能量法在冷弯法兰模具设计中的应用.pdf

/01 2 3$456 模具
能量法在冷弯法兰模具设计中的应用
吴江市变压器厂有限公司(江苏!"#!$$) 顾蔚天
在钣金制作过程中,常常需要制作一些圆形或长圆作台侧安放一个行程开关,当工作台旋转至法兰两侧沿
形的法兰,在法兰上钻一些光孔或螺孔,作为联接构平行(预先在工作台面上画好线)位置时,触动行程开
件,电焊在某容器的口上。有些容器还有密封的要求, 关而停机。
这就需要法兰的内侧半径与嵌套件的外径尺寸配合较冷弯法兰时,法兰的内尺寸是靠模具来保证的,由
好。制作法兰一般有几种方法。于钢条料在弯制过程时,存在弹性,当弯制结束,导轮
(!)采用氧割落料,圆形的再进行车削加工,把内移出后,弯制的工件往往会向外弹出,使半径增大。为
外径车至规定的尺寸。这种方法费料,尤其是长圆形, 了确保弹出后工件的半径能满足规定的要求,需要对靠
同时又费时。模直径进行修整,使得模具的直径做得比工件理论半径
(")利用仿形氧割机,进行精确落料。这种方法虽略小些。
然可以免去切削加工(对精度和构件表面粗糙度要求不#" 冷弯模直径的设计
太高的),但费料仍不可避免。如图" 所示。在工件弯制过程中,导轮主要起到防止
(#)用模具热弯法,即把经过计算的钢条料加热, 工件起皱翘和进料定向的作用,卸载时阻止工件的反弹。
在弯制机上,通过靠模弯压成形,并用氧割割去余料, 所以,在分析时,把导轮接触端视为固定端,承受弯矩。
电焊成法兰。此方法节省了用材,但多了一道加热工
艺,比较耗能,如果加热是采用燃煤炉灶,还要污染环
境,所以,目前工厂里一般不采用。
($)利用靠模采取冷压弯制。该方法既省料,又省
时,尤其适合于批量较大的制作法兰。
!" 冷压弯制原理
如图! 所示,工件! 在其头部钻上一光孔,在冷弯
机工作台面的适当位置上放置一个定位销,用于固定工
件的头部,同时作为进料时的牵引件,当工件头部的光
孔套入定位销时,工作台面回转,此时导轮伸向靠模,
以不接触靠模为准。另外,导轮的下面与工件接触,不
图"
假设:工件的截面尺寸为!",内侧半径为#(图样
尺寸),钢条料头部距$%$ 线为&,任取一条直径’%’,
它与水平线$%$ 的夹角为!,该直径与工件截面形心线
的交点为( 即为该截面的形心, ) 点为头部截面的形
心。力是工作台上的定位销对工件头部的力, (
图! * + &
!% 导轮"% 靠模’)力为设想的力,方面同指向工件的圆心,。现在来
#% 工件(法兰) $% 冷弯机工作台求力*、+ 对形心( 的弯矩。
至于使工件内侧在弯制时受压而皱翘。同时,冷弯机工
将力* 分解为:横力- & *()*! 和轴向力. &
冷加工#$$% 年第& 期+,
!"
模具<=> ? +***@A2B
!!"#!。离,此时工件的内侧与靠模完全吻合。相反,如果从此
力" 分解为:横力#$ $ "%&!! 和轴向力%$ $ "!"#! 临界状态变为自由状态,工件形心 5 将背离圆心; 一小
由图’上各几何尺寸的关系及数学推导,得出在弧位移"5。所以,"5 可以用来作为靠模直径修正的依据。
段&’( 上任意截面)*) 上总弯矩为: !" 实际验算
- 笔者所在厂从事电力变压