弯曲工艺设计

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1、第5章弯曲工艺设计教学内容弯曲是冲压基本工序。在分析弯曲变形过程及弯曲件质量影响因素的基础上，介绍弯曲工艺计算、工艺方案制定和弯曲模设计。涉及弯曲变形过程分析、弯曲半径及最小弯曲半径影响因素、弯曲卸载后的回弹及影响因素、减少回弹的措施、坯料尺寸计算、工艺性分析与工艺方案确定，初步了解弯曲模具结构。目的要求1． 了解弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；2． 掌握弯曲工艺计算方法。3． 掌握弯曲工艺性分析与工艺设计方法；4．认识弯曲模典型结构及特点重点难点重点：1． 弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；2． 弯曲工艺计算方法；3． 弯曲工艺性分析与工艺方案制定难点：1．弯曲变形规律及弯曲件

2、质量影响因素；2．影响回弹的因素与减少回弹的措施；3．弯曲工艺计算概述弯曲是将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。它属于成形工序，是冲压基本工序之一，在冲压零件生产中应用较普遍。概述概述生活中的弯曲件概述弯曲方法：模具压弯　折弯　　滚弯　　拉弯概述Ｖ形件弯曲模1－下模板2、5－圆柱销3－弯曲凹模4－弯曲凸模6－模柄7－顶杆8、9－螺钉10－定位板概述概述用模具成形弯曲件一概述用模具成形弯曲件二概述相对于冲裁模具准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。5.1弯曲工艺设计基础通过网格分析及应力、应变分析，可获得弯曲变形的变

3、形特点针对弯曲出现的质量缺陷采用相应的措施，以保证弯曲顺利进行1.弯曲变形过程V形弯曲是最基本的弯曲变形，任何复杂弯曲都可看成是由多个V形弯曲组成。1.弯曲变形过程弯曲过程自由弯曲校正弯曲弹性弯曲塑性弯曲弯曲效果：表现为弯曲半径和弯曲中心角的变化（减小）。2.研究弯曲变形的特点目的:找出破坏规律窄板（B/t＜3）：内区宽度增加，外区宽度减小，原矩形截面变成了扇形宽板（B/t＞3）：横截面几乎不变，仍为矩形内区中性层外区2.研究弯曲变形的特点弯曲前坐标网格的变化2.研究弯曲变形的特点弯曲变形区的横截面变化情况窄板（B/t3）宽板（B/t3）2.研究弯曲变形的特点窄板弯曲后的断面变化2

4、.研究弯曲变形的特点变形特点工件分成了直边和圆角部分变形区——圆角部分切向变形不均匀方形扇形外层伸长内层收缩中性层厚度变薄变薄系数/减薄系数宽度方向变化宽板和窄板长度增加一般是宽板，宽度变化小细而长的板料弯曲后的纵向翘曲与窄板弯曲后的剖面畸变，管材、型材弯曲后的剖面畸变中性层的内移2.研究弯曲变形的特点翘曲2.研究弯曲变形的特点型材、管材弯曲后的剖面畸变3.弯曲变形时的应力、应变状态分析应力状态宽板（B/t＞3）窄板（B/t＜3）长度方向σ1：内区受压，外区受拉厚度方向σ2：内外均受压应力宽度方向σ3：内外侧压力均为零长度方向σ1：内区受压，外区受拉厚度方向σ2：内外均受压应力宽

5、度方向σ3：内区受压，外区受拉两向应力三向应力3.弯曲变形时的应力、应变状态分析应变状态宽板（B/t＞3）窄板（B/t＜3）长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变厚度方向ε2：内区拉应变，外区压应变宽度方向ε3：内区拉应变，外区压应变长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变厚度方向ε2：内区拉应变，外区压应变宽度方向ε3：内外区近似为零三向应变两向应变3.弯曲变形时的应力、应变状态分析应变状态：三个方向(1)长度(切向)：外伸，内缩(2)厚度(径向)：外薄，内厚(3)宽度方向分两种情况：1)窄板弯曲(b/t≤3)：外缩，内伸2)宽板弯曲(b/t＞3)：外侧和内侧无应变4.弯曲时的中性层4

6、.弯曲时的中性层应力中性层：毛坯截面上的应力，在外层的拉应力过渡到内层的压应力时，发生突变或者应力不连续的纤维层微分平衡方程--外区于是塑性条件中性层4.弯曲时的中性层应变中性层：板料弯曲时，外层纤维受拉，内层纤维受压，在拉伸与压缩之间存在着一个既不伸长、也不压缩的纤维层5.1.2弯曲质量分析变形变形程度质量问题：弯裂、回弹、偏移、翘曲、变形区厚度变薄和毛坯长度增加1.弯曲裂纹与最小相对弯曲半径板料弯曲时外层受拉应力超过材料强度极限时将出现弯曲裂纹（1）最小相对弯曲半径rmin/t相对弯曲半径（r/t）：表示板料弯曲变形程度的大小1.弯曲裂纹与最小相对弯曲半径弹性弯曲条件或坯料弯

7、曲变形区内切向应力的分布ａ）弹性弯曲ｂ）弹－塑性弯曲ｃ）纯塑性弯曲1.弯曲裂纹与最小相对弯曲半径最外层的断后伸长率弯曲半径越小，外层金属的相对伸长量越大。=1.弯曲裂纹与最小相对弯曲半径（2）影响最小相对弯曲半径的因素最小弯曲半径rmin：在板料不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小圆角半径。常用最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极限。其值越小越有利于弯曲成形。材料的力学性能塑性材料表面和侧面的质量弯曲线的方向弯曲中心角板料的热处理状态厚度1.弯曲裂纹