3.1 弯曲方案

根据U形件工艺性分析可知，该U形件弯曲工艺 性差，一次弯曲难度大，分析可初步拟定以下几种弯 曲方案：

（1）方案一。预弯曲-弯曲两副模具两道工序。

（2）方案二。弯曲-整形两副模具两道工序。

（3）方案三。弯曲整形模，一副模具集成工序。

对比3个方案，方案一和方案二通过两次弯曲，需 要两次定位，U 形件小而复杂，影响制件弯曲成形质 量，弯曲一致性和稳定性差，两次弯曲效率低，不利于 批量生产。方案三一次装夹，同时实现制件弯曲和整 形，制件弯曲质量高，弯曲一致性和稳定性好，且加工 效率高，但该模具受制件结构影响，设计难度大，模具 成本较高。但综合对比，方案三在保证质量的同时， 加工效率可以有效保证，故而优选该方案。

3.2 弯曲模结构

根据制件工艺分析的4个难点并结合制件结构， 创新模具结构，将制件弯曲外受力设计为滚轮结构， 将常规弯曲滑动摩擦转变为静摩擦，从而降低U形件 受力部分压痕和变形；模具凸模弯曲制件，两侧增加 斜楔，在制件弯曲完成后作用于制件侧面，进行整形， 从而实现一副模具集成弯曲和整形工序，保证制件质 量和加工效率。根据该方案结构特点，将该结构模具 称之为带转动轮机构的弯曲整形模结构。模具结构 如图2所示。

3.3 模架的选择

由于该制件弯曲长度只有17.5mm，尺寸小，其冲 裁力不大，适用于所有冲压机床，该制件更适用于小 台式冲床，故而其模架的选择根据其制件长度，根据 尺寸大小及车间实际情况选择 JB04-2 台式冲床，模 板大小为60×50mm。

4 模具创新点结构设计

4.1 活动凸模结构设计

常规的弯曲模，弯曲上模是固定不动，而该模具 设计为弹簧预顶活动结构。这样的结构优点是，上模 向下运动时，先预压紧制件，防止制件弯曲初始阶段 左右移动导致弯曲尺寸波动，影响弯曲一致性；上模 继续向下运动，弹簧进一步被压缩，凸模向下运动逐 渐使制件受压弯曲，直至与推块硬碰，完成弯曲工序；上模继续向下运动合模，凸模弹簧被压缩，保持稳定， 下模两侧滑块通过斜楔移动压紧制件两竖直侧面，实 现制件整形；当冲床行程到达下止点后，上模向上运 动，制件随上模在推块的作用下分开，继续向上运动， 完成一次弯曲成形过程。在弯曲过程中，上模在弹簧力的作用下为制件弯 曲提供预压力，在弯曲成形后，保证凸模和制件与凹 模组合的分离。

4.2 弯曲凸模设计

上模由于受到制件异形的限制，弯曲宽度小，为 了满足成形形状平行度及垂直度、尺寸要求及表面外 观质量、并兼顾到制件弯曲后取出等要求，将凸模设 计成“T”字形。凸模下底部与制件相匹配的R角，过 台阶后收窄尺寸，宽度比制件宽度更小，以预留整形 压弯制件空间，补偿制件回弹，将凸模上部加宽，加强 凸模刚性。在制件弯曲完成后，制件挂在凸模头部 “T”形上，只需用镊子钳往后推，制件可掉出，从而完 成制件的脱模。凸模结构如图3所示。