冷冲压与模具设计ppt课件.ppt

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1、第3章弯曲3.1弯曲变形过程及变形特点3.2最小弯曲半径3.3弯曲件的工艺性3.4弯曲工艺方案的确定3.5弯曲模设计的工艺计算3.6弯曲模设计实例3.1弯曲变形过程及变形特点3.1.1弯曲变形过程1．弹性弯曲阶段弯曲前，毛坯定位在凹模开口面上。凸模随着压力机滑块向下运动，开始进行弯曲。如图3-3(a)所示，凸模最先接触板料中部，同时在凹模开口面与板料接触面形成左右两个支承点，因此在凸、凹模的作用力下板料内部形成了弯矩，使板料弯曲，产生弹性变形。2．塑性弯曲阶段凸模继续下压，弯曲夹角与弯曲半径不断减小。凹模对板料的支承点不断向内移动，毛坯弯曲变形区逐渐缩小，直到与凸模三点接触；随着继

2、续下压与板料三点接触时，正向弯曲阶段结束，开始了正、反向弯曲阶段。下-页返回3.1弯曲变形过程及变形特点3.1.2塑性弯曲变形区的应力、应变状态1．应变状态切向弯曲变形区内区纤维缩短，切向应变为压缩应变；外区纤维伸长，切向应变为伸长应变，并且该应变为绝对值最大的主应变。径向：因弯曲变形时，绝对值最大的主应变是切向应变，根据塑性变形体积不变的条件可知，必然引起另外两个方向产生与符号相反的应变。宽度方向：根据相对宽度旦的不同，分两种情况：对于B<3的窄板，因金属在宽度方向可以自由变形，故在宽度方向应变与切向应变符号相反而为拉应变，在外区上-页下-页返回3.1弯曲变形过程及变形特点则为压

3、应变；对于B>3的宽板，由于宽度方向受到材料彼此之间的制约作用，不能自由变形，可以近似认为无论是内区还是外区，其宽度方向的应变=0。2．应力状态切向：内区受压，外区受拉。径向:塑性弯曲时，由于变形区曲度增大，以及金属各层之间的相互挤压作用，从而引起变形区内的径向压应力在板料表面由表及里逐渐递增，至应力中性层处达到了最大值。宽度方向：对于窄板，由于宽度方向可以自由变形，因而无论是内区还是外区=0；对于宽板，因为宽度方向受到材科的制约作用≠0。上-页下-页返回3.1弯曲变形过程及变形特点从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，宽板则是立体的。3.1.3变形程度及其表示方法塑性弯曲

4、必先经过弹性弯曲阶段。在弹性弯曲时，受拉的外区与受压的内区以中性层为界，中性层恰好通过剖面的重心，其应力、应变为零。在弯曲变形区的内、外表面，切向应力与切向应变绝对值最大，为上-页下-页返回3.1弯曲变形过程及变形特点若材料的屈服强度为σ，则弹性弯曲的条件为3.1.4板料弯曲的变形特点1．中性层的内移中性层的曲率半径和弯曲变形程度有关。当变形程度较小时，应变中性层与弯曲板料截面中心的轨迹相重合。2．变形区板料厚度变薄和长度增加拉区使板料减薄，压区使板料加厚。但由于中性层向内移动，拉区扩大，压区减小，板料的减薄将大于板料的加厚，整个板料便出现变薄现象（图3-5）。上-页下-页返回3.

5、1弯曲变形过程及变形特点3．弯曲后的翘曲与剖面畸变细而长的板料弯曲件，弯曲后纵向产生翘曲变形（图3-8）。这是因为沿折弯线方向工件的刚度小，塑性弯曲时，外区宽度方向的压应变和内区的拉应变将得以实现，结果使折弯线翘曲。剖面的畸变现象：对于窄板弯曲如前所述(图3-5(a))；对管材、型材弯曲后的剖面畸变如图3-9所示，这种现象是因为径向压应力所引起的。上-页返回3.2最小弯曲半径3.2.1影响最小弯曲半径的因素1．材料的力学性能材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强许可的最小弯曲半径就越小。2．材料表面和侧面的质量板料表面和侧面（剪切断面）的质量差时，容易造成应力集中并降低塑性变形的稳定

6、性，使材料过早地破坏。3．弯曲线的方向轧制钢板具有纤维组织，顺纤维方向的塑性指标高于垂直纤维方向的塑性指标。当工件的弯曲线与板料的纤维方向垂直时，可具有较小的最小弯曲半径(图3-10(a))；反之，工件下-页返回3.2最小弯曲半径的弯曲线与材料的纤维平行时，其最小弯曲半径则大(图3-10(b))。4．弯曲中心角理论上弯曲变形区外表面的变形程度只与二有关，而与弯曲中心角无关。但实际上，由于接近圆角的直边部分也产生一定的切向伸长变形（即扩大了弯曲变形区的范围），从而使变形区的变形得到一定程度的减轻，所以最小弯曲半径可以小些。3.2.2最小弯曲半径rmin的数值由上述可知，最小弯曲半径是

7、受各方面因素综合影响的一个工艺参数，因此其数值一般由生产中试验方法所确定。部分数值可参见表3-2。上-页下-页返回3.2最小弯曲半径3.2.3提高弯曲极限变形程度的措施①经冷变形硬化的材料，可采用热处理的方法恢复其塑性，再进行弯曲。②清除冲裁毛刺，当毛刺较小时也可以使有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘（即有毛刺的一面朝向弯曲凸模），以免应力集中而开裂。③对于低塑性的材料或厚料，可采用加热弯曲。④采取两次弯曲的工艺方法，即第一次采用较大的弯曲半径，然后退火；第二次再按工件要