弯曲工艺与弯曲模.ppt

第4章 弯曲工艺与弯曲模,弯曲概念,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。,弯曲分类,模具弯曲,折弯,滚弯,专用设备进行弯曲,4.1 弯曲变形过程分析,弯曲变形过程：以简单V形件为例,弯曲内侧半径逐渐减小 弯曲力臂也逐渐减小,（变形程度增加） （相对滑移）,（a）弹性弯曲阶段 （b）弹-塑性弯曲阶段 （c）纯塑性弯曲阶段,4.2 最小相对弯曲半径,当r/t减小到 超过材料的许可应变时，会产生拉裂现象。,外层纤维不拉裂的极限弯曲半径称为最小相对弯曲半径rmin/t 。,影响最小相对弯曲半径的因素：,材料的力学性能（ 塑性越好，r min / t 越小） 弯曲件角度 （弯曲角越大， r min / t越小） 板材宽度的影响（窄板弯曲时， r min / t较小） 板材的热处理状态（退火后， r min / t较小） 板料的边缘及表面状态（板料边缘有缺陷时， r min / t较大） 弯折方向（沿纤维方向， r min / t较小；垂直纤维向，相反）,板料的最小相对弯曲半径（试验法）,4.3 弯曲件展开长度的计算,弯曲件展开长度-指弯曲件在弯曲之前的展平尺寸,按中性层不变原理，可通过计算中性层展开长度，来确定弯曲件毛坯的长度。对于形状比较简单、尺寸精度不高的弯曲件，可直接采用下面公式直接计算圆弧部分长度。,坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧段长度之和，即：,4.4 弯曲力计算,弯曲力受材料性能、形状，弯曲方法、模具结构等多种因素的影响，因此很难用理论分析的方法进行准确的计算。在生产中常采用表4-3中的经验公式进行弯曲力的概略计算。,自由（接触）弯曲,校正弯曲,弯曲结束时，凸模、凹模、毛坯三者相吻合，凸模不再下压。,当弯曲中，凸模、凹模、毛坯三者相吻合后，凸模继续下压，使毛坯产生进一步的塑性变形。,自由弯曲和校正弯曲的区别：,回弹的大小。,1、回弹的表现形式,弯曲角增大 =0 弯曲半径增大 r = r 0 r,4.5 弯曲件的回弹,其中： 、r-模具在闭合状态时工件弯曲角； 0 、r0-弯曲后工件的实际角度,材料的力学性能,材料的相对弯曲半径r/t,r/t角度回弹量 ，曲率回弹量,屈服强度 ，则弹性变形，回弹；弹性模量E，则抵抗弹性变形的能力，回弹。,2、影响回弹的因素,弯曲校正力,凸、凹模之间的间隙,Z塑性变形，回弹量,Fj回弹量,弯曲件的形状,因材料的相互牵制，形状复杂的弯曲件回弹小，如：U形件比V形件的回弹小,3、回弹值的大小,当r/t5时，弯曲半径回弹不大，只考虑角度回弹，其值查表后修正；,当r/t10时，弯曲半径和弯曲角度都有回弹，凸模的圆角半径和角度 可按下式计算，然后根据试模进行修正。,从选材上采取措施,从工艺上采取措施,采取热处理措施：先退火，弯曲后再淬火； 条件许可时，可加热后弯曲,选用屈服强度小，弹性模量E大的材料。,4、控制回弹的措施,采用拉弯工艺,从模具结构上采取措施,校正法,凸模上的作用力力集中作用在弯曲变形区，加大变形区的变形程度。,补偿法,从弯曲件结构设计上考虑,在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹。,4.6 弯曲模结构,V形件弯曲模,结构简单，在压力机上安装调整方便。 对材料厚度公差要求不严。（因凸、凹模之间的 间隙是靠调节压力机的装模高度来控制的） 可实现校正弯曲，弯曲件的回弹小，平面度好。,优点,适用场合：,适用于两直边相差不大的V形弯曲件。,U形件弯曲模,特点,有回弹现象，工件不会包在凸模上，无需卸料装置。 两竖边无法得到校正，回弹较大。,方法一：采用两套单工序模进行弯曲，先弯成U形，再弯成帽形。,帽形件弯曲模,方法二：使用复合弯曲模一次成形。,Z形件弯曲,一、凸、凹模圆角半径计算,凸模圆角半径rT：,当rrmin时：rminrTr,当rrmin： 先取rTrmin弯曲成形； 再增加一套整形工序，使制件的圆角达到r,4.7弯曲模工作部分参数的设计,凸模圆角半径rT应根据回弹值做相应修正。,式中： r 弯曲件内侧弯曲半径，mm； s 材料的屈服强度，MPa； E 材料的弹性模量，MPa； t 弯曲件厚度，mm。,当r精度要求较高时：,凹模圆角半径rA：,当t2mm时：rA （36）t 当t24mm时：rA（24）t 当t4mm时：rA 2t,凹模入口处圆角半径rA：,注意：凹模入口处两侧的圆角半径rA应相等,二、弯曲凹模的圆角半径及工作部分的深度, V形弯曲时：,底部开成空刀槽,凹模底部圆角半径rA：, U形弯曲时：,底部自然形成，无凹模底部圆角,不开槽时，rA=（0.60.8）（rT+t）,凹模深度：,指弯曲件的弯曲边在凹模内的非变形区的直线段长度,凹模深度过小，两边自由部分过大，造成弯曲件回弹量大，工件不平直； 凹模深度过大，则增大了凹模尺寸，浪费模具材料，且需要大行程的压力机。,经验取值：按表4-5,L0 L 弯曲边平直，较短。m= L0 L（表4-6）,L0 L 弯曲边较长，平直度不高（表4-7）,U形件凹模深度：,三、弯曲凸模和凹模之间的间隙,V形件，凸凹模间隙是靠调节冲床的装模高度来控制的。,U形件,间隙过大，回弹增大。,间隙过小，零件边部壁厚减薄，凹模寿命降低。,凸凹模单边间隙：,式中：t 材料的基本尺寸； 材料厚度的上偏差； k间隙系数（表4-8）,当工件精度要求较高时，其间隙值应适当减少，取C = t,U 形件弯曲的间隙系数K 值,四、弯曲凸模和凹模宽度尺寸的计算,当工件标注外形尺寸时，以凹模为基准件,当工件标注内形尺寸时，以凸模为基准件,2C）,2C）,4.8 弯曲件的结构工艺性,弯曲件的直边高度,弯曲直边高度,直边高度的要求,指弯曲件非变形区的直边的长度，用H表示。,H2t,当直边高度H2t时：,加工艺余料,在弯曲内R处压凹坑,4.8 弯曲件的结构工艺性,弯曲件的孔边距,使孔处于弯曲变形区之外： 先冲孔后弯曲,不满足上述要求时：必须先弯曲，再冲孔。,要求：当t2mm时，st； 当t2mm时，s2t。,4.8 弯曲件的结构工艺性,弯曲线位置,弯曲线不应位于弯曲件宽度的突变处，以免发生撕裂现象。,4.8 弯曲件的结构工艺性,纠正措施,将弯曲线移动一定距离，避开宽度突变处 。,4.8 弯曲件的结构工艺性,事先冲出止裂孔或止裂槽,4.8 弯曲件的结构工艺性,定位工艺孔,采用孔定位能有效防止毛坯在弯曲中产生偏移，有利于保证制件质量。如果毛坯上没有适合于定位的孔，最好能增添定位用的工艺孔。,4.8 弯曲件的结构工艺性,弯曲件尺寸标注,弯曲件精度,一般不高于IT13级，角度公差大于15。,考虑冲压工序。,4.8 弯曲件的结构工艺性,思考题：,