锻压工艺学-弯曲

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1、3弯曲图1-10弯曲变形过程1-凸模；2-凹模3.1概述概念：把平板毛坯、型材或管材等弯成一定的曲率、一定的角度形成一定形状零件的冲压工序。3.2弯曲变形的特点a)圆角部分：远离圆角的直边部分：靠近圆角处的直边：(b)在变形区内：纵向纤维bb：纵向纤维aa：应变中性层(图中oo层)：(c)弯曲变形区，板料厚度发生变化。(d)变形区的横断面变化分两种情况：宽板(板宽B与板厚t之比大于弯曲时，仍保持矩形；而窄板(B<3t)弯曲时，断面由矩形变成了扇形。3.3弯曲时的应力和应变（1）弹性弯曲假定应变中性层的曲率半径为，弯曲角为，距中性层为y处的纤维，其切向应变：(1)切向应

2、力为(2)弹性弯曲的条件：(3)即(4)应力中性层0：(2)弹—塑性弯曲和线性纯塑性弯曲图各种弯曲的应力分布(a)弹性弯曲；(b)没有硬化的弹-塑性弯曲；(c)没有硬化的线性纯塑性弯曲；(d)、(e)有硬化的弹-塑性弯曲和纯塑性弯曲(3)立体纯塑性弯曲窄板弯曲的应变状态是立体的，而宽板弯曲的应变状态则是平面的。（4）宽板弯曲时应力中性层位置应力中性层的径向最大应力为：图1-14主应力分布图（5）弯曲时应变中性层的位置应变中性层:大圆角半径弯曲(R／t>5)：应变中性层位于板厚的中央，由下式决定：小圆角半径弯曲（R/t<5）：应变中性层的位置根据弯曲变形前后体积不变的条件

3、决定。（6）弯曲区板料厚度的变薄以中性层为界，外层纤维受拉使厚度减薄，内层纤维受压使板料增厚。在R/t<5的塑性弯曲:（7）板料长度的增加宽度方向尺寸：弯曲件板料长度：（8）板料横截面的畸变、翘曲和拉裂图板料弯曲后的畸变和拉裂3.4最小弯曲半径r弯曲零件内表面的圆角半径，毫米；t板材的厚度，毫米。最小弯曲半径rmin：在保证毛坯外层纤维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3.4.1影响最小弯曲半径的因素(1)零件的弯曲角图3.5弯曲角对最小弯曲半径的影响弯曲角越小，直边部分参与变形的分散效应越显著，最小弯曲半径值也越小。(2)板料的纤维方向弯曲件的折弯线

4、与纤维方向垂直时，最小相对弯曲半径的数值最小；如果折弯线与纤维方向平行，最小弯曲半径的数值最大。(3)板料的表面和侧边质量(4)板料的厚度厚度较小：切向应变变化的梯度大，很快由最大值衰减为零。与切向变形最大的外表面相临近的金属，可以起到阻止外表面金属产生局部不均匀延伸的作用。3.4.2最小相对弯曲半径的经验选用材料正火或退火硬化的弯曲线方向与轧纹垂直与轧纹平行与轧纹垂直与轧纹平行铝退火紫铜黄铜H6805、08F00.30.31.00.40.20.82.00.80.50810，A1,A200.40.40.81520,A30.10.50.51.02530,A40.20.60

5、.61.23540,A50.30.80.81.54550,A60.51.01.01.73.5弯曲力与弯曲力矩的计算3.5.1弯曲时的应力与弯矩的计算（自学）3.5.2弯曲力计算及设备选择选用的大致原则是：式中F压机选用的压力机吨位，牛顿；F弯曲力计算弯曲力，牛顿；P有压料板或推件装置的压力，约为弯曲力的30-80%。3.6弯曲件回弹3.6.1回弹现象的理论分析弯曲件的回弹:原因:弯曲时内、外区纵向应力方向不一致，弹性恢复时方向也相反。影响回弹的因素:1)材料的机械性能弹性模量越小，屈服极限和抗拉强度等与变形抗力有关的数值越大，回弹也越大。图机械性能对回弹值的影响I、

6、III-退火软钢：Ⅱ-软锰黄铜；Ⅳ-退火后再经冷变形硬化的软钢2)相对弯曲半径R／t相对弯曲半径越小，板料的变形程度越大，在板料中性层两侧的纯弹性变形区以及塑性变形区总变形中的弹性变形的比例减小，所以回弹值就越小。图变形程度对回弹值的影响由于可知：3)弯曲中心角中心角越大，变形区域R越大，回弹积累值越大，回弹角越大。4)工件形状U形件的回弹

7、，使工件角度小于模具角度。对U形弯曲件：顶件力大小对回弹有很大影响。顶件力大，回弹角为正值；顶件力小，会出现负回弹。3.6.2回弹值的确定设卸载前中性层半径为0，弯曲角为，回弹后的中性层半径为0，弯曲角为0，则弯曲件的曲率变化量为角度变化量为：角度变化量为：对V形件的弯曲：对U形件的弯曲：-回弹角（单面）；K-中性层系数；l-支点的距离，即凹模的口宽；l1-弯曲力壁；s-屈服应力；E-弹性模量；t-材料厚度。3.6.3减少回弹的措施(1)改进弯曲件局部结构和选用合适材料在弯曲件变形处压制