1工艺分析及计算
1.1弯曲力的计算根据卷边模的结构特点，零件在卷边成形过程中，零件的内沿部分被定位压紧，真正弯曲的地方是零件的外沿部分，对翻边成形后的零件进行计算分析。利用软件对零件的外缘部分的直径进行测量，得知翻边后的零件边缘部分的直径为：D翻缘=132.1mm。根据卷边后成形的形状，零件属于U形件类型，其自由弯曲力计算公式为：因为零件在成形过程中，内边缘被压紧，外边缘被卷边弯曲，由于卷边部分有环形弧面的导向作用，故不会有大的变形，另外在实际运用中的精度要求不是很高，就不需要计算校正弯曲力。1.2计算成形力并选用压力机在卷边模具的设计中，模具在开模时要克服卷边凸模套环上的弹簧力，其弹簧的弹力作用取决于凸模套环的重力；模具在合模时也要克服卷边凸模定位压紧装置上的弹簧力，其弹簧的弹力取决于定位压紧装置的重力[2]。通过利用Solidworks对其进行质量测定，两组弹簧力与自由弯曲力相比差的太大，故在考虑模具总受力时可以忽略不计。则模具总压力为：F总=F自=1.9(kN)。根据以上条件，结合模具设计底面的模架尺寸，顶板和底板的周界L×B为200mm×220mm，选择公称压力为100kN开式压力机。
2卷边模具的工作原理与设计
2.1卷边模具的工作原理根据翻边模后的零件，其外部边缘部分是需要卷边加工的，内部已经成形的部分是不需要受到变形的。故凹模采用具有一定弹性的橡胶材料，凸模采用Cr12，在凹模下压的过程中，卷边凹模先接触卷边凸模套环，当下降到一定程度后，定位压紧模压紧零件，防止零件在卷边过程中偏移；当下降到一定程度后，作用在压紧装置上的弹簧被压紧，之后凹模下降压缩零件的外边缘，使零件的整个边缘向内卷，实现卷边的作用。当开模时，凹模先上移，而凸模套环在弹簧力的作用下，上表面紧贴着凹模的下表面上移，一直上移到原来的平衡位置。上模在继续上移的过程中，夹紧卸料环在弹簧力的作用下，跟随着凹模套环上移并推出零件。当上模继续上移时，作用在夹紧装置上的弹簧开始恢复原形，之后其上的螺钉带动夹紧装置，直到上模上升到一定距离便于取出成品件后才停止[3]。2.2模具零部件的设计计算(1)卷边凹模的设计。卷边凹模的内凹弧形尺寸是根据所设计的尺寸来确定的。为了实现卷边的功能，同时为了减轻重量，卷边凹模的模型可设计为环形套筒的形状[4]，尺寸和结构见图4。(2)凹模套环的设计。凹模套环中部设计为通孔零件，凹模套环的外圆壁要取一定的厚度，其端部与液压模零件的接触部分要设计一定的光滑弧型，以便于翻边时零件的成形，结构如图5所示。(3)凸模的设计。卷边模的凸模外形尺寸根据翻边后零件的形状尺寸来确定，其凸出部分是根据翻边后零件的内凹表面尺寸来确定的，结构形状见图6。(4)模具的其它零部件设计。模具的其它部份的设计是为了实现凸模、凹模及凹模套环的功能而附加的。如图7所示的定位压紧装置，以三个螺钉为导向，可以沿着螺钉上下移动，其中弹簧是为了在合模时压紧零件，同时在开模时前段过程压紧零件，使零件留在凸模上[5]。在合模过程中，保护装置中的凸模套环被凹模下压时，由于弹簧的作用慢慢沿着凸模的边缘下压。设计卷边模中卷边保护装置，对卷边起到保护作用，如图8所示。
3模具组装
完成模具零件设计后，根据功能要求，对三维零件进行组装，生成卷边模具装配图，如图9所示。
4结束语
纯铝制品塑性好，采用模具生产可以大大提高生产效率。本设计采用单工序模具[6]，利用Solidworks进行工艺计算及模具设计，在提高效率的同时能提高模具设计水平。经生产实践证明，该设规模经济论文计合理，能达到预期的目的。
作者：刘建新 杨庆玲 单位：烟台工程职业技术学院 烟台职业学院
