冷冲压工艺与模具设计经典课件第3章-PPT课件.ppt

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1、第3章弯曲本章内容弯曲是冷冲压基本工序之一。本章在分析弯曲变形过程及弯曲件质量影响因素的基础上，介绍弯曲工艺计算、工艺方案制定和弯曲模设计。涉及弯曲变形过程分析、弯曲半径及最小弯曲半径影响因素、弯曲卸载后的回弹及影响因素、减少回弹的措施、坯料尺寸计算、工艺性分析与工艺方案确定、弯曲模典型结构、弯曲模工作零件设计等。本章重点1．弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；2．弯曲工艺计算方法；3．弯曲工艺性分析与工艺方案制定；4．弯曲模典型结构与结构设计；5．弯曲工艺与弯曲模设计的方法和步骤。难点1．弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；2．影响回弹的因素与减少回弹的措施；3．弯曲工艺计算；4．弯曲模典型

2、结构与弯曲模工作零件设计。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，形成所需形状零件的冲压工序。弯曲方法：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折弯、滚弯、拉弯等。弯曲模：弯曲所使用的模具。3.1弯曲概述典型弯曲件及实物弯曲方法1—模柄;2—圆柱销;3—凸模;4—凹模;5—定位销;6—下模座;7—螺钉;8—弹簧;9—顶杆;10—挡料销V形件弯曲模弯曲分类：自由弯曲和校正弯曲。校正弯曲过程3.2弯曲变形过程及变形特点3.2.1弯曲变形过程1.弯曲变形主要发生在弯曲带中心角α范围内，中心角以外基本不变形。2.坯料在长、宽、厚三个方向都发

3、生了变形。弯曲前后网格变化3.2.2弯曲变形特点弯曲角与弯曲带中心角弯曲变形区的横截面变化3.2.2弯曲变形特点应力状态宽板（B/t＞3）窄板（B/t＜3）长度方向σ1：内区受压，外区受拉厚度方向σ2：内外均受压应力宽度方向σ3：内外侧压力均为零长度方向σ1：内区受压，外区受拉厚度方向σ2：内外均受压应力宽度方向σ3：内区受压，外区受拉两向应力三向应力3.2.3弯曲变形时的应力与应变状态应变状态宽板（B/t＞3）窄板（B/t＜3）长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变厚度方向ε2：内区拉应变，外区压应变宽度方向ε3：内区拉应变，外区压应变长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变厚度方向ε2：内区

4、拉应变，外区压应变宽度方向ε3：内外区近似为零三向应变两向应变3.2.3弯曲变形时的应力与应变状态1.弯曲变形程度：常用板料的相对弯曲半径r/t来表示板料弯曲变形程度的大小。2.最小弯曲半径：通常将不致使材料弯曲时发生开裂的最小弯曲半径的极限值，称为该材料的最小弯曲半径。3.3弯曲件质量分析3.3.1弯曲变形程度与最小弯曲半径1.最小相对弯曲半径rmin/t2.最小弯曲半径影响因素（１）材料的力学性能；（2）弯曲方向；（3）弯曲件角度φ；（4）板料的热处理状态；（5）板料的边缘以及表面状态:（6）板宽的影响。3.3.2弯裂与最小相对弯曲半径的控制3．最小弯曲半径rmin的数值参见表3-14

5、.防止弯裂的措施不宜采用最小弯曲半径。当零件的弯曲半径小于表3-1所列数值时，为了提高极限弯曲变形程度，防止弯裂，常采用的措施有退火、加热弯曲、消除冲裁毛刺、两次弯曲（先加大弯曲半径，退火后再按工件要求小弯曲半径弯曲）、校正弯曲以及对较厚的材料开槽后弯曲。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。1.回弹现象2.弯曲回弹的表现形式(１)曲率减小(２)弯曲中心角减小3.3.3弯曲卸载后的回弹(１)材料的力学性能3.影响回弹的因素越大，回弹越大。材料的力学性能对回弹值的影响1、3－退火软钢；

6、2-软锰黄铜；4-经冷变形硬化的软钢3.影响回弹的因素（续）(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，故回弹角越大。(４)弯曲方式及弯曲模①在无底凹模内作自由弯曲时回弹最大。②在有底凹模内作校正弯曲时，回弹较小。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。（5）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。3.影响回弹的因素（续）(6)工件的形状一般而言，弯曲件越复杂，一次弯曲成形角的数量越多，

7、回弹量就越小。方法:先根据经验数值和简单的计算来初步确定模具工作部分尺寸，然后在试模时进行修正。3.3.3弯曲卸载后的回弹4.回弹值的确定(1)大变形程度（＜5）自由弯曲时的回弹值卸载后弯曲件圆角半径的变化是很小的，可以不予考虑，而仅考虑弯曲中心角的回弹变化。弯曲中心角为90°时部分材料的平均回弹角见表3-3。当弯曲件弯曲中心角不为90°时，其回弹角可用下式计算：校正弯曲的回弹可用试验所得的公式（见表3-3）计算，符号如