弯曲工艺与弯曲模设计

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1、第三章弯曲工艺与弯曲模设计基本要求：了解弯曲工艺及弯曲变形过程及其特点，掌握弯曲模件最小弯曲半径和弯曲力的计算，掌握弯曲模工作部分的设计。13.1、概述弯曲：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。弯曲方法：弯曲方法可分为在压力机上利用模具进行的压弯以及在专用弯曲设备上进行的折弯、滚弯、拉弯等。23.1、概述弯曲件的弯曲方法模具压弯折弯滚弯拉弯33.1、概述弯曲模：本章与第2章相比：准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。弯曲所使用的模具。43.2、弯曲变形分析V形弯曲是最基本的弯曲变形。一、弯曲变形过程1

2、.弯曲变形时板材变形区受力情况分析变形区主要在弯曲件的圆角部分，板料受力情况如图所示。1-凸模2-凹模53.2、弯曲变形分析2.弯曲变形过程：弹性变形－塑性变形－弯曲校正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角的变化。63.2、弯曲变形分析二、弯曲时材料的流动情况(1)变形区主要在弯曲件的圆角部分，圆角区内的正方形网格变成了扇形。在远离圆角的两平直部分，几乎没有变形。(2)变形区内，板料外区(靠凹模一边)的金属切向受拉而伸长，内区（靠凸模一边）的金属切向受压而缩短。由内、外表面至板料中心，其缩短和伸长两个区之间，总存在一层金属，其长度在变形前后

3、没有变化，成为中性层。中性层向板料内区移动。弯曲后弯曲前73.2、弯曲变形分析(3)当相对弯曲半径（r/t）较小时。弯曲变形区中的板料在弯曲后产生厚度变薄现象。(4)弯曲变形区内板料横截面的变化有两种情况；对于窄板(b＜3t)，外区受拉引起宽度收缩，内部受压引起宽度伸长，故原矩形断面变成了扇形。对于宽板(b＞3t)，弯曲后横截面无明显变化，仍保持为矩形。窄板（B<3t）宽板（B>3t）83.2、弯曲变形分析型材、管材弯曲后的剖面畸变93.2、弯曲变形分析三、塑性弯曲变形区的应力、应变状态平面应变状态平面应力状态103.2、弯曲变形分析弯曲时，外表面在切向拉应力的作用下

4、产生切向伸长变形：相对弯曲半径（r/t）：四、变形程度及其表示方法表示板料弯曲变形程度的大小。aabboo113.2、弯曲变形分析最小弯曲半径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。故也常用最小弯曲半径rmin表示弯曲时的成形极限。其值越小越有利于弯曲成形。五、最小弯曲半径1.影响最小弯曲半径的因素（１）材料的力学性能（２）材料表面和侧面的质量、应力集中或加工硬化（３）弯曲线的方向与钢板的纤维方向（４）弯曲中心角越小，半径越小123.2、弯曲变形分析2．最小弯曲半径rmin的数值参见表3－13．提高弯曲极限变形程度的方法（1）经冷变形硬化

5、的材料，可热处理后再弯曲。（2）清除冲裁毛刺，或将有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘。（3）对于低塑性的材料或厚料，可采用加热弯曲。（4）采取两次弯曲的工艺方法，中间加一次退火。（5）对较厚材料的弯曲，如结构允许，可采取开槽后弯曲。133.3、弯曲卸载后的回弹塑性弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致，这种现象叫回弹。一、回弹现象弯曲回弹的表现形式：１．弯曲半径变大２．弯曲角变大，弯曲中心角减小143.3、弯曲卸载后的回弹１．材料的力学性能二、影响回弹的因素材料的力学性能对回弹值的影响1

6、、3－退火软钢2-软锰黄铜4-经冷变形硬化的硬钢153.3、弯曲卸载后的回弹２．相对弯曲半径弯曲半径越大，弹性变形比例大，塑性变形比例小，回弹越大。３．弯曲中心角弯曲中心角越大，变形区的长度越长，回弹积累值也越大，故回弹越大。４．弯曲方式及弯曲模（1）自由弯曲时，回弹最大。（2）校正弯曲使塑性变形稳定，回弹较小。（3）在弯曲U形件时，凸、凹模间隙越大，回弹角也就越大。５．工件的形状：弯曲件越复杂，一次弯曲成形角的数量越多，回弹量就越小163.3、弯曲卸载后的回弹先根据经验数值初步确定模具工作尺寸，然后在试模时进行修正。三、回弹值的确定１．小变形程度（≥10）自由弯曲时

7、的回弹值凸模工作部分的圆角半径和角度可按下式进行计算：173.3、弯曲卸载后的回弹2．大变形程度（＜5）校正弯曲时的回弹值变形程度在卸载前后变化不大，故卸载后弯曲件圆角半径的变化是很小的，可以不予考虑，而仅考虑弯曲角的回弹变化。弯曲角为90°时部分材料的平均回弹角见表3-2。当弯曲件弯曲角不为90°时，其回弹角可用下式计算：183.3、弯曲卸载后的回弹1.改进弯曲件的设计四、减少回弹的措施（1）尽量避免选用过大的r/t。如有可能，在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹。（2）尽量选用小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。193.3、弯曲卸载