一種弧形工件加工模具及其加工方法與流程

2023-07-25 07:01:31 4

技術領域

本發明涉及一種模具，尤其涉及一種弧形工件加工模具及其加工方法，屬於模具設計與加工技術領域。

背景技術：

通常在加工弧形殼罩等薄弧形產品或工件時，都是通過帶弧形凹槽的下凹模與帶弧形凸塊的上凸模來完成的，以便將平直的金屬板材置於凹、凸模之間，再配合壓力機將其壓製成弧形，從而作為各種設備的殼罩。現有的凹、凸模均分別為整件，即用塊狀或柱狀金屬坯料，通過車床、銑床等機械加工設備分別加工出整件凹模、凸模，顯然這種整件凹模、凸模，尤其是大件整件凹模、凸模，不僅加工困難、費時費力費材，而且加工出來的整件凹模、凸模會因體積大、重量重而難於送到加工位置，必須使用專門的起吊設備才能完成，同時使用整件凹模、凸模進行加工時，容易使弧形產品在加工完畢後因回彈而產生弧形偏移，難於獲得精準的弧形尺寸，影響後期安裝或裝配。因此，有必要對現有技術加以改進。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種極易加工，且弧形結構完全能滿足弧形產品或工件的加工技術要求，便於安裝到壓力機上的弧形工件加工用模具。

本發明還提供上述弧形工件加工用模具的製備方法。

本發明的第一個目的通過下列技術方案完成：一種弧形工件加工模具，包括凸模和凹模，其特徵在於凸模由下端為凸弧形、上端為模柄的若干凸模片疊置而成，凹模由上端為凹弧形、下端為模底的若干凹模片疊置而成。

所述凸模片的凸弧形分為：中部的基弧形段，位於基弧形段兩側的回彈弧形段，位於回彈弧形段外側的直段；其中：基弧形段的弧形半徑大於回彈弧形段的弧形半徑，以便加工出來的弧形工件回彈後仍能保持所需要的弧形尺寸。

所述基弧形段的弧形半徑大於回彈弧形段的弧形半徑0.5-6mm。

所述凸模片上設有多個通孔，若干凸模片疊置後，通過置於通孔內的螺栓及螺母緊固若干凸模片為一個凸模整體。

所述直段的段長度為10-20mm，長度過小會影響成型精度，長度過大會造成模具材料浪費，並增加模具重量。

所述回彈弧形段與直段相切處形成回彈角，該回彈角的角度為0-5°。

所述凹模片的凹弧形分為：中部的基弧形段，位於基弧形段兩側的回彈弧形段，位於回彈弧形段外側的直形段；其中：基弧形段的弧形半徑大於回彈弧形段的弧形半徑，以便加工出來的弧形工件回彈後仍能保持所需要的弧形尺寸。

所述基弧形段的弧形半徑大於回彈弧形段的弧形半徑0.5-6mm。

所述凹模片上設多個通孔，若干凹模片疊置後，通過置於通孔內的螺栓及螺母緊固若干凹模片為一個凹模整體。

所述直段的段長度為10-20mm，長度過小會影響成型精度，長度過大會造成模具材料浪費，並增加模具重量。

所述回彈弧形段與直段相切處形成回彈角，該回彈角的角度為0-5°。

本發明的第二個目的通過下列技術方案完成：一種弧形工件加工模具的製備方法，其特徵在於包括下列步驟：

A、將凸模凸弧形和凹模凹弧形分別設為中部的基弧形段，位於基弧形段兩側的回彈弧形段，位於回彈弧形段外側的直段，並將回彈弧形段與直段相切處定義為回彈角，該回彈角的角度為0-5°，直段的長度設為10-20mm；

B、根據待加工弧形工件的弧形半徑R工件 確定凸模凸弧形、凹模凹弧形的基弧形段半徑R模基，具體按下列確定：

當R工件＞80mm時：R模基 = R工件 /1.25；

當R工件≤80mm時：R模基 = R工件；

基弧形段的半徑為R模基，則回彈弧形段的弧形半徑R模彈 = R模—0.5-6mm；

C、根據壓力機尺寸確定凸模模柄尺寸，以及凹模模底尺寸；

D、根據凸模、凹模尺寸，設置通孔數量及尺寸；

E、根據步驟A-D確定的尺寸，用金屬板材切割出對應的若干凸模片和凹模片；

F、加工弧形工件時，將若干凸模片疊置在折彎機對應的模柄上，同時將若干凹模片疊置在折彎機對應的凹槽中，其中：凸模、凹模疊置厚度與待加工弧形工件的寬度相適應；將若干凸模、凹模分別貼緊對正成一體後，分別用螺栓穿過疊置成一體的凸模、凹模對應的通孔中，並用螺母緊固後，將待加工薄金屬板放於凸模、凹模之間，按常規操作折彎機，即得到所需弧形工件。

所述步驟E的切割用常規切割機切割，優選雷射切割機切割。

本發明具有下列優點和效果：採用上述方案，可方便地將凸模、凹模分別設置成若干凸模片、凹模片，不僅加工方便，省時省料，而且可方便地將加工好的若干凸模片、凹模片一片一片地安裝到折彎機對應的模柄、凹槽中，並對正疊置後用螺栓及螺母緊可，即可將待加工薄金屬板放於凸模、凹模之間折彎成所需弧形工件，無需使用大型吊裝機就可輕鬆將凸模、凹模裝到折彎機上，並且可根據待加工工件寬度增減凸模片、凹模片數量，同時將凸模片的凸弧形和凹模片凹弧形分為中部的基弧形段，兩側的回彈弧形段，外側的直形段，並使基弧形段的弧形半徑大於回彈弧形段的弧形半徑，同時控制回彈弧形段與直段相切處的回彈角度為0-5°，保證加工出來的弧形工件回彈後，也不會改變其精準的弧形尺寸，方便後續安裝。

附圖說明

圖1為本發明凸模、凹模結構示意圖；

圖2為凸模結構圖；

圖3為凹模結構圖；

圖4為現有技術加工出來的工件斷面圖；

圖5為本發明加工出來的工件斷成圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步描述。

本發明提供的弧形工件加工模具，包括凸模1和凹模2，其中凸模1由下端為凸弧形、上端為模柄的若干凸模片疊置而成，凹模2由上端為凹弧形、下端為模底的若干凹模片疊置而成；所述凸模片的凸弧形分為：中部的基弧形段3，位於基弧形段3兩側的回彈弧形段4，位於回彈弧形段4外側的直段5；其中：基弧形段3的弧形半徑大於回彈弧形段4的弧形半徑；所述基弧形段3的弧形半徑大於回彈弧形段4的弧形半徑0.5-6mm；所述凸模片上設有多個通孔11，若干凸模片疊置後，通過置於通孔內的螺栓及螺母7緊固若干凸模片為一個凸模1整體；所述直段5的段長度為10-20mm；所述回彈弧形段4與直段5相切處形成回彈角6，該回彈角6的角度為0-5°，如圖1、圖2。

所述凹模片的凹弧形分為：中部的基弧形段3，位於基弧形段3兩側的回彈弧形段4，位於回彈弧形段4外側的直形段5；其中：基弧形段3的弧形半徑大於回彈弧形段4的弧形半徑；所述基弧形段3的弧形半徑大於回彈弧形段4的弧形半徑0.5-6mm；所述凹模片上設多個通孔21，若干凹模片疊置後，通過置於通孔內的螺栓及螺母緊7固若干凹模片為一個凹模2整體；所述直段5的段長度為10-20mm；所述回彈弧形段4與直段5相切處形成回彈角6，該回彈角6的角度為0-5°，如圖1、圖3。

實施例

本發明提供的弧形工件加工模具的製備方法，其特徵在於包括下列步驟：

A、將凸模1凸弧形和凹模2凹弧形分別設為中部的基弧形段3，位於基弧形段3兩側的回彈弧形段4，位於回彈弧形段4外側的直段5，並將回彈弧形段4與直段5相切處定義為回彈角6，該回彈角的角度為4°，直段4的長度設為18mm；

B、根據待加工弧形工件的弧形半徑R工件 為190mm，確定凸模1凸弧形、凹模2凹弧形的基弧形段3半徑R模基，具體按下列確定：

當R工件＞80mm時：R模基 = R工件 /1.25=190/1.25=152mm；則回彈弧形段4的弧形半徑R模彈 = R模—0.5-6mm=152-3=149mm；

C、根據壓力機尺寸確定凸模模柄尺寸，以及凹模模底尺寸；

D、根據凸模、凹模尺寸，設置通孔數量為4個、尺寸為Φ16mm；

E、根據步驟A-D確定的尺寸，用雷射切割機將厚度為3.0mm的冷軋鋼板切割出對應的若干凸模片和凹模片，切割斷面光滑，如圖2、圖3；

F、加工弧形工件時，將若干凸模片疊置在折彎機對應的模柄上，同時將若干凹模片疊置在折彎機對應的凹槽中，其中：凸模1、凹模2疊置厚度與待加工弧形工件的寬度相適應；將若干凸模1、凹模2分別貼緊對正成一體後，分別用螺栓7穿過疊置成一體的凸模、凹模對應的通孔中，並用螺母緊固後，將待加工的厚度為1.5mm的冷軋鋼板放於凸模1、凹模2之間，按常規操作折彎機，即得到所需弧形工件10，該弧形工件10回彈後沒有偏移，如圖5。

對比例

將同樣的厚度為1.5mm的冷軋鋼板放於常規的凸模、凹模之間，按常規操作折彎機，即得到所需弧形工件9，該弧形工件9回彈後偏離了設計工件8，如圖4。