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    2005年，西山煤電集團(tuán)公司機(jī)電總廠開(kāi)始開(kāi)發(fā)、試制皮帶機(jī)類新產(chǎn)品SSJ1000/2×200可伸縮帶式輸送機(jī)，以滿足杜兒坪礦、馬蘭礦等單位井下生產(chǎn)所需。在該帶式輸送機(jī)產(chǎn)品中，與機(jī)頭、機(jī)尾相連接的中間部分叫做H架，H架的數(shù)量多少是由皮帶機(jī)的長(zhǎng)短決定的，一般每部皮帶機(jī)的長(zhǎng)度l 000—1 500 m，最長(zhǎng)也有10 000 m的，長(zhǎng)度都是根據(jù)井下地質(zhì)條件、工作面需要及皮帶機(jī)的承載能力而確定。H架上架設(shè)有托輥，起支撐皮帶的作用，托輥是通過(guò)H架上的U型板連接的，每組H架上需要安裝U型板2個(gè)。每部皮帶機(jī)需要U型板數(shù)百件到數(shù)千件不等。在生產(chǎn)實(shí)踐中，批量生產(chǎn)的工件必須通過(guò)模具批量制造方能保證質(zhì)量與效率。因此，U型板的冷壓成型技術(shù)就顯得尤為重要。
1、彎曲工藝分析
    從工件圖的形狀、尺寸得知，因彎曲件兩側(cè)直壁的高度較高，彎曲圓角內(nèi)半徑較小，故在彎曲過(guò)程中，不僅工件的外側(cè)部分存在著縱向拉應(yīng)力，內(nèi)側(cè)部分存在著縱向壓應(yīng)力，而且工件材料的底部也存在著厚度方向的壓應(yīng)力。因此，在模具的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮3點(diǎn)，一是要有足夠的外力作用，二是模具的凸凹模的材質(zhì)硬度應(yīng)大于工件材料的材質(zhì)硬度，三是工件的毛坯尺甘應(yīng)偏差較小（在皮帶機(jī)U型板外形工件尺寸的保證上，考慮到批量生產(chǎn)及保證工件尺寸所需，采取模具落料工藝，即：采用落料工藝保證下料尺寸。由于本文重點(diǎn)闡述的是煨彎工藝，所以不詳述工件的下料工藝）。
2、下料尺寸分析計(jì)算
    從圖1U型板的零件圖所示形狀及尺寸得知，U型板直壁高度為66 mm，寬度為180 mm，內(nèi)彎角為R8 mm，材料厚度為86 mm，槽寬內(nèi)徑為77.5 mm。可以推算出槽寬外徑為槽寬內(nèi)徑加材料厚度，即77.5+6 x2，為89.5 mm。因此，U型板展開(kāi)下料尺寸為(66 -6 -8) x2 +(77,5 -16) +(8 x2 x3.1416)÷2一193.6  mm。另外，從圖IU型板產(chǎn)品圖中得知．U型板的寬度為180 mm，材料厚度為86 mm。所以，該U型板的實(shí)際下料尺寸為193.6（長(zhǎng)度）mm×180（寬度）mm x6（厚度）mm。在工廠里的實(shí)際工作中，因?yàn)楹撩资菣C(jī)械制圖所采用的標(biāo)準(zhǔn)通用單位，無(wú)需標(biāo)注，因此，把下料尺寸叫做193.6 x180 x6。3U型板的回彈
    從圖1U型板的產(chǎn)品示意圖中得知，殼體彎曲后成900直角，按照模具設(shè)計(jì)常規(guī)，彎曲模在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先考慮到彎曲回彈。彎曲回彈可簡(jiǎn)單理解為當(dāng)外力卸去后，彎曲件所產(chǎn)生的彈性恢復(fù)。由于彎曲時(shí)存在著彈性變形，結(jié)果使工件的角度和圓角半徑發(fā)生變化，與模具相應(yīng)形狀不一致，從理論和實(shí)際工作中，都必須考慮回彈對(duì)工件產(chǎn)生的影響，盡量采用合理的工
藝，減小回彈量。
    1)影響回彈的主要因素。
    a)材料的力學(xué)性能。回彈大小與材料的屈服強(qiáng)度成正比。所用的材料為Q235。b)工件的相對(duì)彎曲半徑R/r（R/r為彎曲外徑／彎曲內(nèi)徑），即：R/r為14/8。c）所用材料的表面質(zhì)量。表面質(zhì)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，回彈越大。e）模具間隙。U型彎曲模的凸凹模每側(cè)間隙越大，回彈也越大。f）彎曲工件的形狀一般來(lái)說(shuō)，U型彎曲模的回彈比V型彎曲模的回彈要小。g）校正力。校正力也可理解為材料回彈時(shí)所受到的阻力。以上這些影響回彈的因素，在制定彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及壓制工藝時(shí)都要加以考慮。
  2)針對(duì)回彈因素采取的減小回彈量的措施。最常用的冷壓成型模具的設(shè)計(jì)中，通常都是采用補(bǔ)償法控制回彈，即：預(yù)先留出一定的余量。結(jié)合理論知識(shí)與多年煨彎總結(jié)出的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，主要采取以下兩項(xiàng)措施控制回彈。
    a)修正凸模（即上模）的形狀。把上模設(shè)計(jì)成梯形形狀，而下模采取直角形狀。在煨彎成形的過(guò)程中，勢(shì)必造成工件在上下模之間間隙的不同，即“下緊上松”，這種不同形狀上下模的結(jié)合使用，實(shí)踐證明，可以減小工件的回彈量。b）設(shè)計(jì)合理的凸凹模圓角半徑。在該模具的設(shè)計(jì)中，采取凸模圓角半徑為R8，而凹模則采取直角形狀。這樣，當(dāng)凸模、工件、凹模充分接觸時(shí)，形成了工件與上模相貼緊、工件煨彎處與下模的直角處留有空隙的實(shí)際。這種設(shè)計(jì)，也有利于減小回彈量。模具示意圖見(jiàn)圖2。
   在U型板冷壓成型模具的設(shè)計(jì)中，通常采用上模為梯形、下模為凹字型結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3。
   從截面圖圖3看：上模為梯形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有利于減少?gòu)澢�件直邊與凹模直邊間的摩擦，而下模的底部留有凹槽，作用是在工件壓制成形后輔助卸料使用。
4、模具工作原理
    工作時(shí)，首先將落料成形后的毛坯材料放在下模上，采用定位板定位，按下壓力機(jī)滑塊行程按鈕，壓力機(jī)滑塊下行，使毛坯材料受壓下行，成“V”字型彎曲下行，當(dāng)滑塊繼續(xù)下行時(shí)，工件受上模與下模的共同作用力，“V”字型角度逐漸變小并形成“U”型結(jié)構(gòu)，直至滑塊下降到T死點(diǎn)（即最低點(diǎn)）時(shí)，長(zhǎng)方形的毛坯材料就變成了所需的U型板形狀，這時(shí)，上模的下平面與凹模的凹槽平面共同作用，完成了U型板底邊的整形工作。然后，啟動(dòng)壓力機(jī)滑塊上行按鈕，彎曲模上模上行，完成了U型板由毛坯到成形的彎曲過(guò)程。
5、結(jié)論
    該U型板彎曲模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，模具的加工制造過(guò)程簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試及使用方便，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明，該U型板彎曲的工藝方案和模具設(shè)計(jì)是可行的，彎曲成形后的U型板符合設(shè)計(jì)要求，為批量制造該產(chǎn)品起到了保證作用。