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U形弯曲模在可伸缩带式输送机生产中的应用 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|30码期期必中 / 13-09-19

    2005年,西山煤电集团公司机电总厂开始开发、试制皮带机类新产品SSJ1000/2×200可伸缩带式输送机,以满足杜儿坪矿、马兰矿等单位井下生产所需。在该带式输送机产品中,与机头、机尾相连接的中间部分叫做H架,H架的数量多少是由皮带机的长短决定的,一般每部皮带机的长度l 000—1 500 m,最长也有10 000 m的,长度都是根据井下地质条件、工作面需要及皮带机的承载能力而确定。H架上架设有托辊,起支撑皮带的作用,托辊是通过H架上的U型板连接的,每组H架上需要安装U型板2个。每部皮带机需要U型板数百件到数千件不等。在生产实践中,批量生产的工件必须通过模具批量制造方能保证质量与效率。因此,U型板的冷压成型技术就显得尤为重要。
1、弯曲工艺分析
    从工件图的形状、尺寸得知,因弯曲件两侧直壁的高度较高,弯曲圆角内半径较小,故在弯曲过程中,不仅工件的外侧部分存在着纵向拉应力,内侧部分存在着纵向压应力,而且工件材料的底部也存在着厚度方向的压应力。因此,在模具的设计中应考虑3点,一是要有足够的外力作用,二是模具的凸凹模的材质硬度应大于工件材料的材质硬度,三是工件的毛坯尺甘应偏差较小(在皮带机U型板外形工件尺寸的保证上,考虑到批量生产及保证工件尺寸所需,采取模具落料工艺,即:采用落料工艺保证下料尺寸。由于本文重点阐述的是煨弯工艺,所以不详述工件的下料工艺)。
2、下料尺寸分析计算
    从图1U型板的零件图所示形状及尺寸得知,U型板直壁高度为66 mm,宽度为180 mm,内弯角为R8 mm,材料厚度为86 mm,槽宽内径为77.5 mm。可以推算出槽宽外径为槽宽内径加材料厚度,即77.5+6 x2,为89.5 mm。因此,U型板展开下料尺寸为(66 -6 -8) x2 +(77,5 -16) +(8 x2 x3.1416)÷2一193.6  mm。另外,从图IU型板产品图中得知.U型板的宽度为180 mm,材料厚度为86 mm。所以,该U型板的实际下料尺寸为193.6(长度)mm×180(宽度)mm x6(厚度)mm。在工厂里的实际工作中,因为毫米是机械制图所采用的标准通用单位,无需标注,因此,把下料尺寸叫做193.6 x180 x6。3U型板的回弹
    从图1U型板的产品示意图中得知,壳体弯曲后成900直角,按照模具设计常规,弯曲模在设计时,应首先考虑到弯曲回弹。弯曲回弹可简单理解为当外力卸去后,弯曲件所产生的弹性恢复。由于弯曲时存在着弹性变形,结果使工件的角度和圆角半径发生变化,与模具相应形状不一致,从理论和实际工作中,都必须考虑回弹对工件产生的影响,尽量采用合理的工
艺,减小回弹量。
    1)影响回弹的主要因素。
    a)材料的力学性能。回弹大小与材料的屈服强度成正比。所用的材料为Q235。b)工件的相对弯曲半径R/r(R/r为弯曲外径/弯曲内径),即:R/r为14/8。c)所用材料的表面质量。表面质量主要是指材料的表面平整度和粗糙度。d)材料的厚度。厚度越薄,回弹越大。e)模具间隙。U型弯曲模的凸凹模每侧间隙越大,回弹也越大。f)弯曲工件的形状一般来说,U型弯曲模的回弹比V型弯曲模的回弹要小。g)校正力。校正力也可理解为材料回弹时所受到的阻力。以上这些影响回弹的因素,在制定弯曲模结构设计及压制工艺时都要加以考虑。
  2)针对回弹因素采取的减小回弹量的措施。最常用的冷压成型模具的设计中,通常都是采用补偿法控制回弹,即:预先留出一定的余量。结合理论知识与多年煨弯总结出的实践经验,主要采取以下两项措施控制回弹。
    a)修正凸模(即上模)的形状。把上模设计成梯形形状,而下模采取直角形状。在煨弯成形的过程中,势必造成工件在上下模之间间隙的不同,即“下紧上松”,这种不同形状上下模的结合使用,实践证明,可以减小工件的回弹量。b)设计合理的凸凹模圆角半径。在该模具的设计中,采取凸模圆角半径为R8,而凹模则采取直角形状。这样,当凸模、工件、凹模充分接触时,形成了工件与上模相贴紧、工件煨弯处与下模的直角处留有空隙的实际。这种设计,也有利于减小回弹量。模具示意图见图2。
   在U型板冷压成型模具的设计中,通常采用上模为梯形、下模为凹字型结构,见图3。
   从截面图图3看:上模为梯形结构,这种结构有利于减少弯曲件直边与凹模直边间的摩擦,而下模的底部留有凹槽,作用是在工件压制成形后辅助卸料使用。
4、模具工作原理
    工作时,首先将落料成形后的毛坯材料放在下模上,采用定位板定位,按下压力机滑块行程按钮,压力机滑块下行,使毛坯材料受压下行,成“V”字型弯曲下行,当滑块继续下行时,工件受上模与下模的共同作用力,“V”字型角度逐渐变小并形成“U”型结构,直至滑块下降到T死点(即最低点)时,长方形的毛坯材料就变成了所需的U型板形状,这时,上模的下平面与凹模的凹槽平面共同作用,完成了U型板底边的整形工作。然后,启动压力机滑块上行按钮,弯曲模上模上行,完成了U型板由毛坯到成形的弯曲过程。
5、结论
    该U型板弯曲模结构简单、实用,模具的加工制造过程简单,安装调试及使用方便,经过生产实践证明,该U型板弯曲的工艺方案和模具设计是可行的,弯曲成形后的U型板符合设计要求,为批量制造该产品起到了保证作用。

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