一种弧形工件加工模具及其加工方法与流程

技术领域

本发明涉及一种模具，尤其涉及一种弧形工件加工模具及其加工方法，属于模具设计与加工技术领域。

背景技术：

通常在加工弧形壳罩等薄弧形产品或工件时，都是通过带弧形凹槽的下凹模与带弧形凸块的上凸模来完成的，以便将平直的金属板材置于凹、凸模之间，再配合压力机将其压制成弧形，从而作为各种设备的壳罩。现有的凹、凸模均分别为整件，即用块状或柱状金属坯料，通过车床、铣床等机械加工设备分别加工出整件凹模、凸模，显然这种整件凹模、凸模，尤其是大件整件凹模、凸模，不仅加工困难、费时费力费材，而且加工出来的整件凹模、凸模会因体积大、重量重而难于送到加工位置，必须使用专门的起吊设备才能完成，同时使用整件凹模、凸模进行加工时，容易使弧形产品在加工完毕后因回弹而产生弧形偏移，难于获得精准的弧形尺寸，影响后期安装或装配。因此，有必要对现有技术加以改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种极易加工，且弧形结构完全能满足弧形产品或工件的加工技术要求，便于安装到压力机上的弧形工件加工用模具。

本发明还提供上述弧形工件加工用模具的制备方法。

本发明的第一个目的通过下列技术方案完成：一种弧形工件加工模具，包括凸模和凹模，其特征在于凸模由下端为凸弧形、上端为模柄的若干凸模片叠置而成，凹模由上端为凹弧形、下端为模底的若干凹模片叠置而成。

所述凸模片的凸弧形分为：中部的基弧形段，位于基弧形段两侧的回弹弧形段，位于回弹弧形段外侧的直段；其中：基弧形段的弧形半径大于回弹弧形段的弧形半径，以便加工出来的弧形工件回弹后仍能保持所需要的弧形尺寸。

所述基弧形段的弧形半径大于回弹弧形段的弧形半径0.5-6mm。

所述凸模片上设有多个通孔，若干凸模片叠置后，通过置于通孔内的螺栓及螺母紧固若干凸模片为一个凸模整体。

所述直段的段长度为10-20mm，长度过小会影响成型精度，长度过大会造成模具材料浪费，并增加模具重量。

所述回弹弧形段与直段相切处形成回弹角，该回弹角的角度为0-5°。

所述凹模片的凹弧形分为：中部的基弧形段，位于基弧形段两侧的回弹弧形段，位于回弹弧形段外侧的直形段；其中：基弧形段的弧形半径大于回弹弧形段的弧形半径，以便加工出来的弧形工件回弹后仍能保持所需要的弧形尺寸。

所述基弧形段的弧形半径大于回弹弧形段的弧形半径0.5-6mm。

所述凹模片上设多个通孔，若干凹模片叠置后，通过置于通孔内的螺栓及螺母紧固若干凹模片为一个凹模整体。

所述直段的段长度为10-20mm，长度过小会影响成型精度，长度过大会造成模具材料浪费，并增加模具重量。

所述回弹弧形段与直段相切处形成回弹角，该回弹角的角度为0-5°。

本发明的第二个目的通过下列技术方案完成：一种弧形工件加工模具的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

A、将凸模凸弧形和凹模凹弧形分别设为中部的基弧形段，位于基弧形段两侧的回弹弧形段，位于回弹弧形段外侧的直段，并将回弹弧形段与直段相切处定义为回弹角，该回弹角的角度为0-5°，直段的长度设为10-20mm；

B、根据待加工弧形工件的弧形半径R工件 确定凸模凸弧形、凹模凹弧形的基弧形段半径R模基，具体按下列确定：

当R工件＞80mm时：R模基 = R工件 /1.25；

当R工件≤80mm时：R模基 = R工件；

基弧形段的半径为R模基，则回弹弧形段的弧形半径R模弹 = R模—0.5-6mm；

C、根据压力机尺寸确定凸模模柄尺寸，以及凹模模底尺寸；

D、根据凸模、凹模尺寸，设置通孔数量及尺寸；

E、根据步骤A-D确定的尺寸，用金属板材切割出对应的若干凸模片和凹模片；

F、加工弧形工件时，将若干凸模片叠置在折弯机对应的模柄上，同时将若干凹模片叠置在折弯机对应的凹槽中，其中：凸模、凹模叠置厚度与待加工弧形工件的宽度相适应；将若干凸模、凹模分别贴紧对正成一体后，分别用螺栓穿过叠置成一体的凸模、凹模对应的通孔中，并用螺母紧固后，将待加工薄金属板放于凸模、凹模之间，按常规操作折弯机，即得到所需弧形工件。

所述步骤E的切割用常规切割机切割，优选激光切割机切割。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地将凸模、凹模分别设置成若干凸模片、凹模片，不仅加工方便，省时省料，而且可方便地将加工好的若干凸模片、凹模片一片一片地安装到折弯机对应的模柄、凹槽中，并对正叠置后用螺栓及螺母紧可，即可将待加工薄金属板放于凸模、凹模之间折弯成所需弧形工件，无需使用大型吊装机就可轻松将凸模、凹模装到折弯机上，并且可根据待加工工件宽度增减凸模片、凹模片数量，同时将凸模片的凸弧形和凹模片凹弧形分为中部的基弧形段，两侧的回弹弧形段，外侧的直形段，并使基弧形段的弧形半径大于回弹弧形段的弧形半径，同时控制回弹弧形段与直段相切处的回弹角度为0-5°，保证加工出来的弧形工件回弹后，也不会改变其精准的弧形尺寸，方便后续安装。

附图说明

图1为本发明凸模、凹模结构示意图；

图2为凸模结构图；

图3为凹模结构图；

图4为现有技术加工出来的工件断面图；

图5为本发明加工出来的工件断成图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。

本发明提供的弧形工件加工模具，包括凸模1和凹模2，其中凸模1由下端为凸弧形、上端为模柄的若干凸模片叠置而成，凹模2由上端为凹弧形、下端为模底的若干凹模片叠置而成；所述凸模片的凸弧形分为：中部的基弧形段3，位于基弧形段3两侧的回弹弧形段4，位于回弹弧形段4外侧的直段5；其中：基弧形段3的弧形半径大于回弹弧形段4的弧形半径；所述基弧形段3的弧形半径大于回弹弧形段4的弧形半径0.5-6mm；所述凸模片上设有多个通孔11，若干凸模片叠置后，通过置于通孔内的螺栓及螺母7紧固若干凸模片为一个凸模1整体；所述直段5的段长度为10-20mm；所述回弹弧形段4与直段5相切处形成回弹角6，该回弹角6的角度为0-5°，如图1、图2。

所述凹模片的凹弧形分为：中部的基弧形段3，位于基弧形段3两侧的回弹弧形段4，位于回弹弧形段4外侧的直形段5；其中：基弧形段3的弧形半径大于回弹弧形段4的弧形半径；所述基弧形段3的弧形半径大于回弹弧形段4的弧形半径0.5-6mm；所述凹模片上设多个通孔21，若干凹模片叠置后，通过置于通孔内的螺栓及螺母紧7固若干凹模片为一个凹模2整体；所述直段5的段长度为10-20mm；所述回弹弧形段4与直段5相切处形成回弹角6，该回弹角6的角度为0-5°，如图1、图3。

实施例

本发明提供的弧形工件加工模具的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

A、将凸模1凸弧形和凹模2凹弧形分别设为中部的基弧形段3，位于基弧形段3两侧的回弹弧形段4，位于回弹弧形段4外侧的直段5，并将回弹弧形段4与直段5相切处定义为回弹角6，该回弹角的角度为4°，直段4的长度设为18mm；

B、根据待加工弧形工件的弧形半径R工件 为190mm，确定凸模1凸弧形、凹模2凹弧形的基弧形段3半径R模基，具体按下列确定：

当R工件＞80mm时：R模基 = R工件 /1.25=190/1.25=152mm；则回弹弧形段4的弧形半径R模弹 = R模—0.5-6mm=152-3=149mm；

C、根据压力机尺寸确定凸模模柄尺寸，以及凹模模底尺寸；

D、根据凸模、凹模尺寸，设置通孔数量为4个、尺寸为Φ16mm；

E、根据步骤A-D确定的尺寸，用激光切割机将厚度为3.0mm的冷轧钢板切割出对应的若干凸模片和凹模片，切割断面光滑，如图2、图3；

F、加工弧形工件时，将若干凸模片叠置在折弯机对应的模柄上，同时将若干凹模片叠置在折弯机对应的凹槽中，其中：凸模1、凹模2叠置厚度与待加工弧形工件的宽度相适应；将若干凸模1、凹模2分别贴紧对正成一体后，分别用螺栓7穿过叠置成一体的凸模、凹模对应的通孔中，并用螺母紧固后，将待加工的厚度为1.5mm的冷轧钢板放于凸模1、凹模2之间，按常规操作折弯机，即得到所需弧形工件10，该弧形工件10回弹后没有偏移，如图5。

对比例

将同样的厚度为1.5mm的冷轧钢板放于常规的凸模、凹模之间，按常规操作折弯机，即得到所需弧形工件9，该弧形工件9回弹后偏离了设计工件8，如图4。