冲压工艺与模具设计第3章 弯曲ppt课件.ppt

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1、目录3.1弯曲变形过程分析3.2最小弯曲半径3.3弯曲件的回弹3.4弯曲力的计算3.5弯曲件毛坯展开尺寸的计算3.6弯曲件的工艺性3.7弯曲件的工序安排3.8弯曲模工作部分结构参数的确定3.9弯曲模3.1弯曲变形过程分析将毛坯或半成品制件沿弯曲线弯成一定角度和形状的工艺方法称为弯曲。弯曲属于成形工序。弯曲可以利用装在压力机上的模具来进行，也可在其它专用的弯曲机、弯管机等专用设备上进行。本章主要介绍毛坯或半成品通过装在压力机上的模具来进行弯曲。3.1.1弯曲变形过程最基本的弯曲变形是板料的V形与U形弯曲，其受力情况如图3-1所示图3-1弯曲过程3.1.2

2、塑性弯曲变形特点图3-2弯曲后工件侧面坐标Ⅰ弯曲前Ⅱ弯曲后图3-3弯曲区域的横截面变化a—窄板（B/t<3）b—宽板（B/t>3）3.1.2塑性弯曲变形特点1、圆角部分的正方形变成了扇形，而板料的直边部分，除靠近圆角处略有微小变化外，其余仍保持原来的正方形方格，因此，弯曲变形区主要是弯曲的圆角部分。2、在变形区内，从网格变化看，板料在长度、宽度、厚度三个方面都产生了变形。（1）长度方向弯曲变形后内缘的纤维切向受压而缩短，外缘的纤维切向受拉而伸长。其间必有一层金属，它的长度在变形前后保持不变，此层称为中性层。（2）厚度方向由于内缘长度方向的缩短，因而厚度

3、应增大，但由于凸模紧紧压住板料，厚度方向增加不易。外缘长度伸长，厚度要变薄，因增厚量小于变薄量，因此，板料厚度在弯曲变形区内有变薄现象，中性层发生内移。（3）宽度方向内缘材料受压缩宽度应增加。外缘材料受拉伸，宽度要减小。这种变形情况根据板料的宽度不同分为两种情况：在宽板(B/t＞3)弯曲时，材料在宽度方向的变形会受到相邻材料的限制，横断面几乎不变，基本保持为矩形。大多数零件属于宽板弯曲。而窄板(B/t＜3)弯曲时，宽度方向变形不受约束，断面变成了内宽外窄的扇形，如图3-3。3.1.3塑性弯曲变形区的应力应变状态板料弯曲时的应力应变状态见表3-13.1.

4、4弯曲变形程度及表示方法图3-4弯曲变形程度则弹性弯曲的条件是：或称为相对弯曲半径。越小，板料表面的切向变形程度越大。因此，生产中常用来表示板料弯曲变形程度的大小。3.2最小弯曲半径从上一节弯曲应力、应变分析可知，相对弯曲半径R/t越小，弯曲时的切向变形程度越大。当R/t减小到一定值后，则板料的外表面将超过材料的最大许可变形程度而产生裂纹。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，称为最小弯曲半径，用它来表示弯曲时的成形极限。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，其伸长率δ越大，可采用的最小弯曲半径越小。2

5、、弯曲线的方向轧制金属板材时具有纤维组织，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纹方向垂直时，可具有较小的最小弯曲半径（图3-5a）。反之，工件的弯曲线与材料的纤维平行时，其最小相对弯曲半径应大些（图3-5b）。因此,弯曲件毛坯在排样时，应尽可能使弯曲线垂直于板料的纤维方向。图3-5材料纤维方向对弯曲半径的影响3.2.1影响最小弯曲半径的因素3、板料表面质量与冲切断面质量弯曲件毛坯断面因剪切而产生冷作硬化层，使其塑性降低，最小弯曲半径增大。其次弯曲件的断面是由塌角、光亮带、断裂带、毛刺四部分组成，毛刺和断裂带在弯曲时都

6、会产生应力集中现象，致使弯曲件从断面外层开始产生裂纹。弯曲时，必须尽可能将毛刺一面处于弯曲时的受压内缘，以免应力集中而破裂。４、弯曲件角度理论上弯曲变形区变形程度只与R/t有关，与弯曲件角度无关。实际上由于材料的相互牵连，接近圆角的直边也参与了变形，即扩大了弯曲变形区的范围。分散了集中在圆角部分的弯曲应变，这对于圆角外表面受拉状态有缓解作用，因而有利降低最小弯曲半径的数值。弯曲件角度越大，变形分散效应越显著，所以，最小弯曲半径也越小。3.2.2最小弯曲半径的数值（表3-2为最小弯曲半径数值）3.3弯曲件的回弹3.3.1回弹现象塑性弯曲和所有塑性变形一样

7、，伴有弹性变形，当弯曲变形结束，工件不受外力作用时，由于弹性回复，使弯曲件的角度、弯曲圆角半径与模具的形状和尺寸不一致，这种现象称为回弹，如图3-6。图3-6弯曲时的回弹弯曲件的回弹主要表现在两方面（图3-6）1、弯曲圆角半径增大2、弯曲件角度增大3.3.2影响回弹的因素1、材料的力学性能回弹量与屈服强度成正比，与弹性模量成反比。2、相对弯曲半径R/t相对弯曲半径越小，变形程度越大，回弹值越小。3、弯曲件角度弯曲件角度越小，表示弯曲变形区域越大，回弹的积累越大，回弹角也越大。4、弯曲方式自由弯曲时回弹大，校正弯曲回弹小，在生产中应尽可能采用校正弯曲。５

8、、凸、凹模之间间隙弯曲U形件时，间隙越大，回弹越大。６、工件的形状工件的形状复杂，一次弯曲成形