U形螺栓成形怎么做?

锻压世界2020-03-31 09:42:59

  我公司最近设计加工制造了平推式U型螺栓成形专机,是利用液压系统执行元件液压缸的往复运动及成形模具加工U型螺栓,本成形专机分为两部分:一为液压系统总成,二为执行机构总成;下面介绍一下此成形专机,其中主要介绍成形模具的设计及使用要领,愿与有兴趣的人员探讨,以求拓展思路,共同进步。不足之处,恳请批评指正。

 

  液压系统总成

  本液压系统总成为上置式卧式液压泵站系统(此部分不作过多介绍),电动机、液压泵、控制阀均安装在油箱之上,结构紧凑,占地小。


图1

  执行机构总成

  此执行机构使用执行元件液压缸推动模具组合往复运动,我们主要讨论一下此专机的模具组合部分。


图2 执行机构总成简图(成形前工作状态)

1.底座 2.压盖 3.液压缸 4.油缸固定座5.衬套 6. 油缸接头7.连接销 8.大垫圈

9. 开口销10.连接座 11. 模具组合 12.导向块13. 定位块


  以下主要介绍模具结构及工作原理:


图3 模具结构图(成形后工作状态)

1.上模(专用)2.下模(专用)3.滚轮(专用)4.压板

5.上模座焊合6.定位销17.螺栓8.螺栓9.定位销210.拉簧固定销11.拉簧12.销轴

  模具结构及工作原理:本模具的主要功能部件为上模1、下模2、滚轮3、上模座焊合5、压板4、销轴12、拉簧11。本成形模具的上模1为凹模,下模2为凸模,解决了因U型螺栓长短不一造成的模具不统一的问题。组装时下模2通过螺栓、定位销2固定在执行机构总成的底架上;滚轮3通过销轴12固定在上模1的凹槽内,将上模1、滚轮3、销轴12视为一体,通过压板、定位销1、螺栓将此一体系统固定在上模座焊合5(图4)上,上模可绕定位销1在压板4和上模座焊合5组成的槽内自由摆动;拉簧固定销10、拉簧11将上模1和上模座焊合5连接组成卸料系统。整个成形过程靠液压缸推动模具组合沿导向块10(图2中指示)往复运动。

图4 上模座焊合

  工作时,将工件紧贴下模2平放,其中一端通过挡块定位(图3中指示),用手动按钮启动液压泵站系统,上模座焊合5及其上模1、滚轮3、销轴12、压板4、拉簧固定销10、拉簧11在执行机构总成的滑动槽内快速向前移动,此时工件已卧在滚轮3的槽内,两侧滚轮3在前进的过程中绕销轴12分别顺时针、逆时针旋转,初步形成的工件U型螺栓在上模1、下模2、滚轮3的共同作用下向内倾斜,以此抵消模具回程时造成的回弹,从而使工件一次成形便能达到最佳状态。

  模具回程时,是靠液压泵站系统的手动换向阀换向使液压缸回位,在回程的过程中,靠拉簧11将上模1、滚轮3、销轴12与工件分开,从而达到较好的卸料效果。


  根据我公司U形螺栓的特点,U形螺栓使用时必须将其底部与主机纵梁贴合紧密,才能起到一定的稳固作用,因此U形螺栓的底部应平直,此种结构需要的校正力比半圆底结构要大得多,针对此种情况,可在加工前对棒料局部(中间部分)用火焰加热(也可用感应加热炉加热,每根成本可节约一部分,速度也提高) ,这样U形螺栓的底部就能满足设计要求。倘若U形螺栓为半圆底结构可不用加热。


平推式U形螺栓成形专机的优点

  1. 本模具利用液压系统作为动力源,执行元件液压缸推动上模及上模座总成部分,此部分在底架焊合的导向槽内往复运动,平稳、安全、高效、易操作,生产效率提高。


  2. 上模和滚轮组成整形机构,制造的U形螺栓形状规范,整形机构采用轮式结构,工作时变滑动磨擦为滚动磨擦,有效的解决了模具的磨损问题,延长了模具的使用寿命。


  3. 将凹模部分作为上模,使U形螺栓的长短不受限制。


  4. 此成形专机是一机多用专机,可以加工多种不同尺寸的U形螺栓,不同尺寸的U形螺栓可以通过更换上模1、下模2、滚轮3便可解决,而且更换时只需卸下弹簧和定位销1便可更换,简单可靠,需每套模具事先打印标记。


  5 .利用上下模设计结构为倾斜,可有效地解决U形螺栓的回弹问题。


  6 .此成形专机使用弹簧卸料,成形后靠弹簧拉动两块上模将U形螺栓弹出,卸料效果良好。


注意事项

  1.成形时可使用溢流阀调节系统压力,对U型螺栓的回弹作出微量的补偿。


  2.上模、下模、滚轮宜选用模具钢5CrMnMo,调质处理HRC56-60。

  

  3.执行元件的导向部分应经常润滑,以提高生产效率,延长执行元件的寿命。


结语

  此成形专机的设计是综合借鉴了多种结构才设计制造成功,与预期效果完全相同,此种加工工艺的改进,省去了原工艺中的预成形工序,一次成形同样满足了生产需求,减轻了劳动强度,节约了工时,提高了生产效率,特别适用于大批量生产。