四川省雅安市2012年中考语文试题（扫描版有答案）.doc

双层成形弯管模设计
杨海荣
(常州铁道高等职业技术学校机械工程系江苏常州 213011)

摘要:设计一种双层成形弯管模,弯管模开有成形型腔,解决了管子连续短直线段的弯曲;对弯管模设计做了详细介绍,弯曲的管子走向符合要求,弯角处饱满无褶皱。
关键词:水管;成形弯管模;成形弯
一、引言
如图1所示零件,是一种发动机水管,材料:10#无缝钢管,规格:ø28 mm× mm。管子有5个弯,弯角半径R=45mm,R/D=,属于小半径弯曲。管子头尾两端有成形,距折弯处较近。,属于连续短直线段弯曲,需要设计成形弯管模。
对于上述管子的结构特点,在弯管时有较大难度。首先小半径弯曲在弯曲时容易产生起皱、失圆、拉裂等缺陷,选择合适的芯棒很关键;其次管子头尾成形部分距离折弯处很近,容易造成管子与防皱板发生干涉,在设计弯管模时应注意;再有就是连续短直线段弯曲,短直线段弯曲需要设计成形模,两个连续的短直线段一般需要两层成形模,再加上一层直线模,就需要设计三层弯管模,而设备要选用三层自动弯管机。由于三层自动弯管机一般不常用,公司没有此类型的设备,只有两层的,因此设计一套两层弯管复合模是很有必要的。管子坐标值见表1。表1 管子坐标值
序号
X
Y
Z
半径
1



2



45
3



45
4



45
5



45
6



45
7




图1 管子
成形弯管模设计
设计的两层弯管模难点在于如果将两个成形弯合并到一层,如果是简单的合并会带来很多问题,比如管子无法向前进给,轮模无法复位等,这就需要充分考虑管子的弯曲动作,在轮模上开设适当的型槽来解决。在设计中利用PRO/E模拟管子弯曲状态来设计型腔,同时考虑弯管干涉等问题设计了整套模具。设计弯管模首先要了解弯管机的步进情况和弯管开口等具体参数。弯管机的步进指的是弯曲机在弯曲一个弯时的具体步骤。两层弯管机的步进情况如下:管夹夹紧管子——夹模前进夹持——导模前进夹持——夹模、轮模、导模转动弯曲——夹模后退——导模后退——夹模、轮模、导模转动回位——管夹送料前进、旋转——管夹后退旋转——下一个弯曲过程。在了解了弯管机步进情况后我们来设计双层弯管模。其总成图见图2。

图2 弯管模总成图


带成形型腔的成形弯管模完成的是管子第三和第四弯的弯曲,在弯曲时管子能够夹紧是很重要的。经实践证明,,,因此要在轮模和夹模上开设型腔。先在轮模上开,在开设时利用PRO/E按照管子第三弯的弯角和转角向下开槽,按照管子第四弯的弯角和转角向上开槽,开槽后进行修整,去除拔模倒钩部分,修整后倒圆。开好弯曲夹紧槽后再在两槽中间开半圆直通槽,以满足管子进给和回复的让位。最后还要考虑夹模、轮模、导模转动回位时与管子的干涉情况,因此在轮模前端还要去除一定的材料,以便于模具回位。在设计时可能会发现模具在回位时仍有一定的干涉,但干涉不大,这个没关系,因为在实际弯曲时管子会向中间让一定距离,可避免这样的干涉。型腔的尺寸要设计的小一些,。夹模的型腔为轮模的另一半,参照轮模即可开设,但中间不必开设半圆直通槽。由于管子在第四弯时送料的距离略大于模具开口。在夹模上面还要去除一块,以防止干涉。第三、四弯的成形轮模和夹模见图3和图4。
图3 成形轮模图4 成形夹模
三、其他部分的设计
1、第一层轮模和夹模的设计。这部分比较简单,主要考虑夹模的长度不能超过其余线段的最小长度,并在半圆槽内开设防滑槽。
2、导模的设计。导模的关键参数是导模长度,导模的长度首先要比要弯曲的圆弧最大弧长长约2倍管径,同时不能超过倒数第一个圆弧及倒数两个直线段的长度
除去管夹夹持部分之和。同时要在适当位置开设管子尾部凸肩让位槽。
3、防皱板的设计。防皱板的长度尺寸也是个关键尺寸。其长度不能超过倒数第一个直线段去除管夹夹持部分的长度。上述零部件图形参见图2。
4、芯棒的设计。由于管子属于小半径弯曲,因此容易起皱、失圆和拉裂。在这里选用万向球头芯棒,可以很好的解决起皱、拉裂和不饱满的问题。其示意图见图5。

图5 芯棒
四、设计注意事项
1、设计弯管模前对管子