环框起弧模具设计 邱红亮,吕红瑞,王江勇,郑娜娜,刘慧芬,冯鹏升 山西航天清华装备有限责任公司(山西长治 046012) 【摘要】根据环框的结构特点,针对传统三辊卷板成形工艺中留下后期难以完全消除材料 厚度的10〜20倍直边,造成材料极大浪费等问题,提出环框起弧技术方案。使用三维建模 软件对环框起弧模具结构进行实体建模,得到起弧模装配结构示意图,并进行了强度校 核。通过试验得出当回弹系数取0.88时设计出的环框起弧模具,成形效果良好,能实现去 除直线段的目的,降低了生产成本,为环框起弧模具设计提供有价值的参考。$ O% |" U- q5 f& ?. a' v
关键词:环框;起弧模具;回弹系数 + _/ s+ m. n2 U+ t" K$ N
1 引言+ Z/ ~6 |& R( [( d/ H, X0 x
环框作为装备制造企业中D头舱的主要零件,其弯制成形的精度和质量直接影响整个D头舱生产的效率和效益。/ o1 [- g, N l: m: ~' k
目前,环框成形是在三辊卷板机上完成的,但是在辊弯时,由于两端材料未能受到三辊的同时辊压, 因而留下一段平直部分,这部分直端长度约为材料厚 度的10〜20倍,这些直边在后期的校圆过程中也难以 完全消除,如果不预弯造成材料的极大浪费,故需研 究板材两端起弧技术。而起弧方法的选择决定了制件的成形效果和材料的浪费程度。本文目的为了减少理论直边造成的极大的浪 费,研究两端头预弯成形技术,尽可能消除剩余直 边,为解决这一问题,摸索出合适的起弧模具结构 (包括凹模、凸模形状,模架设计等)和合理的模具参 数(包括凹模、凸模尺寸计算以及压力机压力大小计 算等),以求提高一次起弧成功率,即无剩余直边、起 弧精度高、回弹小、合适的压力大小等,对起弧模具 依次建立有限元模型、网格划分、施加边界条件和边 界理论,通过有限元计算分析得到起弧模具的分析 结果,通过应力和应变云图的对比分析,优化起弧模 具结构,建立安全可靠起弧模具,达到理想的成形 效果。
4 V# P. F3 I, n7 m3 r( B2 起弧模具设计
8 a, s! z# [, R8 ^8 Q U2.1 起弧模具实体模型的建立
3 F- V2 b5 q' z2 |4 z 起弧模具有上模架、凸模、凹模、定位板、吊点等 组成。上模架通过螺栓与凸模连接,根据不同直径环框,共用一个上模架,更换凸模,模架、凹模两侧有吊点安装孔,左右两个360°旋转吊点用于起吊。为使环 框成形位置就合适,设计定位板,起弧模具结构示意图如图1所示。 ) J- B8 D& D& `$ H7 M
" U3 ?% [, g* z% p9 N. V2.2 凸模设计$ x' ?2 N5 T% i
凸模设计的关键在于凸模半径R的计算,理论计算尺寸: , v/ e a" j; ?
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