以便工件10的形状和尺寸符合要求。

左半模31和右半模41的中心距可以通过以下方法快速调整：

结合工件10的长度、截面变化情况和成形压块22预确定左半模31和右半模41各自的开合角度；测量左半模31和右半模41面的距离，确定左半模31和右半模41各自的调整距离，参考标尺16进行精确调整，调整好左半模31和右半模41间的中心距后固定调整板15，然后上模板11向下压左半模31和右半模41，测量成形压块22与所对应的半模面间距，锁定模具封闭高度；初始试验后，可对部分需调整处作微调，并全部紧固需固定的模块。

实施例三

在上述实施例一或实施例二的基础上，还包括脱料装置，所述脱料装置包括脱料杆51，所述脱料杆51活动插在脱料孔211中，所述脱料孔211位于导板21上，脱料孔211正对着工件10；脱料板52，所述脱料板52位于导板21的另一侧，脱料板52上装有脱料杆51；及脱料驱动装置，所述脱料驱动装置固定在导板21的另一侧，驱动装置与脱料板52连接。所述驱动装置为气缸53或液压缸。

具体的，采用气缸53脱料，气缸53固定在支架54上，支架54固定在导板21的另一侧。气缸53的活塞杆与脱料板52连接。脱料孔211沿成形压块22的四个角设置，因为四个角处变形最大，工件10与成形压块22的四个角连接的最紧，因此从这四个角进行脱料。脱料杆51固定在脱料板52上使四个脱料杆51受力均匀，脱料稳定、快速，提高了生产效率。

工件10折弯完成后导板21快速上行，同时，受开模拉簧36的拉动，左半模31和右半模41快速同步张开，成形压块22带动工件10回至起始高度；气缸53推动脱料板52，脱料板52同时推动四个脱料杆51，脱料杆51将工件10从成形压块22上推出。

本发明具有以下优点：

1、折弯时通过定位块23、导板21、左承压块34和右承压块44驱动左半模31和右半模41，而不是采用现有技术中通过工件10间接驱动左半模31和右半模41，使折弯过程中不压伤工件10；

2、通过成形压块22和定位块23实现工件10的固定和竖直方向的定位，通过圆盘柱24实现水平方向的定位，定位准确，工件10放置快速；

3、成形滚轮转动安装在半模上，滚轮与半模组合，在定位块23和导板21的作用下，同时在各自的轴心周向实现复杂坯料的弯曲变形；成形滚轮减小坯料变形阻力，增强材料流动性，免于拉伤材料表面；

4、定位块23和成形压块22共同限定工件10的位置，方便坯料放置，同时限制了长工件10折弯行程中的自由的非理想状况，避免工件10中间部分过早滑入两个半模之间间，保证了工件10成形过程安全性和可控性；

5、标尺16、指针17和调整板15可快速精确调整左半模31与右半模41的中心距；

6、定位块23和导板21先后施加下行力，增强了变形压力的稳定性和可靠性；

7、两侧双拉簧设计，增强左半模31和右半模41张开的张力，增强开模的安全性；

8、上模板11和下模板14采用导向结构，有利于快速安装与调试模具，并在折弯变形中减少变形中的侧向力，增强成形的稳定性和安全性；

10、安装气缸53助力推出成形的工件10，有利于快速取出工件10，工作效率高；

11、一个工作行程一次性地完成工件10的深折弯，所需模具少，加工效率高。

Claims (10)

1.一种预锻深折弯模具，包括上模板（11）和下模板（14）；

其特征在于，还包括

导板（21），所述导板（21）固定在上模板（11）的底部；

圆盘柱（24），所述圆盘柱（24）位于导板（21）的一侧，圆盘柱（24）用于限定工件（10）端部的位置；

成形压块（22），所述成形压块（22）固定在导板（21）的一侧，成形压块（22）的形状与半封闭的工件（10）的内部形状相匹配；

定位块（23），所述定位块（23）固定在导板（21）上，且与成形压块（22）位于导板（21）的同一侧，定位块（23）位于成形压块（22）的下方，工件（10）位于成形压块（22）与定位块（23）之间；

左半模（31），所述左半模（31）铰接在下模板（14）的一侧，左半模（31）的一侧设有左成形腔（32），左成形腔（32）与工件（10）左半部分的外部形状相匹配，左成形腔（32）的底部设有左导引槽（35），且左导引槽（35）位于左半模（31）的一侧；

右半模（41），所述右半模（41）铰接在下模板（14）的另一侧，且与左半模（31）相对设置，右半模（41）的一侧设有右成形腔（42），右成形腔（42）与工件（10）右半部分的外部形状相匹配，右成形腔（42）的底部设有右导引槽（45），且右导引槽（45）位于右半模（41）的一侧；

所述左导引槽（35）和右导引槽（45）用于容纳定位块（23），所述左成形腔（32）和右成形腔（42）形成工件（10）的外部形状。

2.根据权利要求1所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，

还包括左成形滚轮（33），左成形滚轮（33）转动安装在左半模（31）顶部的一侧，且位于左成形腔（32）的顶部；及

右成形滚轮（43），右成形滚轮（43）转动安装在右半模（41）顶部的一侧，且位于右成形腔（42）的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，所述左成形滚轮（33）和右成形滚轮（43）上均设有成形槽，所述成形槽为环形槽。

4.根据权利要求1或2所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，所述定位块（23）的顶面与工件（10）接触，且定位块（23）的顶面与工件（10）部分的外部形状相匹配，定位块（23）的顶面、左成形腔（32）和右成形腔（42）形成工件（10）的外部形状。

5.根据权利要求1或2所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，

还包括左承压块（34），所述左承压块（34）固定在左半模（31）的一端，左承压块（34）的顶面与左导引槽（35）的底面平齐，且左承压块（34）位于导板（21）的下方；及

右承压块（44），所述右承压块（44）固定在右半模（41）的一端，右承压块（44）的顶面与右导引槽（45）的底面平齐，且右承压块（44）位于导板（21）的下方；

所述导板（21）压在左承压块（34）和右承压块（44）上。

6.根据权利要求1所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，

还包括开模拉簧（36），所述开模拉簧（36）的一端分别固定在左半模（31）和右半模（41）上，开模拉簧（36）的另一端固定在下模板（14）上；

定位螺栓（38），所述定位螺栓（38）分别位于左半模（31）的另一侧和右半模（41）的另一侧，定位螺栓（38）分别限定左半模（31）和右半模（41）的开模角度；及

定位座（39），所述定位座（39）固定在下模板（14）的两侧，定位座（39）上装有定位螺栓（38）。

7.根据权利要求1所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，

还包括调整板（15），所述调整板（15）上设有腰形孔，腰形孔内装有螺栓，调整板（15）通过螺栓固定在下模板（14）上；

支座（18），所述支座（18）固定在调整板（15）上；及

销轴（19），所述销轴（19）固定在支座（18）上，所述左半模（31）和右半模（41）均转动安装在销轴（19）上。

8.根据权利要求7所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，

还包括标尺（16），所述标尺（16）固定在下模板（14）上，且标尺（16）位于调整板（15）的两侧，标尺（16）与调整板（15）平行；及

指针（17），所述指针（17）固定在调整板（15）上，指针（17）指向标尺（16）的刻度。

9.根据权利要求1所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，

还包括脱料装置，所述脱料装置包括

脱料杆（51），所述脱料杆（51）活动插在脱料孔（211）中，所述脱料孔（211）位于导板（21）上，脱料孔（211）正对着工件（10）；

脱料板（52），所述脱料板（52）位于导板（21）的另一侧，脱料板（52）上装有脱料杆（51）；及

脱料驱动装置，所述脱料驱动装置固定在导板（21）的另一侧，驱动装置与脱料板（52）连接。

10.根据权利要求9所述的一种预锻深折弯模具，其特征在于，

所述驱动装置为气缸（53）或液压缸。

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