弯曲及弯曲模具设计课件.ppt

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1、弯曲及弯曲模具设计弯曲：将板料及棒料、管料、型材弯曲成具有一定形状和尺寸的弯曲制件的冷冲压工序称为弯曲。弯曲的方法有压弯、折弯、滚弯和拉弯等。其中，在压力机上利用模具对板料进行压弯加工在生产中用得最多。本章主要介绍在压力机上进行板料压弯加工的工艺和模具设计问题。弯曲工艺及模具设计就是搞清弯曲过程及特点及工艺性、确定弯曲工艺方案、设计相应的弯曲模。下面以图3-1为例，分析弯曲件的变形特点及工艺性、确定弯曲工艺方、设计弯曲模具。下面以图3-1为例，分析弯曲件的变形特点及工艺性、确定弯曲工艺方、设计弯曲模具。材料Q235图3-

2、1弯曲件3.1弯曲变形过程及特点3.1.1弯曲过程图3-2所示是板料V形弯曲时的弯曲过程示意图。将板料2放在凸模1和凹模3之间，凸模下压，迫使板料产生弯曲变形。图3-2（a）为弹性变形阶段，变形区材料的弯曲半径由∞变为r0，弯曲力臂为l0。图3-2（b）变形区材料应力达到屈服极限而进入塑性变形阶段，变形区弯曲半径和弯曲力臂逐步变小，分别由r0变为r1，l0变为l1。1-凸模2-板料3-凹模4-直边部分（非变形区）5-圆角部分（弯曲变形区）图3-2弯曲变形过程3.1弯曲变形过程及特点图3-2（c）板料弯曲变形区进一步变小，

3、弯曲半径减小至r2，弯曲力臂减小至l2。图3-2（d）板料的直边和圆角部分与凸、凹模完全贴紧。凸模回升后，即得到所需的弯曲件。自由弯曲：如果在板料和凸、凹模完全贴紧后凸模立即回升，这种弯曲称为自由弯曲。校正弯曲：如果在板料和凸、凹模完全贴紧后，凸模继续下行一段很小的距离，则这种弯曲称为校正弯曲。3.1弯曲变形过程及特点3.1.2弯曲变形的特点图3-3弯曲变形网格试验对照图3-3（a）和图3-3（b）弯曲前后网格和变形区断面的变化情况，可以看出弯曲变形的特点为：在变形区内：1、长度变化：（1）网格由正方形变为扇形，靠近凹模

4、的外层材料由于受拉而长度伸长，靠近凸模的内层材料由于受压而长度缩短。（2）内、外层材料既不受拉也不受压，其长度保持不变的材料称为中性层。3.1弯曲变形过程及特点2、厚度变化：内层材料紧靠凸模，如图3-4所示，t1=ht5~10时，板料基本上不变薄。图3-4弯曲变形区的断面变化3、宽度变化：当板料较窄（B<3t）时，宽度断面成内宽外窄，如图3-4（a）所示。当板料较宽（B>3t）时基本保持原状，如图3-4（b）所示。当板料的宽度很大，厚度又较薄，宽度方向的刚性较差时，板料弯曲的弯曲线容易产生

5、纵向弯曲。3.1弯曲变形过程及特点4、回弹：当凸模完成弯曲回程后，由于弹性变形的回复，弯曲件的弯曲半径r、弯曲角a与凸模圆角半径rp、中心角ap并不一致，这种现象称为回弹。5、弯裂：若弯曲变形程度太大，变形区外层材料所受拉应力达到材料的强度极限时，材料表面将被撕裂，这种现象称为弯裂。3.2弯曲件的工艺性3.2.1弯曲件的工艺性弯曲件的工艺性：指弯曲件的材料、形状、尺寸、精度要求和技术要求等对弯曲工艺的适应程度。一、弯曲件的材料弯曲件的材料应具有足够的塑性，较低的屈服极限和较高的弹性模量。最适宜于弯曲的材料：有钢（含碳量不

6、超过0.2%））、紫铜、黄铜、软铝等。脆性较大的材料，如磷青铜、铍青铜、弹簧钢等，要求弯曲时有较大的相对弯曲半径。非金属材料中，只有塑性较大的纸板、有机玻璃等才能进行弯曲，并且在弯曲前要对毛坯进行预热，弯曲时的相对弯曲半径也应较大（一般应使r/t>3~5）。3.2弯曲件的工艺性二、弯曲件的圆角半径为保证弯曲时外层材料不致弯裂，即要求弯曲件的相对弯曲半径不小于某一极限值，这一极限值称为最小相对弯曲半径，用rmin/t表示。值可查表3-1和表3-2确定。当r/t大于表中数值时可直接弯曲成形；r/t小于表中数值时，可采用下列措

7、施。(1)将弯曲毛坯预先安排退火或正火等热处理工序或采用加热弯曲工艺。(2)对于冲裁或剪切加工的毛坯，应将留有毛刺的一面放置于弯曲变形区的内层，或将毛坯断面滚光。3.2弯曲件的工艺性(3)如果弯曲件的相对弯曲半径较小，在进行弯曲展开毛坯冲裁的排样时，应尽可能使弯曲线与材料纤维方向垂直，如图３－５（ａ）所示，不能如图３－５（b）所示使弯曲线与材料纤维方向平行。多角弯曲时，应如图３－５（ｃ）所示使弯曲线与材料纤维方向相交一定的角度。图３－５　弯曲线与毛坯纤维方向的关系3.2弯曲件的工艺性(4)弯曲件的相对弯曲半径小于材料的最

8、小弯曲半径时，即r/t