通過模具結構改型提升折彎成效

易翰林，李劍，唐巧

1.株洲聯(lián)誠集團控股股份有限公司 湖南株洲 412001

2.湖南聯(lián)誠特種裝備有限責任公司 湖南株洲 412001

1 序言

鈑金件折彎利用數(shù)控折彎機所配備的通用模具（或?qū)Ｓ媚＞撸?，將金屬板材折彎成各種所需要的幾何截面形狀的工件。折彎工藝的合理性直接影響到產(chǎn)品最終成形尺寸和外觀，合理選擇折彎模具對于產(chǎn)品的最終成形至關重要。

實際生產(chǎn)過程中，由于產(chǎn)品尺寸的不確定性及產(chǎn)品類型的多樣化，所以常常遇到冷加工工件在彎形時受到尺寸干涉、模具角度不匹配等問題，給生產(chǎn)帶來很大困難。對于中小型企業(yè)，零件品種繁多、批量較小，加大模具方面的投資得不償失。本文選取了幾個鐵道機車產(chǎn)品的鈑金折彎成形案例，通過模具結構改型的方式來有效實現(xiàn)鈑金件的折彎成形。

2 案例一

圖1所示油盒零件為250km/h四方標動變壓器項目的配件，該配件為“U”字形折彎件，尺寸具有“中間窄、兩邊寬”的特點，且兩側為三角形。結合圖樣尺寸，參照現(xiàn)有模具可知，該配件折彎會產(chǎn)生嚴重干涉，解決方案如下。

方案一：重新配置合適的模具，由于現(xiàn)有模具庫折彎半徑R10mm的刀具只有直刀形，故需要采購一套彎刀上模。方案二：利用現(xiàn)有模具加工處理，避開干涉位置。方案一采購彎刀上模，模具成本在3000元左右，采購周期在20d左右。方案二加工成本不到500元，加工周期僅為2d。

圖1 油盒零件

對比可知，采用方案二成本更低，效率更高。首先通過模擬成形分析計算出折彎干涉位置尺寸（見圖2），然后根據(jù)模擬結果在模具上用記號筆對干涉區(qū)域進行標記，標記后用樣板進行刀具模擬，確認可行后對上模進行線切割加工處理。加工過程中進行樣板試折彎，確保符合要求后，正式對產(chǎn)品進行折彎（見圖3）。折彎過程完全避開了干涉位置，折彎后產(chǎn)品符合圖樣要求，合格交付。

圖2 折彎干涉示意

圖3 上模加工處理后折彎

對折彎上模進行加工處理，其加工周期短，加工成本較低，是解決折彎干涉、提升折彎成效的主要方式之一，加工量的多少取決于產(chǎn)品的尺寸與輪廓特點。后續(xù)生產(chǎn)過程中遇到與該類型相似的情況時，可在不影響模具使用的情況下，對模具采用開缺、開孔、切割等方法進行優(yōu)化，保證產(chǎn)品的順利生產(chǎn)與合格交付。

3 案例二

鈑金件在折彎加工過程中，有時會出現(xiàn)采用現(xiàn)有數(shù)控折彎機和折彎模具無法成形配件的情況。例如，城際160km/h動車試制項目配件彎板（見圖4）呈“U”字形且底部為半圓形，正常情況下，該配件無法通過現(xiàn)有折彎設備及模具成形。經(jīng)分析，解決方案如下。

圖4 彎板零件

方案一：采用油壓機壓形，并配置專用模具。方案二：采取自制模具成形。由于該項目為試制項目，配件尺寸較小，且數(shù)量僅為2件，而方案一需要采購1套專用油壓成形模具，成本較高，故采用方案二驗證解決。

自制模具的思路參照油壓機壓形的模式，自制一個類似油壓機的壓型模具，利用折彎機的功能來實現(xiàn)配件折彎成形，自制模具如圖5所示。上下模均采用鋼板（6～10mm）激光下料，下料完成后進行整齊堆疊，采用螺紋緊固聯(lián)接制作而成。模具設計制作完成后，先將配件兩側的掛耳進行90°正常折彎，然后更換模具，將自制的上下模固定住進行合模，合模完成后將配件放置于下模的對應位置，利用折彎機上下行程實現(xiàn)配件的成形，成形后的配件（見圖6）滿足產(chǎn)品尺寸要求。

采取自制模具的方式，不僅制作周期短，而且拓寬了折彎機的使用功能，保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)進度與質(zhì)量。此方式為需要用油壓機成形的小尺寸配件提供了一種折彎思路，具有成本低、見效快的特點。

圖5 自制模具

圖6 成形后的配件

4 案例三

折彎上模有平刀、尖刀、直刀和彎刀等類型，不同模具的形狀、尺寸及用途各不相同。生產(chǎn)制造過程中，一般根據(jù)零件尺寸、輪廓的特點選擇不同的上模，合適的上模有時可達到事半功倍的效果。例如，某供電車項目配件撐板（見圖7）的特點是“中部寬度小、兩側高度大”，為典型的“U”字形配件。為保證配件順利成形，在模具選擇上必須保證兩點：①符合圖樣要求的折彎半徑的刀具。②折彎過程不產(chǎn)生干涉。經(jīng)分析，該問題解決方案如下。

方案一：配置合適的模具。方案二：參照案例一的方式對現(xiàn)有模具進行加工處理。采用方案一時，在配置上模的過程中發(fā)現(xiàn)，直接采用常規(guī)的單個上模折彎，會產(chǎn)生干涉（見圖8）。如何避開干涉是配件順利成形的關鍵。常規(guī)方式無法解決問題，需要打破常規(guī)思維，結合產(chǎn)品尺寸特點，嘗試模具組合的方式，順利找到合適的模具，一正一反組合裝夾，模具組合后兩端形成一個缺口，避免了零件產(chǎn)生折彎干涉的問題（見圖9），折彎后的零件符合圖樣要求。

圖7 撐板零件

圖8 折彎干涉

圖9 模具組合折彎

通過折彎模具正反組合的方式，巧妙地解決了窄高型配件的折彎干涉問題。該方式最大的特點是見效快，無需增加新的制作成本，拓寬了模具制作及配件成形的思路。

5 結束語

生產(chǎn)制造過程中，鈑金件產(chǎn)品折彎問題層出不窮，通過不同的方法去解決時，需要綜合考量項目進程、成本以及質(zhì)量等多方面因素的影響。本文選取了其中典型的案例，闡述了如何通過模具結構改型解決折彎瓶頸問題，提升折彎成效。

以上方法均已在實踐中運用，且取得了良好的效果，希望這些方法能給鈑金件折彎從業(yè)者提供相關參考和思路。