一种圆形工件用的折弯机模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种圆形工件用的折弯机模具，属于模具设计领域。其包括上模具、中模具和下模具，所述的上模具的下表面为圆弧形；所述的中模具分为中模上部分和中模下部分；所述的中模上部分的上部设有一个向下凹的第一圆弧凹槽，所述的第一圆弧凹槽为半圆形；所述的中模上部分下方的左侧是中模下部分，中模上部分下方的右侧设有向上凹的第二圆弧凹槽。本实用新型通过对下模具和上模具的特殊形状设计，尤其是中模下部分的左侧面上设有弧形凸起，彻底的改变了原来折弯机模具的工作理念，不再单纯的上下运动，而是在上下运动的同时伴随着左右移动，控制精度更高。
【专利说明】一种圆形工件用的折弯机模具
【技术领域】
[0001]本发明属于模具和折弯领域，具体地说，涉及一种折弯机模具，更具体地说，涉及一种圆形工件用的折弯机模具。
【背景技术】
[0002]折弯机模具是折弯机用来加工成型板料的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具构成的零件不同。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。在折弯机压力的作用下通过折弯机上模和下模的互为导向使坯料成为有特定形状和尺寸的工件。在实际生产过程中，企业会根据成型工件形状或尺寸的不同，配置不同凹槽角度的下模。但是随着经济的发展，所要折弯的工件的形状也越来越多样化，这样不同的工件就需要特殊的模具来处理。
[0003]例如:中国专利号:200820131108.，
【公开日】:2009年4月22日，实用新型公开了一种折弯模具，其包括一上模和一下模，该下模包括一个凹模底座，该凹模底座的上方两侧分别设有一个凹模调节块，该二个凹模调节块之间形成一凹模，该凹模的开口宽度通过该凹模调节块为能调节设置。由于该凹模的开口宽度为可调节设置，因此该折弯机能压制更多弯曲半径的工件，提高了该凹模的通用性；而且通过简便地调节该凹模地开口宽度，并以多次的较正弯曲来保证工件的压型精度，即便是对于较难控制的大圆弧工件的折弯，也能保证其压型精度。但是该模具只能加工出来一个圆弧，无法完整的加工出来一个封闭式的圆，而且控制复杂，调节精度不高。
[0004]中国专利号:201220311573.2，
【公开日】:2013年I月30日，该实用新型公开了一种板材折弯内圆弧成型模具，包括冲头和下模具，该下模具由模具块和底座组成，两模具块为对称固定的双D型结构，两D型模具块的弧面向内，两D型模具块之间形成沟槽，所述冲头下端为锥面结构。所述沟槽宽度为90?100mm,优选为96mm。冲头下端为锥面结构,冲头与沟槽配合使用。该实用新型改进了传统的V型折弯模具，利用该实用新型的模具可以提高折弯成形的生产效率，降低工厂频繁更换折弯模具的劳动工作强度，保证零件要求内圆弧尺寸，效果好。同时，由于折弯机配套折弯模具规格的减少，也进一步压缩了设备的购置及维修成本，但是该模具的加工精度低，更加的无法加工出一个完整的圆。
[0005]中国专利号:201220055877.7，
【公开日】:2012年9月19日，该实用新型公开了一种用于折弯机的模具，属于模具领域。它包括上模具、下模具，还包括中模具，所述的上模具的右侧面有一个向左的第一凹槽，上模具的底面是一个弧形凸起；所述的中模具上表面是一个与上模具底面弧形凸起相对应的第二凹槽，中模具的左下方有一个向上凹的半圆形第三凹槽；所述的下模具的上方中间有一个方形第五凹槽，下模具上表面第五凹槽左侧有一个与第三凹槽的直径相等的半圆形第四凹槽；所述的中模具下半部分可以配合插入第五凹槽中；所述的第五凹槽内设置有弹簧。该实用新型具有加工的折弯圆卷形状稳定、结构简单、设计合理、易于制造的优点。虽然该模具性能优异，能完整的加工出来一个封闭式的圆，但是经过我们的大量测试，加工后的工件存在精度不高，尤其是需要进行微调，对该专利文件(中国专利号:201220055877.7)的图5处加工时，工件22的上半部分会偏右，下半部分会偏左，有点接近椭圆的似圆形。所以需要进一步改进。
【发明内容】
[0006]1.发明要解决的技术问题
[0007]针对现有折弯机模具在对工件折弯时无法加工出一个完整的圆形以及误差较大的问题，本发明提供一种圆形工件用的折弯机模具，其能精确的加工出一个标准的圆形，并且该加工方法加工出来的模具的耐磨性大大提高。
[0008]2.技术方案
[0009]本发明的目的通过以下技术方案来实现。
[0010]一种圆形工件用的折弯机模具，包括上模具、中模具和下模具，所述的上模具的下表面为圆弧形；所述的中模具分为中模上部分和中模下部分；所述的中模上部分的上部设有一个向下凹的第一圆弧凹槽，所述的第一圆弧凹槽为半圆形；所述的中模上部分下方的左侧是中模下部分，中模上部分下方的右侧设有向上凹的第二圆弧凹槽；所述的中模下部分的中部设有一个竖直方向上的向上凹的第一弹簧凹槽；所述的中模下部分的左侧面上设有弧形凸起；所述的下模具的中部设有竖直方向上向下凹的第二弹簧凹槽；所述的第二弹簧凹槽的两侧形成左右两个下模具侧边；所述的第二弹簧凹槽左侧的下模具侧边的右侧面上设有顶球；所述的第二弹簧凹槽右侧的下模具侧边的左侧面上设有水平方向的弹簧凹槽，该弹簧中设置 有第一弹簧；所述的第一弹簧的顶端设有顶珠；所述的第二弹簧凹槽的内部设有第二弹簧，所述的第二弹簧插入中模具中的第一弹簧凹槽。
[0011]优选地，所述的第二圆弧凹槽为3/8个圆，分别为左侧为1/4个圆弧，右侧是1/8个圆弧；所述的第三凹槽的左侧为1/4圆形，右侧则是一个平面，该平面与水平方向成60°夹角。
[0012]优选地，如果在第二圆弧凹槽与第三凹槽接触时，顶球与弧形凸起接触点的水平方向上建立X轴，同时将中模具的左侧边的竖直方向上建立一个Y轴，设弧形凸起上的任意一点为A，第二圆弧凹槽的半径为R，则A到中模下部分左侧面的水平距离为-X，到X轴的距
离为|y|，则他们之间的关系是-X=1-^R(Y + R)-(Y+R)N
[0013]对于上述的模具，性能要求特别高，尤其是中模具的弧形凸起，要求具有较高的硬度和耐磨性，所以需要特备设计一种新的材料以及工艺，一种圆形工件用的折弯机模具的弧形凸起加工方法，其步骤为:
[0014]( I)毛坯的原材料准备
[0015]中模具采用锻造毛坯制得，该锻造毛坯的组分及质量百分比为:C:1.3%、Cr:14.1% ；Mn:0.68%、S1:0.05%、S S 0.020%,P S 0.020%、Mo:1.2%,Sc2O3:0.07%，余量为 Fe ；
[0016](2)锻造毛坯的退火处理:
[0017]将经步骤(1)中得到的锻造毛坯经过退火炉对其进行退火，其退火温度为870°C，退火时间为5h，在退火炉中冷至450°C后进行空冷；
[0018](3)锻造毛坯的初加工，用车床加工成中模具的形状；
[0019](4)中模具的热处理:[0020]将经步骤(3)车加工的中模具加热到300°C后保温2h，然后再加热到930°C保温30min，保温Ih后油冷，油冷时需要先将弧形凸起侵入油中30s之后，再将整个中模具放入油中，冷却到室温后，进行深冷处理，深冷处理的温度为_189°C，保持0.5h，然后在360°C的温度下进行回火，回火两次；
[0021 ] ( 5 )将中模具精磨，检测尺寸是否合格。
[0022]优选地，所述的步骤(4)中油冷的淬火介质为普通1#淬火油。
[0023]优选地，所述的步骤(4)中深冷处理在降温时，填充的气体为体积分数分别为5%氦气+69%氮气，余量为氩气。
[0024]3.有益效果
[0025]与现有技术相比，本发明有如下显著优点:
[0026](I)本发明通过下模具和上模具的特殊形状的设计，尤其是中模下部分的左侧面上设有弧形凸起，彻底的改变了原来折弯机模具的工作理念，不再单纯的上下运动，而是在上下运动的同时伴随着左右移动，控制精度更闻;
[0027](2)本发明第二圆弧凹槽为3/8个圆，分别为左侧为1/4个圆弧，右侧是1/8个圆弧；所述的第三凹槽的左侧为1/4圆形，右侧则是一个平面，该平面与水平方向成60°夹角，这个形状加工出来的工件正好是一个圆形；
[0028](3)本发明如果在第二圆弧凹槽与第三凹槽接触时，顶球与弧形凸起接触点的水平方向上建立X轴，同 时将中模具的左侧边的竖直方向上建立一个Y轴，设弧形凸起上的任意一点为A，第二圆弧凹槽的半径为R，则A到中模下部分左侧面的水平距离为-X，到X轴的
距尚为IYI，则他们之间的关系是\ | —— R(V + R)" H—R (Y _+.R) |，该公式描述了折弯时的
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中模具的工作过程，颠覆了传统的思维模式。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明装置上模具的结构示意图；
[0030]图2为本发明装置中模具的结构示意图；
[0031]图3为本发明装置下模具的结构示意图；
[0032]图4为本发明装置加工工件第一步的结构示意图；
[0033]图5为本发明装置折弯完成时的结构示意图；
[0034]图6为本发明装置折弯后的工件形状；
[0035]图7为本发明装置中坐标系建立情况的结构示意图。
[0036]图中:1、上模具；2、中模具；21、第一圆弧凹槽；22、第二圆弧凹槽；23、中模下部分；24、第一弹簧凹槽；25、弧形凸起；3、下模具；31、第三凹槽；32、顶珠；33、第一弹簧；34、第二弹簧凹槽；35、第二弹簧；36、下模具侧边；37、顶球；4、工件。
【具体实施方式】
[0037]以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步描述。
[0038]实施例1
[0039]如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种圆形工件用的折弯机模具，包括上模具1、中模具2和下模具3，所述的上模具I的下表面为圆弧形；中模具2分为中模上部分和中模下部分23 ;中模上部分的上部设有一个向下凹的第一圆弧凹槽21,第一圆弧凹槽21为半圆形；中模上部分下方的左侧是中模下部分23，中模上部分下方的右侧设有向上凹的第二圆弧凹槽22 ;中模下部分23的中部设有一个竖直方向上的向上凹的第一弹簧凹槽24 ;中模下部分23的左侧面上设有弧形凸起25 ;下模具3的中部设有竖直方向上向下凹的第二弹簧凹槽34 ;第二弹簧凹槽34的两侧形成左右两个下模具侧边36 ;第二弹簧凹槽34左侧的下模具侧边36的右侧面上设有顶球37 ;第二弹簧凹槽34右侧的下模具侧边36的左侧面上设有水平方向的弹簧凹槽，该弹簧中设置有第一弹簧33 ;第一弹簧33的顶端设有顶珠32 ;第二弹簧凹槽34的内部设有第二弹簧35，第二弹簧35插入中模具2中的第一弹簧凹槽24。
[0040]第二圆弧凹槽22为3/8个圆，分别为左侧为1/4个圆弧，右侧是1/8个圆弧；第三凹槽31的左侧为1/4圆形，右侧则是一个平面，该平面与水平方向成60°夹角。
[0041]弧形凸起25的形状特别重要，一定要达到特定的运动路线才能保证加工后的工件正好如图6所示的工件形状，首先如图7所示，如果在第二圆弧凹槽22与第三凹槽31接触时，顶球37与弧形凸起25接触点的水平方向上建立X轴，同时将中模具2的左侧边的竖直方向上建立一个Y轴，设弧形凸起25上的任意一点为A，第二圆弧凹槽22的半径为R，则A到中模下部分(23)左侧面的水平距离为-X，到X轴的距离为|Y|，则他们之间的关系是
【权利要求】
1.一种圆形工件用的折弯机模具，包括上模具(I)、中模具(2)和下模具(3)，所述的上模具(I)的下表面为圆弧形；其特征在于，所述的中模具(2)分为中模上部分和中模下部分(23);所述的中模上部分的上部设有一个向下凹的第一圆弧凹槽(21)，所述的第一圆弧凹槽(21)为半圆形；所述的中模上部分下方的左侧是中模下部分(23)，中模上部分下方的右侧设有向上凹的第二圆弧凹槽(22);所述的中模下部分(23)的中部设有一个竖直方向上的向上凹的第一弹簧凹槽(24);所述的中模下部分(23)的左侧面上设有弧形凸起(25)；所述的下模具(3)的中部设有竖直方向上向下凹的第二弹簧凹槽(34);所述的第二弹簧凹槽(34)的两侧形成左右两个下模具侧边(36);所述的第二弹簧凹槽(34)左侧的下模具侧边(36)的右侧面上设有顶球(37);所述的第二弹簧凹槽(34)右侧的下模具侧边(36)的左侧面上设有水平方向的弹簧凹槽，该弹簧中设置有第一弹簧(33);所述的第一弹簧(33)的顶端设有顶珠(32);所述的第二弹簧凹槽(34)的内部设有第二弹簧(35)，所述的第二弹簧(35)插入中模具(2)中的第一弹簧凹槽(24);所述的第二弹簧凹槽(34)右侧的下模具侧边(36)的上表面上设有第三凹槽(31)。
2.根据权利要求1所述的一种圆形工件用的折弯机模具，其特征在于，所述的第二圆弧凹槽(22)为3/8个圆，分别为左侧为1/4个圆弧，右侧是1/8个圆弧；所述的第三凹槽(31)的左侧为1/4圆形，右侧则是一个平面，该平面与水平方向成60°夹角。
3.根据权利要求1所述的一种圆形工件用的折弯机模具，其特征在于，如果在第二圆弧凹槽(22)与第三凹槽(31)接触时，顶球(37)与弧形凸起(25)接触点的水平方向上建立X轴，同时将中 模具(2)的左侧边的竖直方向上建立一个Y轴，设弧形凸起(25)上的任意一点为A，第二圆弧凹槽(22)的半径为R，则A到中模下部分(23)左侧面的水平距离为-X，到X轴的距离为|y|，则他们之间的关系是:-x=1-1r(y + R)2+1r (y + R)I。
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【文档编号】B21D37/10GK203817173SQ201420167143
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】张迎年 申请人:安徽新源精密模具有限公司