模具设计与制造（第二版张荣清主编）ppt电子课件教案第3章弯曲工艺与弯曲模

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1、第3章弯曲工艺与弯曲模3.1弯曲工艺及弯曲件的工艺性3.1.1弯曲工艺概述在冲压生产中，把金属坯料弯折成一定角度或形状的过程最常见的是用弯曲模(又称压弯模)在普通压力机(如曲柄压力机、液压机、摩擦压力机等)上进行弯曲(压弯)。8/30/202118/30/20212弯曲件的弯曲方法模具压弯折弯滚弯拉弯8/30/202133.1.2弯曲件的工艺性弯曲件对弯曲加工的适应性。具有良好工艺性可以提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产效率。1.弯曲件的结构工艺性（1）弯曲件的形状：尽可能简单并左右对称，以保证弯曲时毛坯不产

2、生滑动或偏移，从而影响弯曲件的精度。工艺孔8/30/20214小型非对称弯曲件采用成对弯曲再切断的工艺8/30/20215（2）弯曲件的内侧半径不能太小r越小，外表面变形越大，过小，会超过材料变形极限而产生裂纹。（3）弯曲件直边高度大于材料厚度的2倍。当h<2t时，应预先压槽再弯曲或加大直边高度，待弯曲后，将直边高出部分切除。当弯曲边带有斜角时，应使h=（2-4）t>3mm8/30/20216（4）弯曲件孔边距孔必须置于变形区之外，当t<2mm时，孔边到弯曲半径中心的距离S≥t；当t>2mm时，S≥2t。如果S

3、过小，需要弯曲变形后再冲孔，或预先冲工艺孔来吸收弯曲变形应力，防止弯曲时变形。8/30/20217（5）止裂孔、止裂槽对于局部弯曲某一段边缘时，为防止应力集中而产生撕裂，可增添工艺孔、工艺槽或将曲线移动一段距离，以避开尺寸突变处，并使S≥r,b≥t,d≥t,h=t+r+b/2。8/30/202182.弯曲件尺寸标注不同标注会导致不同加工方案。（a）：先落料冲孔，然后弯曲成形，工艺比较简单；（b）（c）冲孔只能在弯曲变形后进行，增加了工序。所以（a）合理。3.弯曲件精度与材料的力学性能、厚度、模具结构、毛坯定位方

4、式、工序数量和工序顺序有关。无特殊要求时，IT13，角度公差大于±15‘。8/30/202193.2弯曲工艺设计及计算3.2.1弯曲变形过程在开始弯曲时，板料与凸、凹模三点接触，板料的弯曲内侧半径为r0。随着凸模的下压，板料的直边与凹模V形表面逐渐靠紧，弯曲内侧半径逐渐减小变为r1，同时弯曲力臂也逐渐减小，由l0变为l1，直到板料与凸模三点接触，弯曲内侧半径和弯曲力臂分别减小为r2和l2。当凸模、板料与凹模三者完全压紧，板料的内侧弯曲半径及弯曲力臂达到最小时，弯曲过程结束，得到所需的零件。其变化过程为r0＞r1

5、＞r2＞r，l0＞l1＞l2＞l。8/30/2021103.2.2弯曲变形分析采用网格分析法。先在板料毛坯侧面用机械刻线或照相腐蚀的方法画出网格，观察弯曲变形后网格的变形情况，就可分析出板料的变形特点。（1）弯曲后，弯曲件分成了圆角和直边两个部分，变形主要发生在弯曲中心角α范围内，中心角以外基本不变形。8/30/202111(2)在变形区内，毛坯在长、宽、厚三个方向都产生了变形，但变形不均匀。1)长度方向：网格由正方形变成了扇形、靠近凹模一侧（外区）的长度伸长，靠近凸模一侧（内区）的长度缩短，长度变形前后没有变

6、化的这一层面称为应变中性层。8/30/2021122)厚度方向：内区厚度增加，外区厚度减小，但因凸模紧压毛坯，厚度方向变形较困难，所以内侧厚度的增加量小于外侧厚度的变薄量，因此材料厚度在弯曲变形区内会变薄，使毛坯的中性层发生内移。8/30/2021133)宽度方向：宽板（宽厚比>3),材料在宽度方向的变形会受到相邻金属的限制，横断面几乎不变，基本保持为矩形。窄板（宽厚比≤3),材料宽度方向的变形不约束，断面几变成了内宽外窄的扇形，由于变形区发生畸变，当侧面有一定配合要求时，需要增加后续辅助工序，实际生产中弯曲大

7、部分属于宽板弯曲。8/30/2021143.2.3最小弯曲半径的确定弯曲件内侧的曲率半径r。弯曲时外侧受拉伸，当外侧拉伸应力超过材料的抗拉强度时，在板料的外侧将产生裂纹—弯裂。r越小，越易弯裂。rmin受材料的力学性能、弯曲方向、板料的表面和侧面质量、板料厚度等因素的影响。表3.18/30/202115弯曲变形程度板料弯曲时外层受拉，当拉伸应力超过材料的强度极限时，板料外层将出现弯曲裂纹。对于同一种材质的板料而言，能否出现裂纹取决于r/t的大小。用相对弯曲半径r/t表示弯曲变形程度。最小相对弯曲半径rmin/t

8、表示弯曲时的成形极限。8/30/202116影响最小相对弯曲半径的因素(1)材料的力学性能。材料的塑性越好，其断后伸长率δ值越大，最小相对弯曲半径rmin/t越小。弯曲带中心角α。弯曲带中心角α越小，最小相对弯曲半径rmin/t越小。板料的热处理状态。经退火的板材塑性好，rmin/t较小。冷作硬化的板材塑性降低，rmin/t较大。8/30/202117影响最小相对弯曲半径的因素板料的边