冲压第4章 弯曲工艺与模具设计

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1、第4章弯曲工艺与模具设计4.1弯曲变形过程分析4.2弯曲件质量分析及控制4.3弯曲工艺计算4.4弯曲工艺设计4.5弯曲模设计4.6弯曲模设计举例2016-3-202能力要求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.认识弯曲模典型结构及特点，掌握弯曲模工作零件设计方法；4.掌握弯曲工艺与弯曲模设计的方法和步骤。2016-3-203弯曲定义弯曲: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，形成所需状零件的冲压工序。2016-3-204用模具成形弯曲件一52016-3-20用模具成形弯曲件二2016-

2、3-206弯曲使用的模具叫弯曲模1.下模座；2.销钉；3.凹模；4.凸模；5.横销；6.模型模柄；7.顶料杆；8.螺钉；9.弹簧；10.定位板2016-3-207扩展阅读2016-3-2084.1弯曲变形过程分析4.1.1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。在板材O点处，凸模施加外力2F，在凹模2支承点A、B处，则产生反力并与这外力构成了弯曲力矩M=F*L，该弯曲力矩使板材产生弯曲变形。2016-3-209V形弯曲件的弯曲过程要点：1）随着凸模的下压，弯曲内侧半径逐渐减小，弯曲力臂也逐渐减小；2）

3、随着凸模的下压，凸模与板料从一点接触变为三点接触。当凸模继续下压，板料将会产生反向弯曲直至与凸模、凹模的工作表面完全贴合。l0>l1>l2>lr0>r1>r2>r102016-3-20弯曲方式凸模板料凹模a）自由弯曲b）校正弯曲2016-3-20114.1.2弯曲变形特点弯曲前a1b1弯曲后（应变中性层）2016-3-2012弯曲毛坯的横截面变化情况窄板弯曲宽板弯曲εθ，ερ，εB分别代表板料沿长度，厚度和宽度方向的应变。因为板料主要沿切向发生变形，因此切向变形是绝对值最大的主应变方向。根据体积不变原理εθ+ερ+εB=0，其它方向的变形将与主

4、变形方向相反。2016-3-2013弯曲变形区的变形特点工件分成了直边和圆角两个部分，变形主要发生在圆角部分。圆角是弯曲变形的主要变形区，ɑ为弯曲中心角。变形区变形不均匀：外区切向受拉伸长；内区切向受压缩短，出现应变中性层——变形前后长度不发生变化的金属层。变形区厚度变薄，η＝t’/t≤1，变薄程度与r的大小有关。横截面的变化：宽板不变，窄板内区变宽、外区变窄。2016-3-20144.1.3弯曲变形区的应力应变状态εθ，ερ，εB分别代表板料沿长度，厚度和宽度方向的应变。2016-3-20154.1.3弯曲变形区的应力应变状态弯曲变

5、形区中性层内移弯曲前变形区的体积：v0=Lbt弯曲后变形区的体积：中性层的长度弯曲变形前后不变：弯曲变形区变形前后体积不变：变薄系数：可以看出，中性层位置与板料厚度t、弯曲半径r以及变薄系数等因素有关。相对弯曲半径r/t越小，则变薄系数、中性层的曲率半径越小,中性层位置的内移越大。2016-3-20164.2弯曲件质量分析及控制4.2.1弯裂4.2.2回弹4.2.3偏移4.2.4板料横截面的畸变和翘曲变形4.2.5变形区变薄和弯曲件长度增加……2016-3-20174.2.1弯裂弯裂是指弯曲变形区外层材料产生裂纹的现象。产生弯裂的主要原因是弯曲

6、变形程度超出被弯材料的成形极限。弯裂可以避免。2016-3-20181.弯曲变形程度rt/2r/t——表示弯曲变形程度大小。r/t越小，弯曲变形程度越大，有一最小相对弯曲半径rmin/t2016-3-2019弯曲工艺各参数定义：1）弯曲变形区的内圆角半径r称为弯曲半径。2）弯曲半径与板料厚度的比值r/t称为相对弯曲半径。3）弯曲时板料最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径rmin。4）最小弯曲半径与板料厚度的比值称为最小相对弯曲半径rmin/t。5）制件弯曲加工的角度，即弯曲后制件直边夹角的补角α1称为弯曲角。6）弯曲后制件直边夹

7、角的对角α称为弯曲中心角。7）弯曲后制件直边的夹角θ称为弯曲件角度。2016-3-20202.最小相对弯曲半径及其影响因素最小相对弯曲半径是指板料弯曲时最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径与板料厚度的比值。影响最小相对弯曲半径的因素：1)材料的力学性能：塑性好，rmin/t小。2)板料的纤维方向：弯曲线与纤维方向垂直，rmin/t小。3)板料的表面质量和侧边质量：表面质量和侧面质量好，rmin/t小。3.最小弯曲半径的值2016-3-2021见表4-24.控制弯裂的措施（1）选择塑性好的材料进行弯曲，对冷作硬化的材料在弯曲前进行退火处理。（2）采用r

8、/t大于rmin/t的弯曲。（3）排样时，使弯曲线与板料的纤维组织方向垂直。（4）将有毛刺的一面朝向弯曲凸模一侧，或弯曲前去除毛刺。避免弯曲毛坯外侧有