一种12弯角零件的压弯工艺及模具
技术领域
本发明属于金属塑性成形技术中的冲压工艺方法及其模具设计,涉及五金零件的加工生产制造行业。
背景技术
弯曲加工是冲压工艺中重要且应用广泛的工艺方法,材料通过弯曲模在压力机的一次行程中,可获得V型(单角弯曲)、U型(双角弯曲)及型(4个弯角)等各种弯曲零件,即一次压弯一般最多只能弯曲出4个角的零件。欲压弯出多于4个弯角的弯曲件,必须要经过两次以上的弯曲,需要两副以上的弯曲模。
显然,采用现有的压弯工艺,要压弯出具有10个以上直角或圆角形状的弯曲件,至少要经过3次压弯、需要3副以上的弯曲模,有时甚至可能出现被加工的零件开裂、破损而报废,或者压根儿就是弯曲不出来;而若采用折弯工艺须折弯机,且其操作十分困难,往往由于坯料放置、定位等因素的影响,使得折弯也难以完成。
当然,对于此类板形多角弯曲件,现今也可以用卷板经滚弯(辊压)后经切断的方法来生产,如各种箱体的侧面、底面及货箱底托等零件。但是用这种方法需要有大型的滚弯(辊压)成形机及很多对滚轮(辊轮)即模具,且需要占用很大的生产场地,需要许多后续工序,如切断等,加工起来比较麻烦。而且,因为成型后的零件也是空心凹形零件,再用冲裁中的剖切方法去进行切断,难以保证质量;若采用锯切加工的方法,加工噪声很大,环境污染严重。
发明内容
本发明是针对各种箱体的侧面、底面及货箱底托类等具有12个弯角的金属零件,设计出一种应用压弯(冲弯)工艺经过两道工序成形具有12个弯角的金属零件的加工工艺及模具。
本发明的具体工艺成形方法是:按常规设计的原则进行弯曲件展开计算准备好金属坯料(图2左边图),先将坯料置于图3所示的第一副弯曲模中压弯成半成品件(图2中间图),即弯出了1~6六个角,该模具的设计是凸模11长于凸模12,长出的尺寸为图1中所示的高度h,其过程是先由凸模11压弯出1~4四个角,紧接着凸模12(左右各1件)再压弯出5、6两个角;再将第一次压弯出的半成品件,置于图4所示的第二副弯曲模中进行压弯,在该压弯工序中是先用定位与压紧件21将已弯好的1~4角部位定位、压紧,再用凸模22(左右各1件)压弯出7、8、11三个角及9、10、12三个角(图2右边图),其中5、6两个角自然产生了位移,这样便获得具有12个弯角的零件。
本发明的第一副模具的特征是凸模11长于凸模12,长出的尺寸为图1所示的高度h,即零件弯曲后凹下去的深度。第二副模具的特征是设有一个定位与压紧件21,目的是在第二次压弯时,用于将已弯好的1~4角部位定位和压紧。
本发明在压弯图2所示的带有5、6两个角的零件时,第二副模具的凸模22的外侧面加工成凹钩形,即有缺口,以保证5、6两个角在第二次压弯过程中产生的位移时不至于产生碰撞与受阻。
本发明适用于如图1所示的具有不同厚度t的金属板料零件,其中零件的直壁段高度h与其相对应处的宽度b可满足h>b/4的要求(因为一般h≤b/4的形状以及波纹状零件可通过胀形的方式冲压成形出来)。零件的外形尺寸L、B依产品而定,当L、B尺寸小时,可在小型弯曲模和小吨位(工作台面积小)压机上进行;反之,当L、B尺寸大时,则应在大型压弯模和大吨位压机上进行。
本发明也适用于线材、棒料及其它型材的12弯角压弯成形。
本发明除适用于如图1所示的成型角为直角零件外,也适用于成型角为斜角、圆角的零件,当零件为斜角、圆角时,模具的凸模、凹模形状作相应的尺寸改变。
本发明也适用于5、6两个角分别反转至180度的零件,当反转成不同的角度时,则由第一副弯曲模中的凸模12及第二副弯曲模中的凹模23可作一些相应的变动。如当其反转至180度时,改变第一副弯曲模凸模12的形状,将5、6两个角向下压弯90度,也就是将5、6两个角由现在图中的状态,反转180度的角;而第二副弯曲模中,在现有的角5、6处的凹模定位形状作相应改变,凸模22则不必再加工成凹钩形。
本发明仅通过两次压弯工序,就完成了12弯角零件的成型,克服了用其它多次压弯方法的困难乃至其不可能性的问题,解决了用滚压方法带来的质量欠佳、影响环境、投入大产出小、效益低等问题。
附图说明
图1为本发明所述的一个实施例的金属板形零件形状示意图。
图2为本发明的一个实施例的具体压弯工艺过程示意图。其中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12为所弯角的标号,图2左边为坯料图;图2中间为第一次压弯出半成品形状图,实际上是一个形件弯曲,即先弯曲出1~4角,再加上一个U形弯曲,即后弯曲出5、6角;图2右边为第二次弯曲得到的成品工件形状图,实际上是在上述半成品的基础上,先压紧已弯曲出1~4的角,再在其两侧分别进行U形弯曲,即弯曲出7、8、11与9、10、12角,因为在上述半成品的外边部分没有被压紧,所以原已弯出的角5、6也就自然移到了竖边的位置上。
图3为本发明的一个实施例的第一副弯曲模的结构示意图。图中11为弯曲出1~4角的凸模,12(左右各1件)为弯曲出5、6角的凸模,13为凹模(左右各1件)。
图4为本发明的一个实施例的第二副弯曲模的结构示意图。图中21为定位与压紧件,22(左右各1件)为压弯出7、8、11与9、10、12角的凸模,23为凹模。
图5为本发明一个实施例的实际形状和尺寸图。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步的说明。
实施例
一种货箱底托零件,其断面形状及尺寸如图5所示。分别用牌号Q235和SPCC钢板,其料厚均为0.6mm,通过图3和图4所示的第一和第二副弯曲模,分别在63KN压力机上,实施了本发明。具体过程为:
第一次压弯,参见图3。图中较长的凸模11为第一副弯曲模中弯曲出1~4角的凸模,用于成形弯角1~4;紧接着较短的凸模12(左右各1件)为第一副弯曲模中弯曲出5、6角的凸模,成形弯角5、6;13为凹模(左右各1件),与凸模相应成对起作用。
第二次压弯,参见图4。图中较长的零件21为定位与压紧件(其尾端设置了弹性件,顶端相对处有另一不动的定位与压紧件),用于半成品坯料的定位与压紧;图中较短的零件22为压弯凸模(左右各1件),起成形弯曲角7~9、10~12用,而靠近顶端的缺口则是为让出角5、6处位移过来的空间位置;图中零件23为凹模,也是与凸模相应成对起作用。压弯完成后,工件被凸模22钩托住,应顺其缺口将工件从前面抽出或往后面推出去。