(1) 工艺分析

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该类零件常规的加工工艺方案为：冲切展开料-第一次弯曲-第二次弯曲—最终弯曲成 形，如图3-94所示。

—现设计多工序复合弯曲模，实现一次弯曲成形。根据所需冲压力的计算和模具总体尺 '寸，选择J11-16型机械压力机。

)'        (2)模具结构及工作原理。

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图3-95是弓形件多工序一次成形弯曲模结构。模具工作共分以下5个步骤。

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① 毛坯置放和定位。冲压前，在橡胶板9和12的张力作用下，凸模17和凹模底板16 均处于上极限位置。毛坯放在凸模17上，毛坯靠定位板4水平方向定位。

② 第一步弯曲。上模下行时，先由凸凹模19、凸模17及凹模底板16将毛坯弯成近乎 “Q”形[见图3-94(b)]，如图3-95左半部所示。此时，橡胶板9和12未被压缩（模具装配 时的预压变形除外），凸模17和凹模底板16仍处于其上极限位置，凸模17凸出于凹模底板 16上表面17mm。

③ 第二步弯曲。随着上模下行，橡胶板9被压缩，凸模17下移，橡胶板12不变形， 凹模底板16不动。当凸模17的底面与凹模底板16的底面平齐时，工件被弯成图3-94(c) 的“Q”形，如图3-95右半部所示。

④ 工件全部成形。上模继续下行，橡胶板9和12均被压缩，凸凹模19、凸模17和凹 模底板16同步下移，凸凹模19和凹模5将工件两端弯起，当凸模17和凹模底板16与垫板 6接触时，工件全部成形。

⑤ 工件出模。上模随压力机滑块抬起，橡胶板9的张力将凹模底板16和凸模17顶至其上极限位置，使工件脱离凹模5。由于凸凹模19对工件的摩擦力大于凸模17的摩擦力， 工件脱离凸模17而留在凸凹模19上。当滑块中的横梁撞到固定在机身上的凸块时，横梁和 打杆20停止上移，从而打杆20通过推板1使推杆2和顶杆18相对于凸凹模19下移（弹簧 3被压缩），将工件顶离凸凹模19。

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(3)设计创新点分析

该模具设计时采用了两组橡胶板实现凸模17和凹模底板16分别浮动，使3步弯曲工序 在一个模具中一次完成，显著提高了生产效率；同时通过两组橡胶板的合理设计保证在第一 步弯曲成形[见图3-94(b)]过程中，两组橡胶板都未被压缩，凹模底板16和凸模17都静 止不动；第二步弯曲成形[见图3-94(c)]过程中，橡胶板9被压缩，凸模17下移，凹模底 板16静止不动，从而使工件压弯成形，避免拉深成形，使工件平整规则，同时压弯成形与 拉深成形相比，显著降低了模具的磨损，减小了工件的回弹。

为保证3步弯曲工序有节奏地实施，在设计模具时，应注意以下几方面问题。

① 橡胶板。橡胶板的初始弹顶力（橡胶板被上模压缩变形初始时刻橡胶板的张力等于 橡胶板预紧力）和许用压缩量是该复合模的重要参数。通过橡胶板材质、规格、尺寸（橡胶 板直径、层叠总高）和预压量的合理确定，使橡胶板的初始弹顶力和许用压缩量满足如下要 求：橡胶板9的初始弹顶力大于第一步弯曲时其承受压力，许用压缩量大于预压缩量与凸模 17的行程之和；橡胶板12的初始弹顶力大于第二步弯曲时其承受压力，许用压缩量大于预 压缩量与凹模底板16的行程之和；橡胶板初始弹顶力的上限值则受螺杆15、顶杆7和14 的强度限制，同时也受结构空间限制。许用压缩量上限值仅受结构空间限制。因此，在顶杆 强度和结构许可条件下，初始弹顶力设计得大些，模具工作更可靠。

② 凸模回弹角。由于工件圆角半径0?=lmm)与壁厚（i=lmm)的比值尺/t = l<5, 因此只考虑角度回弹，而不考虑曲率回弹。根据图3-94所示工件的特点和技术要求，仅在 凸凹模19的凸模部分设计中计入回弹角。由工件材质（20钢）、jRA值、弯曲角度（90°) 等数据査表确定回弹角为1°，设计凸凹模19的凸模部分为具有1°角的燕尾形，如图3-95 所示。

③ 弹簧、推杆和顶杆。弹簧3的作用是支撑打杆20、推板1和推杆2的重力，使推杆2 在工件弯曲成形过程中始终处于其上极限位置，以避免因其下端凸出于凸凹模19并受成形 过程中的工件横向力作用而使推杆2折断。

成形过程中的工件对顶杆18无横向力作用，故顶杆18无需弹簧支撑。

推杆2和顶杆18的作用是在上模上行过程中将成形工件顶出凸凹模19,两者不应承受 上模压力（弯曲力），推杆2和顶杆18最大长度称为理论长度。考虑制造误差影响，推杆2 和顶杆18的设计长度应比各自的理论长度小0. 5mm。

3.10.2杠杆式一次成形弯曲模的创新设计

图3-96所示的冲压弯曲件，形状复杂，且呈封闭状，弯曲成类U形后，还要折弯 两次。

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