新型金属弯曲模具设计研究范文

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摘要：金属材料弯曲生热严重时易烫伤工人。为了避免这种情况的发生，以人为本，安全生产，弯曲模的新型结构设计势在必行。因此在对金属弯曲模具样式和工作原理进行研究后，设计了一种安全的金属弯曲模具，本文将对这项设计做详细介绍。

关键词：金属材料；弯曲发热；弯曲模

前言

在进行工业制造领域中的金属材料结构设计时，往往需要对各种型材进行弯曲变形，以满足不同工况的使用需要[1-2]。金属材料被弯成一定形状和角度的零件的成形方法称为零件弯曲，弯曲是冲压生产中应用广泛的一种工艺，可用于制造大型结构零件，如飞机机翼、汽车大梁等，也可用于生产中小型机器及电子仪器仪表零件，如铰链、电子元器件等，根据弯曲件的不同要求和生产指标的大小，有各种不同的弯曲方法。最常见的是用弯曲模具在通用压力机上进行压弯，此外也有在折弯机、滚弯机、拉弯机上进行的折弯、滚弯、拉弯等[3]。普通V形弯曲采用的坯料为平板料[4]。在弯曲过程中，由于外力使平板料变形，内侧部分受到压缩，外侧部分受到拉伸，分子间产生滑移，滑移过程中消耗了能量，这些被消耗的能量以热能的形式储存于平板料中，因而在折弯过程中发热，发热严重时，工人会在取出折弯后材料被烫伤。本文提出了一种安全的弯曲模（图1），旨在解决工件弯曲生热产生的问题，避免工人在取出弯曲完成后的工件时被烫伤，以保护工人的生命财产安全。

一、系统描述

本文解决金属材料弯折生热烫伤工人问题所采用的技术方案是：设计一种安全的弯曲模（图1），该装置主要包括以下五个组成部分：（1）底座；（2）两个支撑座，固定连接于底座上，两个支撑座之间形成弯曲空腔；（3）升降导向装置，固定于底座上，设置在弯曲空腔内；（4）两个相互铰接的下模座，任一下模座与升降导向装置铰接，连接处的上表面开设有凹槽，凹槽内设有冷却腔室，腔室设有连接至下模座外部的进口管和出口管；（5）上模座，设置在下模座上方，用于下压下模座以弯曲工件。

二、具体实施方式

下面结合附图和实例对该装置的具体实施方法做进一步说明。底座的进口管和出口管分别从下模座的外侧穿出。升降导向装置包括设置在弯曲空腔两侧的两个导向组件，每个组件包括导向架和滑动块，导向架与底座固定连接，导向架的中心轴线上开设有用于滑动块滑动的滑动槽，滑动块与下模座铰接。升降导向装置还包括弯曲回复组件，组件由连接板、支撑架和弹簧组成，连接板的两端分别与两个滑动块固定连接，支撑架的上端穿过连接板并与其滑动连接，下端与底座固定连接，弹簧套设在支撑架外。为了便于安装工件，下模座的上表面设有定位块，安装工件时，工件上开设与定位块相对应的定位孔，把工件插入到定位块中，定位块就可以起到快速安装且在弯曲过程中防止工件偏移的作用。下模具和升降导向装置铰接处的凹槽为T型，由沉孔和突出孔组成，冷却腔室安装在突出孔中，腔上方设有与沉孔配合的盖板。盖板通过螺钉固定于沉孔内。弯曲模具结构设计必须根据弯曲变形过程的需求而采取相应的结构改进，有时还要增加一定的机构来改变模具工作部件的运动形式，以保证弯曲件弯曲角度的技术要求[5]。为了限定工件的弯曲角度，两个支撑座位分别在相互靠近的一侧开设有转动槽，两个转动槽形成的角度即为工件的弯曲角度，上模座下压工件，工件推动下模座沿转动槽的斜面转动，避免直角转角转动过程中磨损下模座。

三、弯曲模工作过程

实施时将工件放在下模座上，且保证两个下模座之间具有角度，上模座下压工件推动下模座绕着两个下模座的铰接点转动，两个铰接点压缩升降导向装置，使得两个下模座之间最后的角度即工件所需要弯曲成的角度，在工件与下模座的接触处设置冷却腔室，对工件由弯曲产生形变而转化成的热量进行散热处理。

四、结束语

模具工业是制造业的一个重要分支，是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一[6]。因此如何在工作过程中保障工人的生命安全是受大众普遍关注的社会问题。本文针对因金属材料弯曲生热导致工人烫伤的情况，提出的新型金属弯曲模具可以有效避免此类情况的发生，对工人的生命财产安全提供有力保障。

参考文献

[1]张正修，李欠娃.弯曲模的机械化与自动化结构[J].模具制造，2006，58（05）：15-20.

[2]田建忠.槽钢弯曲成型模具的设计[J].科技创新与生产力，2017，（06）：66-68.

[3]徐义，李落星，李光耀等.型材弯曲工艺的现状及发展前景[J].塑性工程学报，2008，（03）：61-70.

[4]窦岩平，吴凤林.弯曲模对弯曲件尺寸精度影响的思考[J].机械管理开发，2011，（05）：101-102，104.

[5]钟江静，周梦荣等.支撑板弯曲模的结构设计改进[J].锻压技术，2011，36（03）：109-112.

[6]李刚.基于构件的客车件弯曲模CAD系统开发与研究[D].大连：大连理工大学，2004.

作者：王允成 王琴 付宗国 单位：浙江海洋大学