压弯成型工艺分析与计算.ppt

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1、压弯成型工艺主讲：刘贤文广东省机械研究所产学研中心第一章板料压弯工作原理第一节、压弯曲概述第二节、弯曲件的质量分析第二章、管子弯曲第一节、管子弯曲概述第二节、管材弯曲形式第三节、管子弯曲工艺分析第五节、管子最小弯曲圆角半径第六节、管子弯曲工艺方法第七节、弯曲回弹第四节、管子弯曲产生的椭圆度分析第一章板料压弯工作原理弯曲：弯曲方法：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压弯、绕弯、滚弯、拉弯等。生活中的弯曲件一、压弯曲概念：

2、第一节、压弯曲概述二、　钢板在压弯曲变形过程及特点1.弯曲变形过程　图1-1所示为比较典型的V形校正弯曲，这里以此为例来说明材料弯曲变形的过程。图1-1弯曲过程a）r=r0b）r=r1c）r=r2d）r=r图1-2材料弯曲前后的网格变化2.弯曲变形的特点　为了观察板料弯曲时的金属流动情况，便于分析材料的变形特点.1、板料弯曲时截面上弯曲正应力的分布规律。图1-3板的弯曲实验三、板料弯曲正应力。1）纤维变化情况：如上图所示，平面弯曲时，其横截面仍保持为平面，只产生了相对转动，一部分纵向“纤维”伸长，一部分纵向“纤维”缩短。中性层不变，其

3、余的越远离中层性的纵向“纤维”伸长（或缩短量）越大。中性轴是横截面上压力、拉应力的分界线，中性轴上各点为压应力。以下的各点为拉应力。由虎克定律可知，横截面上各点的应力大小与所在点到中性轴z的距离y成正比，距中性轴越远的点应力截越大。式1-12）中性轴上应力分析2、弯曲正应力的计算式中M为弯矩，y是中性层到外受力点距离。——惯性矩式1-2式1-3图1-4梁截面上的弯曲应力分布第二节、弯曲件的质量分析(1)最小弯曲半径rmin/t的概念: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。常用最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极

4、限。其值越小越说明板料弯曲性能越好。一、最小弯曲半径rmin/t：最小弯曲半径rmin的数值查相关表图1-5板料弯曲状态及中性层位置二.弯曲件卸载后的回弹1、回弹现象。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。弯曲回弹的表现形式：图1-6弯曲时的回弹图1-7弯曲时的回弹2、回弹的表现形式：①弯曲回弹会使工件的圆角半径增大，即rz＞rp。则回弹量可表示为：Δr=rz-rp②弯曲回弹会使弯曲件的弯曲中心角增大，即α＜αp。则回弹量可表示为：Δα

5、=α-αp3、回弹值的确定1）小圆角半径弯曲回弹：A、当相对弯曲角900时，半径r/t＜5～8时，弯曲半径变化很小,可以不考虑,仅考虑弯曲角变化回弹值时。可查附录P及有关冲压手册初步确定回弹值，再根据经验修正给定制造时的回弹量。然后在试模时进行修正。B、当弯曲角不是900时,其回弹角则用公式计算2）按纯塑性弯曲计算，凸模圆角半径及角度按下式计算。当板料相对弯曲半径r/t＞5～8时，凸模圆角半径和中心角可按下式计算，在试模时再修正。式中r——工件的圆角半径（mm）；rp——凸模的圆角半径（mm）；由于影响弯曲回弹的因素很多，而且各因素又相互影响

6、，因此，计算回弹角比较复杂，也不准确。生产中一般是按经验数表或按力学公式计算出回弹值作为参考，再在试模时修正。α——工件的圆角半径r所对弧长的中心角；αp——凸模的圆角半径rp所对弧长的中心角。t——毛坯的厚度（mm）。E——弯曲材料的弹性模量（MPa）。σs——弯曲材料的屈服强度（MPa）。１)．材料的力学性能越大，回弹越大。材料的力学性能对回弹值的影响1、3－退火软钢2-软锰黄铜4-经冷变形硬化的软钢(２).影响回弹的因素２)．相对弯曲半径越大，回弹越大。变形程度对弹性恢复值的影响３)．弯曲中心角越大，变形区的长度越长，回弹积累值也越大，

7、故回弹角越大。5)．弯曲的形状.(U形回弹小于V形)校正弯曲圆角部分的回弹比自由弯曲时大为减小。校正弯曲时圆角部分的较小正回弹与直边部分负回弹的抵销，回弹可能出现正、零或是负三种情况。4）模具间隙,间隙越大,回弹也越大在弯曲U形件时，凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大，回弹角也就越大。第二章、管子弯曲一、管子压弯(一)压弯原理和压弯变形特点1．压弯原理压弯是用机械加压的方法对金属材料施加弯矩，使其弯曲成形的方法。2、工艺一般按管坏直径和壁厚不同情况选择不同的加工工艺。小直径薄壁管冷弯大直径管材热弯第一节、管子弯曲概述管子弯曲一般分

8、为压弯、挤弯、拉弯及专用弯管机弯曲等。3．压弯变形的特点压弯时金属材料产生外拉内压，材料中间有一层既不受拉也不受压的中性层。弯曲变形受最小弯曲半径的限制和材料回弹的