棒料弯形的工艺改进

中国人民解放军第5311工厂 （南京 211100） 张明光

中国北方工业公司 （北京 100053） 郭 彦

生产中遇到如图1所示的零件，毛坯材料为：φ8mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢棒，现要弯两处R12mm的圆弧，两端钻、攻深10mm 的M3螺纹。

根据图1计算展开（中心线）长度：第 1段（直线）长度24mm，第2段（圆弧）长度18.85mm，第3段（直线）长度96mm，第4段（圆弧）长度18.85mm，第5段（直线）长度24mm，展开总长24mm+18.85mm+96mm+18.85m m+2mm4=181.7mm。

图1

1.原先的工艺

根据展开总长在两端加入适当的余量，在不锈钢棒的一端套入加力杆，利用图2中的销柱5和销柱3的作用，并在R12mm处用气割枪加热（加热弯形减小阻力）分别对两处R12mm进行热弯形，再铣去两端多余长度，保证尺寸40mm，最后钻、攻M3螺纹，校形保证尺寸120mm。

工艺方法如下：

（1）车工：车2端面保证总长200mm。

（2）钳工：（领图2所示工装）弯两处R12mm。

图2

（3）铣工：铣两端保证40mm。

（4）钳工：钻、攻两处M3深10mm，并校形保证120mm。

2.原工艺不足之处分析

采用此弯形方法，虽然基本能够完成零件的加工，但主要存在几处不足：

（1）长度方向加入余量增加了原材料的消耗，并且需要二次加工。

（2）用气割枪加热，温度不易控制，且由于高温存在安全隐患。

（3）弯形质量不稳定，两短边平行误差较大，如图3所示。

图3

（4）销柱之间的材料存在弯曲变形，如图4所示。

图4

鉴于以上不足之处需进行工艺改进。

3.改进后的工艺

采用如图5所示弯形工装，将固定板与虎钳固定钳口固定，将毛坯放至固定板的凹槽中并插至毛坯左端设置的定位点，再将虎钳夹紧，向上扳动加力杆，使按装在支架上的滚轮绕销轴旋转，实现对一端R12mm弯形。

图5

调头，按图6所示再次向上扳动加力杆，实现另一端R12mm的弯形。工艺方法如下：

图6

（1）车工：车端面并钻、攻M3深10mm，切断，调头，车端面保证总长181.4＋0－0.2mm，钻、攻M3深10mm。

（2）钳工：用如图5所示工装，弯两处R12mm并校形保证120mm。

4.改进后的优点

（1）由于弯形工装的使用，无需二次加工，不但节约了材料消耗，而且可将两端的M3螺纹加工在车工工序提前完成，工序相对集中。

（2）由于弯形工装作用力大，可进行冷弯（无需加温处理），减少了因高温存在的安全隐患，又避免了高温引起的退火及零件表面的变色。

（3）由于弯形工装的固定板上的圆形凹槽，避免了弯形后图3所示的不足。

（4）由于弯形工装仅对R12mm弯形部分作用，其余直线部分不产生弯曲变形，使得受力更加合理。

5.注意事项

（1）由于此弯形工装弯形时存在拉伸变形，经多次试验、计算每处伸长量在0.15～0.2mm，因此可将展开总长181.7mm定为181.4＋0－0.2mm，保证弯形后直接获得尺寸40mm。

（2）工装左端设置了定位点，主要是为了便于调整R12mm弯形位置，保证两处R12mm弯形后的对称（具体调整不作赘述）。

（3）工装固定板的右侧设置的斜角，主要为了解决零件弯形回弹，弯形时将加力杆扳动超过90°，保证作用力撤销后R12mm的两侧呈垂直关系。

（4）由于弯形过程存在拉伸现象，因此在采用此弯形工装加工第一个R12mm时须注意加大虎钳的夹紧力，保证毛坯棒料不能产生轴向滑移，防止不对称现象的产生。加工第二个R12mm时由于左侧第一个R12mm已经成形，则可适当减小虎钳的夹紧力，允许适量的轴向滑移排除左侧存在的间隙，更好地保证120mm尺寸。

此弯形工装制造简单，操作方便，经工艺改进后，弯形效果更好，效率得到大幅提高。