一种侧向成型零件的压制成型模具

杨振麟

摘 要：针对两侧弧边的成型角度小于90°的结构，采用底座上承载两块对半活动式下模结构，配合弹簧复位机构，巧妙的将垂直向压力转化为侧向压力，从而完成此类零件的压制成型。

关键词：侧向压制成型；变截面结构；压制模具；溜槽

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.013

1 常规液压压制成型特性

常规液压压制成型的板材零件，如搅拌罐叶片、鹅颈翼板、加强凸台等等，其成型后的角度往往大于90°。考虑到板材在压制成型后需要能顺利脱模，同时脱模后均会有回弹的特性，往往实际成型后的角度会大于模具本身的角度。这就决定的常规的成型模具在制作成型角度小于等于90°的零件便有很大的局限性，通常需要在成型后再次进行如折弯或热弯等二次加工，大大降低零件的制作效率和成型效果。

2 溜槽结构特性

如图1图2所示，这是一种变截面扫描过渡的溜槽结构，其变截面的结构特性便决定其需采用压制成型工艺，但其两侧的弧边的成型角度基于水平面基准均小于90°，如采用常规成型模具，由于成型后的回弹变形，成型后的开口角度往往大于90度，达不到原本结构的设计意图。

3 成型模具改进方案

为了解决此类结构成型工艺，对原有的固定上下成型模具进行改进，如图3所示。模具的上模同传统成型模具一致，下模改良成一个底座上承载两块对半活动式下模结构，两块下模均可以绕着各自旋转轴进行转动。下模前后两端均用弹簧的支撑，在常态下依托弹簧回位作用使其处于开合的状态。

压制过程中，随着上模的下压，两块对半活动式下模绕着各自的轴心转动，克服弹簧阻力向下旋转，当上模移至模具最底端的极限位置时，上模对零件垂直向下的作用力将有一部分通过活动下模转化成侧向作用力，从而起到对零件侧向压制成型的作用，保压一段时间后脱模，完成零件的成型。如图4 图5所示。

4 模具结构尺寸的设计

由于此零件为变截面扫描过渡结构，其关键结构尺寸为模具始端和终端截面的宽度，始端截面是个规则的半圆弧，其宽度即为圆弧直径，因此可以以此为基础对上模半径的起始截面进行确定。

以此溜槽结构为例，其板厚为t=6mm，起始截面半径r=340mm，属于相对弯曲半径r/t≥10的情况，同时材料的屈服极限为235MPa，根据钣金手册[1]如图6划线查表后，可确定其上模相对弯曲半径r凸/t=46 及r凸=276mm。接着根据溜槽零件的长度、起始截面宽度（即圆弧直径）和终端截面宽度的比例关系，即可推导出上模末端的宽度，从而确定整个上模的结构尺寸。

同理下模的弧度半径在上模基础上增加1.5个板厚长度后即确定其结构尺寸。当然，受板材回弹的性能及油压机设备参数的影响，该模具尺寸（尤其是始端和终端宽度）根据实践的结果中均有做些系数圆整和修正。

5 结束语

针对两侧的弧边的成型角度小于90°的结构，采用底座上承载两块对半活动式下模结构，配合弹簧复位机构，巧妙的将垂直向压力转化为侧向压力，从而完成此类零件的成型。通过对模具始端和终端截面的宽度这个关键尺寸的确定，完成其模具结构设计。实践表明，此类模具设计结构简单，使用方便，极大提高生产效率，提升产品质量。为制作此类成型角度小于90°的结构，变截面结构开拓新的思路，积累了经验。

参考文献：

[1]鐘翔山.钣金加工实用手册[M].化学工业出版社.