[实用新型]一种U形大锻件连续折弯模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工模具，尤其涉及一种用于对U形大锻件进行弯曲加工的连续弯曲加工模具。

背景技术

弯曲成形工艺仍然是制约高质量大锻件弯曲生产的一大难题。U形大锻件在弯曲变形过程中极易造成载荷突变、变形区剧烈减薄、锻件表面擦伤大，U形弯曲臂对称性差的问题，锻件整体质量低下，容易造成安全隐患。主流技术采用通用设备弯曲预成形辅以冷/热校正工序或者购置昂贵的弯曲专机回避这一技术难题，导致工艺路线冗长，生产成本极大提高。

因此，对于本领域技术人员来说，开发一种能够在通用锻压设备上实现大锻件精确、无损、高效弯曲生产的大锻件弯曲模结构，以显著降低生产成本，提升产品质量是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种能在通用锻压设备上实施的U形大锻件弯曲加工模具，以克服现有技术中存在的成形载荷突变、锻件与模具接触区过度擦伤和锻件对称性差的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种U形大锻件连续折弯模具，其特征在于：包括一个弧形入口凹模、与凹模匹配的凸模和背压模、连接于背压模下端的液压缸、用于传递弯曲力的折弯导板和设置于凹模底座上的垫片槽；所述弧形入口凹模用楔铁固定在凹模底座上，同时可通过垫片槽内垫片厚度的增减调整凸凹模间隙，所述凸模下表面外侧沿弯曲轴向布置有两条定位筋，与锻件中部内表面预压形成的定位凹槽相匹配，所述背压模设置于凹模型腔内部，其上表面型面轮廓与锻件中部外侧不弯曲区域形状相匹配，下端与液压缸连接提供恒定背压，所述折弯导板用铰链与背压模端部相连，所述液压缸不受外力时能将背压模顶至弧形入口凹模上表面，此时折弯导板展平搭接于弧形入口凹模水平段上。

进一步，所述弧形入口凹模轮廓为完整圆弧的1/4，半径为100-350mm。

进一步，所述弧形入口凹模工作表面沿运动方向每边均匀布置有3-8个辊轴，所述辊轴呈哑铃型，其工作半径为15-40mm，辊轴与折弯导板接触的表面预留有深度为8-10mm的矩形沟槽，沟槽宽度相对折弯导板宽度单边预留1-3mm间隙，且沟槽入口做倒角处理。

进一步，所述折弯导板与锻件接触的表面预留有深度为锻件厚度1/3-2/3的沟槽，沟槽宽度相对锻件宽度单边预留3-5mm间隙，且沟槽入口做倒角处理。

进一步，所述折弯导板长度取1/2锻件弯曲臂长度与铰链和弧形入口凹模平面段水平距离的较大值，厚度需保证折弯导板在制作沟槽后有足够的刚度。

进一步，所述折弯导板优选用热作模具钢并辅以表面硬化处理，保证表面硬度不低于60HRC。

进一步，所述折弯导板与背压模用铰链连接，铰链销与孔的配合公差不低于H10/d10。

进一步，所述液压缸活塞杆的横截面为方形。

进一步，所述垫片的厚度为0.3-1.0mm。

本实用新型的有益效果：

(1)弯曲载荷显著降低，加工过程平稳顺畅。本实用新型模具采用凹模弧形轮廓作为折弯运动轨迹，将现有技术中一次或两次(发明ZL200910104156.3)力能集中的剧烈阶段性变形改变为一次持续的连续弯曲变形过程，弯曲受力部位随着凸模下行从变形影响区逐步转移到锻件根部的大变形区，锻件弯曲臂随凸模下行连续发生从0°到90°的角度变化。整个加工过程弯曲载荷呈现上升、维持到下降的平稳变化，无现有技术中普遍存在的力能突变(1-2次)状况。有效降低弯曲载荷以及锻件与凹模接触受载部位的损伤，带来弯曲锻件质量的本质提升。

(2)弯曲加工过程的定位精度显著提高。现有技术并未对加工过程定位精度给予足够的重视，也未采取行之有效的措施加以保证。在本次申请的实用新型技术方案中，首先在凸模上设置有定位筋并在锻件相应位置设置有与定位筋形状相匹配的定位凹槽，弯曲运动过程锻件在压力机滑块和背压力的作用下牢牢与凸模锁紧，克服现有技术中点定位精度不足造成的滑动和错移；其次，通过在辊轴工作部位和折弯导板内侧制作沟槽，形成凹模、辊轴、折弯导板和锻件变形部位环环相扣的状态，弯曲过程中运动部件都在预设的运动轨道中实施加工作业，配合方形截面的活塞杆，可有效限制锻件在X、Y平面内的旋转和错移。结合背压机构，可有效提高加工过程中的定位精度，确保最终锻件尺寸精确稳定。