一种高强度板折弯模具的折弯试验.pdf

2015年5月
机床与液压
May 2015
第43卷第10期
MACHINE TOOL HYDRAULICS
Vol 43 No 10
DOI:10.3969/i.issn.1001-3881.2015.10.010
种高强度板折弯模具的折弯试验
周欢,粪俊杰,邵健,赵小满
(1.扬州大学机楲工程学院,江苏扬州225127;2.江苏亚威机床股份有限公司,江苏江都225200)
摘要:高强度板折弯模具与普通折弯模具相比,具有强度高、硬度高、质量轻等优点。对高强度板折弯模具进行初步
设计,建立模具各零部件的三维模型,进行应力的模拟分析。并对高强度板折弯模具进行不同工况的折弯试验,得出该模
具能够满足所需折弯能力的结论。
关键词:高强度板;折弯;模具
中图分类号:TG315.5+4文献标志码:B文章编号:1001-3881(2015)10-033-3
A Kind of High-strength Plate Bending Mold Test
ZHOU Huan, GONG Junjie ,SHAO Jian, ZHAO Xiaoman
(I. College of Mechanical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou Jiangsu 225127, China:
2. Jiangsu Yawei Machine Tool Co, Ltd, Jiangdu Jiangsu 225200, China)
Abstract High-strength plate bending mold has advantages such as high hardness, light quality, ete, compared with ordinary
bending mold. The 3D model of the mold was established through the preliminary design of the high-strength plate bending mold and
simulation analysis for stress was conducted. Under different working conditions, bending tests of high-strength plate bending mold were
conducted. The results show that this mold has the capacity to bend, which can meet the requirements
Keywords: High-strength plate; Bending; Mold
高强度板,行业默认的就是抗拉强度很高的板2研究过程
材,目前主要有 WELDOX高强度结构钢板和HAR-2.1结构设计
DOX耐磨钢板等系列,宝钢自主研发生产的BW系
通过对高强度板折弯模具进行初步设计,进行了
列热轧耐磨钢也属于高强度板。与普通板材相比,高如下改进,模具外形如图1、图2所示。
强度板具有强度高、硬度高、质量轻等优点,在汽
车、工程机械、航空航天等对材料性能要求较高的行
业中得到了越来越多的应用2。
研究目标与方法
由于高强度板的抗拉强度和硬度非常高,采用普
通折弯模具进行折弯时,往往会首先破坏模具而无法
进行折弯。高强度板折弯模具正是针对这一需求设计
制造的,与普通折弯模具相比,高强度板折弯模具具
有如下显著的优点
图1模具外形图
(1)上、下模组件采用低合金高强度结构钢加
上模组件
工组装而成,加工、安装方便;
2)上模尖R弧部分经过局部淬火处理,提高
折零钢板
了表面硬度,在折弯时不会产生压缩变形;
(3)下模模口采用防划伤设计,可减少折弯过
程中对钢板表面造成的损伤;
(4)可实现3~5MN/m的折弯能力。
下模组件
采用理论设计与模拟分析相结合的方法,设计制
造出能够满足高强度板折弯要求的模具,实现3~5
MN/m的折弯能力,并同时保证折弯精度。
图2模具侧视图
收稿日期:2014-03-27
基金项目:2011年扬州市一扬州大学科技合作资金资助项目(YZ2011145)
作者简介:周欢(1989-),男,硕土,主要研究方向为工程间题计算机建模与仿真。E-mail:zhouyuan2011@163.com。
机床与液压
第43卷
(1)上、下模组件采用模板间隔排列组合的方継mm
式,模板由激光切割机直接切割成形,加工、安装
方便
(2)下模采用高硬度材料,提高下模抗磨损性
能,下模模口采用防划伤设计,在下模形槽口两
侧安装两根辊子,辊子采用合金圆棒制成,不易磨
损。当进行折弯作业时,两根辊子可随工件的折弯而
转动,从而使工件与辊子之间没有滑动摩擦,仅有滚
动摩擦,可保护工件表面不被划伤
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(3)上模采用较大的R弧半径,折弯时不会在
工件上留下压痕。
2.2模拟分析
图4下模片的应力分析
由应力云图可以看出:上、下模整体所受应力值
建立模具各零部件的三维模型,并进行应力的模均在许用范围之内:局部所受压应力偏大。根据实际
拟分析,如图3、图4所示。
工作情况,模具并未发生疲劳破损。
2.3折弯试验?
对高强度板折弯模具进行一次试制,加工完成后
进行装配并做好试验准备。折弯试验在PBB0905型
折弯机上进行,该机最大折弯力6.3MN,最大折弯长
度4100mm。模具参数见表1,试验用板材参数见表2。
表1模具参数
上模尖R弧半径/mm10
上模夹角/(°)
上模高度/mm
下模开口宽度/mm
110
下模V形槽开口角度/(°)
下模高度/mm
122.5
图3上模片的应力分析
下模模口R弧半径/m
10
表2试验用板材参数
参数名称
试验板材
HARDOX450
Q235-A
O235-A
板材抗拉强度
1 440 Mpa
450 Mpa
450 Mpa
延伸率
26%
26%
板材硬度
HRC48
HRC18
HRC18
板材理论回弹角度
l1°~18°
板材厚度
6 mm
6
In
16 mm
折弯长度
2000mm
2000mm
2000mm
折弯方向
垂直轧制方向
板材外形尺寸
2000mm×300mm×6mm2000mm×300mmx6mm2000mm×300mmx16mm
理论计算折弯力
150.8072727x10°N
47.12727273x104N
335.1272727×10N
(1)试验一:压底折弯试验
试验结果
折弯板材:2000mmx300mmx6 mm HAR
①16mm普通碳钢板呈约160°折弯状态,6mm
DOX450耐磨钢板与2000×300mmx16mmQ235-耐磨钢板则反弹至约17