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摘要：

彎曲零件是某部件中的一重要零件，形狀看似簡單，但其沖壓工藝性極差。在設計模具時，將凹模圓角半徑盡量地放小，使零件不易竄動。模具一次試壓合格。

關鍵詞：

模具設計；零直邊；負直邊；彎曲零件

沖壓零件在生產實踐中，其工藝性的好與壞、模具結構設計的合理與否，對沖壓零件生產的質量、成本及生產周期有著至關重要的影響。如圖1所示，為某部件中的一重要零件，形狀看似簡單，因其不但有彎曲直邊，而且彎曲直邊還為負值。因此沖壓工藝性極差。按展開料計算，如果采用常規沖壓方法直接成形，彎曲變形區內的材料，因其受到內應力的作用，回彈變形很大，使零件根本無法成形。解決此問題的關鍵在于如何在該零件不加余量的前提下用模具壓制出合格零件。

1工藝分析

（1）零件特點如圖1所示，該護罩本體的特點：①彎曲直邊、高度不對稱，這就導致在模具壓制過程中凹模兩側受力不均；②其直邊落差很大，大直邊從高度50mm趨于零，小直邊從高度30mm趨于零；③當其變直邊趨于零時，就愈達不到彎曲時的最小彎曲直邊高度；④其彎曲半徑也是變化的，從半徑最大10mm逐漸趨于零。

（2）第1工藝方案傳統工藝是只能留余量，加高直邊至大于最小彎曲高度，用模具壓彎后，再用機加手段加工至產品圖要求的尺寸。這種工藝雖說也能生產出合格零件，但其缺點很多，既加工起來費工費時，浪費材料，很容易導致零件變形，生產效率低，成本高。所以，此方案未采用。

（3）第2工藝方案在不加高直邊的情況下，用模具壓制而成。若按照設計資料常規的方法設計模具，由于零件兩邊不對稱，受力肯定不均勻，零件很容易產生竄動，所以，第2工藝方案也未采用。

（4）第3工藝方案經過分析研究，此模具的設計必須跳出傳統的思路。采用冷擠壓代替彎曲的方法，在模具設計中，凸凹模采用負間隙、小凹模圓角半徑，再增加一個與該零件展開料為動配合的定位板，限制其竄動，強制快速壓制而成。該工藝的方案：剪切下料→線切割展開料→彎曲成形。

2模具設計

模具設計的結構如圖3所示，凸模隨滑塊上行，把展開料放在定位板內，凸模快速落下完成彎曲工序。該模的特點是把彎曲凸、凹模的彎曲根部均做成零件要求尺寸，同時加大設備噸位，使零件在模具型腔內強制擠壓成形。此模的關鍵在于凸、凹模的設計。

（1）凸模設計凸模的結構如圖4所示，由于彎曲件一般靠凸模成形，所以在設計凸模時，其彎曲根部做成零件要求的尺寸，凸模圓角半徑也與零件的圓角半徑保持一致。

（2）凹模設計凹模的設計是整個模具設計的重點，其結構如圖5所示：通常該零件的凹模圓角半徑不得小于7mm，圓角半徑越大，零件的材料就越容易流動，但若把該零件放在這樣大的圓角半徑的凹模上，在凸模剛接觸到零件的瞬間，由于凹模兩側圓角部分與零件之間的摩擦力不同，彎曲件兩側受力不均等原因，都可能使零件在未進入凹模型腔前就發生了竄動，致使彎曲后的零件發生偏移，零件則達不到產品圖的要求，為了避免此類現象發生。在設計凹模時，一定要取小的凹模圓角半徑，彎曲零件高直邊處取凹模圓角半徑為1mm，低直邊處取0.5mm。同時為了讓零件容易成形，凹模彎曲根部也做成零件要求尺寸，讓零件在模具中強制成形。成為無間隙彎曲。

3結語

該模在試壓時一次試壓成功。得到了合格產品零件，滿足了新產品試制的需要。用此方法生產的零件，不需加高彎邊的高度，不需再加校正工序或校正模具。只需一套彎曲模具即可彎曲成形。模具結構簡單，制造方便，生產效率高。

參考文獻：

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［4］薛新，王建鈞，嚴小平，等.基于CAE分析的沖壓件結構設計優化［J］.模具制造，2010,10（1）:1-3.

作者：莊英菊 戴毓敏 張寧 楊榮鳳 戈乾珍 單位：包頭市專利事務所 內蒙古北方重工業集團 工程機械公司