弯曲工艺与弯曲模设计.ppt

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1、第四章弯曲工艺与弯曲模学习目标了解弯曲工艺及弯曲件的结构工艺性分析；理解弯曲变形过程分析；理解弯曲件的质量问题及防止措施；掌握弯曲工艺设计和弯曲模具典型结构组成及工作过程分析。4.1弯曲工艺及弯曲件工艺性4.1.1弯曲工艺弯曲是指把金属坯料弯成一定角度或形状的过程，是冲压生产中应用较广泛的一种工艺。弯曲时所使用的模具称为弯曲模。1.弯曲2.弯曲方法方法：压弯、折弯、滚弯、拉弯使用设备：压力机、折弯机、滚弯机（卷板机）、拉弯机等。图4-1弯曲方法示意图1.弯曲的开始阶段4.1.2弯曲变形过程弯曲圆角

2、半径r很大，弯曲力矩很小，仅引起材料的弹性变形。随着凸模进入凹模深度的增大，凹模与板料的接触位置发生变化，弯曲力臂ι逐渐减小，弯曲圆角半径也随之逐渐减小。图4-2V形件弯曲变形过程当弯曲圆角半径减小到一定值时，毛坯变形区内外表面首先开始出现塑性变形，并逐渐向毛坯内部扩展，变形由弹性弯曲过渡到弹—塑性弯曲。2.弹-塑性弯曲阶段促使材料塑性变形的弯曲力矩是逐渐增大的。由于弯曲力臂l逐渐减小，因此弯曲力处于不断上升的趋势。凸模继续下行，板料与凸模V形斜面接触后被后向弯曲。后向弯曲3.塑性弯曲阶段当凸模到

3、达下止点时，毛坯被紧紧地压在凸模与凹模之间，使毛坯内侧弯曲半径与凸模的弯曲半径吻合，完成弯曲过程，变形由弹—塑性弯曲过渡到塑性弯曲。弯曲分类自由弯曲校正弯曲当弯曲过程结束，凸模、凹模、毛坯三者相吻合后，凸模不再下压的弯曲工序，回弹量较大。当弯曲过程结束，凸模、凹模、毛坯三者相吻合后，凸模继续下压，产生刚性镦压，使毛坯产生进一步塑性变形，从而对弯曲件的弯曲变形部分进行校正的弯曲工序。4.1.3弯曲变形特点图4-3弯曲变形后网格变化1.弯曲变形区的位置弯曲变形的区域主要发生在弯曲圆角区，即弯曲带中心角

4、α范围内。图4-4弯曲角与弯曲带中心角弯曲带中心角α弯曲角θα+θ=180o2.应变中性层在拉伸与压缩之间存在一个既不伸长也不缩短的中间纤维层，称为应变中性层。图4-5中性层位置的确定3.变形区厚度和板料长度弯曲中性层向内偏移。中性层内移的结果是：内层纤维长度缩短，导致厚度增加；外层纤维拉长，厚度相应减薄。由于厚度增加量小于变薄量，因此板料总厚度在弯曲变形区内变薄。同时，由于体积不变，故变形区的变薄使板料长度略有增加。图4-6板料厚度方向变形情况4.变形区横断面的变形宽板窄板弯曲时，宽度方向的变形

5、不受约束。由于弯曲变形区外侧材料受拉而引起板料宽度方向收缩，内侧材料受压引起板料宽度方向增厚，其横断面形成外窄内宽的扇形。弯曲时，材料在宽度方向上的变形会受到相邻金属的限制，其变形区断面几乎不变，基本保持为矩形。4.1.4弯曲件的结构工艺性弯曲件良好的工艺性，不仅能简化弯曲工序和弯曲模的设计，而且还能提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产率。图4-7弯曲件的对称性左右不对称，弯曲时由于工件受力不平衡将会产生滑动现象影响工件精度。1.弯曲件的形状2.最小弯曲半径最小弯曲半径指弯曲件弯曲部分的内角半径，

6、用r表示。图4-8弯曲方向对弯曲半径的影响弯曲半径过小，毛坯在弯曲时，其外表面的变形就可能会超过材料的变形极限而产生裂纹。因此弯曲工艺受最小弯曲半径rmin的限制。由于难以准确地建立最小弯曲半径与影响因素的关系，所以最小弯曲半径一般由试验确定。3.弯曲件的直边高度直边高度H过小，那么直边在弯曲模上支承的长度也过小，不易形成足够的弯矩，弯曲件的形状难以控制。如果可加大直边高度，待弯曲成形后，再将直边的高出部分切除。当弯曲边带有斜度时，应保证图4-9直边高度要求4.弯曲件孔边距图4-10弯曲件孔边距图

7、4-11防止孔变形的措施设孔边到弯曲半径r的中心的最小距离为s不满足先弯曲后冲孔或改变零件形状；增加工艺孔5.止裂孔、止裂槽图4-12止裂孔、止裂槽当局部弯曲某一段边缘时，为了防止尖角处由于应力集中而产生裂纹，可增添工艺孔、工艺槽或将弯曲线移一定距离，以避开尺寸突变处，并满足6.弯曲件的尺寸标注和精度尺寸标注时要考虑弯曲工艺的特点，尽量避免对由于回弹和变形而引起的变形区进行尺寸标注。尺寸标注注意事项精度要求不高于IT13级，角度公差大于图4-13孔位置标注4.2弯曲模典型结构工作零件（凸模、凹模，

8、凸凹模）定位零件（定位板、定位钉等）顶件及压料装置导向零件（常用导柱导套式）固定零件（模架、固定板、墊板、模柄、紧固件等）弯曲模具结构可分为五个部分：模具应用举例4.2.1V形件弯曲模图4-14V形件弯曲模1.V形弯曲模形状简单，能一次弯曲成形。常用的方法有两种：一种是沿弯曲件的角平分线方向弯曲，称为V形弯曲；另一种是垂直于一直边方向的弯曲，称为L形弯曲。1-顶杆；2-定位钉；3-模柄；4-凸模；5-凹模；6-下模座凸、凹模之间的间隙是靠调节压力机的装模高度来控制，所以对材料的厚度