冲压工艺与模具设计ppt电子教案第3章弯曲工艺与模具设计课件

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1、冲压工艺与模具设计StampingTechnologyandMouldDesign第3章弯曲工艺与模具设计弯曲——将板料、棒料、管料和型材等弯曲成具有一定形状及角度零件的成形方法。弯曲成形的应用相当广泛，是板料冲压中常见加工工序之一。用弯曲方法所加工零件的种类很多，如V形件、U形件以及其他形状的零件。铰支板弯曲成形电控支架弯曲成形第3章弯曲工艺与模具设计2第3章弯曲工艺与模具设计生产中弯曲成形所用的工具和模具不同，便形成各种不同的弯曲方法:本章主要介绍板料在压力机上用模具弯曲——压弯工艺。3【主要内容】弯曲变形

2、机理弯曲件毛坯尺寸的确定最小弯曲半径弯曲力的计算弯曲件的回弹弯曲模工作部分尺寸的确定【重点】弯曲变形机理弯曲件的回弹第3章弯曲工艺与模具设计43.1弯曲变形机理一、弯曲过程及弯曲变形的特点1.变形过程弯曲-变形过程自由弯曲校正弯曲2.变形特点网格线实验法——在板料侧壁画上网格线，然后进行弯曲。通过观察弯曲后网格线及工件横断面的变化情况，可以发现其变形规律与特点。53.1弯曲变形机理弯曲变形的特点：(1)弯曲变形区主要是在弯曲件的圆角部分工件分成了直边和圆角两部分，圆角部分是变形区，其网格变成了扇形，而远离圆角的

3、直边部分网格没有变化，在靠近圆角处的直边的网格有少许变化。(2)在圆角变形区内，变形不均匀在圆角变形区，板料的外层(靠凹模一侧)纵向纤维受拉而伸长，内层(靠凸模一侧)纵向纤维受压而缩短。由板料的内、外表面至板料的中心，这种缩短与伸长的程度都将逐渐变小。由于板料材料的连续性，其间必有一层纤维的长度在弯曲前后保持不变，此层称为应变中性层，其曲率半径为。63.1弯曲变形机理(3)在圆角变形区内，应力不均匀在圆角变形区，板料外层切向受拉应力，内层切向受压应力。由内层过渡到外层，其间必有一层的切向应力为零，此层称为应力中

4、性层，其曲率半径为。在弹性弯曲或弯曲变形程度较小时，应变中性层与应力中性层重合，位于板料的中央，其曲率半径为。当弯曲变形程度较大时，应变中性层与应力中性层都从板料的中央向内区移动，且有。(4)相对弯曲半径较小时，变形区中的板料在变形后将产生变薄的现象（厚度变小）。越小，变薄程度越大。73.1弯曲变形机理(5)板料相对宽度b/t对变形区的变形有很大影响弯曲后工件横断面形状如图所示。宽板（）弯曲时，横断面几乎不变，仍保持原来的矩形；窄板（）弯曲时，横断面形状产生了变化，由矩形变成了扇形，而且内宽外窄。83.1弯曲变

5、形机理二、弯曲过程中变形区的应力应变状态窄板和宽板弯曲变形区的应力应变状态是不同的：1．窄板弯曲时（1）应变状态切向应变为绝对值最大的主应变，其外层为拉应变，内层为压应变。因板宽方向可自由变形，由体积不变定律可知：宽度方向——外层为压应变，内层为拉应变；在径向——外层为压应变，内层为拉应变。93.1弯曲变形机理（2）应力状态切向：按最大主应力与主应变同向原理，外层的为拉应力，内层的为压应力。宽度方向：由于材料可自由变形，故内、外层的。径向：内、外层的均为压应力。——窄板弯曲时内、外层的应变状态为立体状态，应力状

6、态则为平面状态。103.1弯曲变形机理2．宽板弯曲时（1）应变状态切向和径向的应变状态与窄板的相同。宽度方向，由于变形阻力较大，弯曲后板的宽度基本不变，即内外层的均接近于零。113.1弯曲变形机理（2）应力状态宽板的切向应力和径向应力与窄板相同。宽度方向上由于材料不能自由变形，外层的收缩及内层的伸长都受到限制，故外层的为拉应力，内层的为压应力。——宽板弯曲时内、外层的应变状态为平面状态，应力状态则为立体状态。123.1弯曲变形机理三、弯曲变形程度变形区中切向应变的大小与其在板厚方向上的位置有关。沿板厚方向，按线

7、性规律变化：133.1弯曲变形机理当变形不大时，可认为材料不变薄，且中性层仍在板料中间，则板料内表面和外表面的切向应变数值相等，且为最大：以代入得：上式表明：弯曲件表面上的应变量与相对弯曲半径大致成反比关系。而外表面的最大拉应变受材料性能(不产生拉裂)的限制。为获良好的弯曲件，便有一定的极值，故常用相对弯曲半径来表示弯曲的变形量，即弯曲变形程度。越小，表示弯曲变形程度越大。143.2弯曲件毛坯尺寸的确定板料弯曲时应变中性层的长度始终是不变的，故可根据弯曲后应变中性层的长度来确定弯曲件的毛坯长度。一、应变中性层的

8、位置(圆角部分)弯曲前变形区的体积：弯曲后的体积：153.2弯曲件毛坯尺寸的确定由解得：将，，代入可得：-变薄系数；-展宽系数，时，。163.2弯曲件毛坯尺寸的确定二、弯曲件毛坯长度的计算1．的弯曲件按应变中性层展开，求展开长度即可，计算步骤如下：①由弯曲件图分割出变形区（圆角部分）②确定各直边的长度③计算④计算变形区中性层展开长度⑤计算毛坯总长度173.2弯曲件毛坯尺寸的确定2．的弯