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华克医疗生产的带窗电动双平开防护门由复合材料制成的门扇、左右立框、上门框、铅玻璃、玻璃压框和某进口门机组成，医院、研究所等屏蔽X射线的场所。由于上门框结构折弯比较多，加工复杂，本文重点分析其展开尺寸的计算和加工工艺。上门框结构展开尺寸的精确性，影响着加工尺寸的正确性。

折弯展开计算

上门框所用材料为1.5mm厚镀锌板，其三维结构和横截面尺寸见图1和图2。我公司生产中心经过试验，得出各种板材（主要镀锌板、拉丝不锈钢板）的厚度与K因子、折弯系数、折弯半径（内径）之间的关系，见表1。

图1Solidworks上门框建模

表1相关钣金技术参数

图2CAD截面尺寸

传统计算钣金展开尺寸为：L=30++.5+40+55.5+16.5+37+55+10-8×2.71（折弯系数）=.82（mm）。利用Solidworks中钣金展开功能，输入相关技术参数K因子为0.，折弯半径R为0.1mm，直接展开后测量宽度尺寸为.85mm，如图3所示。

图3Solidworks钣金展开测量数据

传统计算结果与Solidworks计算结果相差0.03mm。Solidworks计算结果可以满足实际项目需求。使用Solidworks钣金功能中三维实体直接转化成DXF格式，导入数控冲床程序中进行冲裁。Solidworks钣金输入命令和结果见图4，数控冲床加工（图5）是整个加工工序的第一步。数控冲床设计加工出来的展开料如图6所示。

图4Solidworks钣金输入命令和结果界面

折弯加工原理与基本原则

图5我公司生产中心的数控冲床

图6数控冲床实际加工出来的展开料

折弯加工原理是将上、下模分别固定于折床的上下工作台，利用液压传输驱动工作台的相对运动，结合上、下模的形状，从而实现对板材的折弯成形，一般分为上动式和下动式。折弯机成形基本原理图如图7所示，图8为我公司生产用折弯机和上门框的成形照片。

折弯加工顺序的基本原则：由内到外进行折弯；由小到大进行折弯；先折特殊形状，再折一般形状；前工序成形后对后续工序不产生影响或干涉。

上门框在折弯过程中，一体成形。按照折弯的基本原理进行，上门框共8处拐角，就得换刀3次。一体成形比分段焊接的美观、强度高。

门框在焊接完成后，填充特殊的防护材料，才能有效屏蔽X射线，保证工作人员的健康。门扇（同理填充特殊的防护材料）在组装的过程中，拉铆钉固定，无焊接。图9为门框焊接完成的实际照片。

图7折弯机成形基本原理图

图8我公司生产用折弯机和上门框的成形照片

图9门框焊接完成实际照片

结束语

设计防护门的过程，是一个“化茧成蝶”的过程。每当看到防护门完美应用到现场的时候，笔者的内心都会产生一种自豪感。笔者从事机械设计已有四年，在今后的工作中，会继续以“工匠精神”的态度，去完成每一个产品。

——节选自《钣金与制作》年第10期

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