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1、成形模知识介绍,内容目录,一.基本定义二.成形模结构介绍三.成形工艺介绍四.常见成形不良介绍,成形模五金成形工艺包括拉延、胀形、起伏成形、翻边翻孔、缩口、旋压、挤压、校平等。专用以上工艺成形的模具则称之为成形模。成形模依其结构形式分为：V折模翻板模侧推模N折模标准结构折弯模（以此种最为多见）,一.基本定义,二.成形模结构介绍,二.成形模结构介绍,以下为上图模具所采用的模板厚度：,二.成形模结构介绍,上模脱料上模采用顶料销脱料,闭模时,顶料销被压入上模板内;开模时,顶料销被弹簧顶出上模面,将包在上模板上的工件顶落。上模采用滑块脱料,闭模时,滑块被压回到折弯的位置;开模时,滑块在自重和顶料销作用下
2、下行,工件从滑块上松落。折刀局部折刀(下模)采用镶嵌凹模结构,即在下夹板加工折刀槽,槽的位置要准,将折刀镶入后,正面用螺丝固定在下夹板上。为了减小折弯过程中的摩擦，我们采用了在折刀上装入滚轮的作法。下模脱料下模采用内打板脱料,注意下打板上表面应高出折刀上模面13MM作为预压量,也就是说在合模过程中折刀还没有折弯前下模弹簧已被压缩了13MM,材料压紧后再开始折弯。为了增大压料脱料力，下模可以用弹簧箱或是气垫结构。,二.成形模结构介绍,内定位下模有内钩孔定位时,下面用弹簧将定位销顶住。定位销要在上模板开避位孔。下打板有定位销或定位孔来定位时,必须在下打板上做内导柱导向。,上模折刀上模折刀在必要时可
3、用滑块。上模折刀或是滑块上应加工压筋，以避免折弯过程中的拉料并可以通过修压筋来调整折弯角度。常用的压筋有两种形式，可以根据压筋的作用选择压筋的形式下页右图所示压筋形式在防拉料时常用。,二.成形模结构介绍,压筋,常用形式：,二.成形模结构介绍,中间板如果上模部分较大，为了节约模板材料并方便调模，可采用中间板式结构如下图。中间板比上模折刀至少低5MM，在加工时要求外形准。中间板的材质用SS41即可，不必热处理。,二.成形模结构介绍,气垫结构气垫结构是靠机床的气压装置通过气垫板来传递力量给打板,此种结构一般在产品成型需较大的压料力时采用。如果模具的下模行程较大时，也应考虑用气垫结构。,如图中，除气垫
4、板厚度外，其他板的厚度尺寸与标准模具一样。气垫板的厚度一般为30.0MM,材质为SS41,对于气垫板上、下顶杆水平方向距离较远时,气垫板的厚度可考虑用40.0MM厚。穿过气垫板的下垫脚应根据气垫板的行程铣深掉一定的高度,以避免闭模时下垫脚与气垫板发生干涉而导致气垫板压不下去的现象。同时气垫板在开模时亦不要与上模座发生干涉。气垫结构中的顶杆大小一般为20.0MM,材质为SKD11,不热处理，分别在气垫板和下打板中沉头来固定。在排配下垫脚时，应注意不要与机台台盘的气顶杆孔干涉。,二.成形模结构介绍,翻板结构,开模状态,二.成形模结构介绍,翻板结构,闭模状态,二.成形模结构介绍,翻板结构,细部结构,
5、二.成形模结构介绍,翻板结构可以成形一些常规方法不能成形的产品需求。材料面与翻板滑动极小,成形以后产品表面无损伤。可减少成形折弯高度高内R较大的产品回弹。翻板模可成形负角度,折出内角小于90的角度。利用翻板来折形的折弯边高度较高,设计时应注意上模座,上夹板,上托板的尺寸大小不能和折弯成形后的产品发生干涉。翻板模常用的冲压设备为油压机；如用普通冲床可能会因折弯速度过快，产品变形。翻板模的翻板不要分段(否则各翻板可能运动不同步导致产品折弯不良),上模部分可分段。翻板模的打板行程一般取30MM,用气垫顶出结构卸料,板厚度为24MM。翻板模的折刀在与翻板相接触的转角处不允许倒R角或C角,以利于翻转。,
6、二.成形模结构介绍,除了这些结构外，折模还有以下一些常用结构：V折模具 悬臂折弯模具 断差成形模 侧推模 N折模,悬臂折弯模具,二.成形模结构介绍,回弹弯曲件从模具中取出后由于弯曲时存在弹性变形结果使工件的角度和圆角半径发生变化与模具相应形状不一致这种现象称为回弹。,材料的力学性能材料的屈服点越高弹性模量越小回弹越大材料的相对弯曲半径r/tr/t越小/越小弯曲工件形状:一般来说U形弯曲比V形弯曲的回弹要小模具尺寸 凹模开口越深回弹越小模具间隙凸凹模侧间隙越小回弹小校正力增加校正力可以减小回弹量校正力过大可能出现负回弹。消除回弹的方法有补偿法和校正法。,三.成形工艺介绍,补偿法要预先估算或试出工
7、件弯曲后的回弹量在计模具时使工件的变形超出原计的变形。冲压回弹后得到所需要的形状常用方法凸模负角补偿法如下图(a)(b)顶料板端面成弧面或斜面补偿如下图(c)。,三.成形工艺介绍,摆块凹模补偿法(如下图左)和软凹模补偿法(如下图右)。在用补偿法降低回弹的设计中还有凹模下部做斜面的办法。另外如果产品允许可以在折弯部分压加强筋防止回弹。,三.成形工艺介绍,校正法是在模具结构上采取措施让校正压力集中在弯角处使其产生一定塑性变形克服回弹如下图。校正弯曲时所需的压力比自由弯曲大得多。在校正法中还有侧向推力弯曲法和拉弯法。,三.成形工艺介绍,弯曲件的工艺性弯曲件的圆角半径不宜过小，过小工件外层材料可能会发
8、生断裂；如要求弯曲很小，可以采用压线和折弯时压筋的方式改善变形状况。,三.成形工艺介绍,最小弯曲半径,三.成形工艺介绍,折弯线最好与板材轧制纤维方向垂直；如有困难，但其与纤维方向的角度不要小于30度。,最小弯曲高度不宜太小，否则折弯件的稳定性不好；当H2.5t时，应先压线处理或是加大高度，折弯后再切除。,三.成形工艺介绍,工艺孔、槽及缺口。在弯曲工件的工艺设计中，为了防止在弯曲处产生裂纹和角部畸变，应加工艺孔、槽和缺口。,孔与弯曲处的最小距离。一般情况下，应将孔设计在弯曲变形区以外，如在变形区以内的话，应加工艺孔或是加压线；也可以在排配工程时考虑先折弯后冲孔。,此孔会变形,三.成形工艺介绍,冲
9、裁毛刺与弯曲方向。弯曲件应尽量使毛刺面作为折弯的内侧，以减小开裂的可能；同时，从安全的角度来讲，也是应该的。,三.成形工艺介绍,弯曲变形分析弯曲变形仅发生在圆角部分直线部分不发生变形。在弯曲过程中，材料外侧受拉变长，内侧受压变短，内外表层变形最大但其中有一个既不拉长又不缩短的层，我们称其为中性层。弯曲圆角部分材料有变薄现象r/t越小变薄量越大。,三.成形工艺介绍,在折弯时，中性层往往向弯曲内侧偏移。而且一般来讲，圆角半径与料厚的比值越小，偏 移也就越大，中性层系数就越小；比值越大，中性层系数越接近0.5。中性层半径为=(r+t/2)可简化为=r+xt 其中 r为弯曲内半径 为变薄系数x为中性层
10、系数取值见下表。,但对于铰链弯曲和对圆棒形零件进行弯曲时，其中性层向外偏移，中性层数大于0.5，而其弯曲半径越大时，中性层系数越接近0.5。其值可参考下表(表1 为铰链弯曲表2棒形件弯曲,表1,表2,三.成形工艺介绍,回弹 在产品设计时可以在弯曲部位设计加强肋在模具设计时可参照回弹部分讲义。弯裂 在材料方面选 用塑性好的材料且板料表面不得有划伤裂纹侧面不得有大的毛刺开裂和冷作硬化另外弯曲前应注意材料的纤维方向在工艺方面毛刺面应向弯曲内侧模具方面可采用附加反压弯曲或适当增加凸模圆角半径。偏移 模具上用压料装置使毛坯在压紧状态下弯曲还应设计合理的定位装置在工艺上可以将尺寸不大的不对称弯曲件组合成对称形状弯曲后再切开有利于防止偏移。底部不平 压弯时凸模底部与材料未帖紧弯曲后底部会出现不平的现象。可用压料顶板(即下打板)的模式在弯曲开始时就对材料产生足够的压力。表面擦伤 对于这种缺陷可以适当加大凹模圆角半径降低凹模的表面粗糙度调整凸凹模间的合理间隙保持模具和工件表面清洁。另外我们还可以在凹模圆角处改用滚针改滑动摩擦为滚动摩擦对于较软的材料则可用铁芙龙做凹模可以改善材料表面状况。,四.常见成形不良介绍,
