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文档简介

1、冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计Stamping Technology and Mould Design Stamping Technology and Mould Design 第第3 3章章 弯曲工艺与模具设计弯曲工艺与模具设计弯曲弯曲将板料、棒料、管料和型材等弯曲成具有一定外形及将板料、棒料、管料和型材等弯曲成具有一定外形及角度零件的成形方法。角度零件的成形方法。弯曲成形的运用相当广泛,是板料冲压中常见加工工序之一。弯曲成形的运用相当广泛,是板料冲压中常见加工工序之一。用弯曲方法所加工零件的种类很多,如用弯曲方法所加工零件的种类很多,如V V形件、形件、U U形件以及其他形件以及其他

2、外形的零件。外形的零件。 铰支板弯曲成形铰支板弯曲成形电控支架弯曲成形电控支架弯曲成形 第第3 3章章 弯曲工艺与模具设计弯曲工艺与模具设计第第3 3章章 弯曲工艺与模具设计弯曲工艺与模具设计消费中弯曲成形所用的工具和模具不同,便构成各种不同的弯消费中弯曲成形所用的工具和模具不同,便构成各种不同的弯曲方法曲方法: :本章主要引见板料在压力机上用模具弯曲本章主要引见板料在压力机上用模具弯曲压弯工艺。压弯工艺。 【主要内容】【主要内容】弯曲变形机理弯曲变形机理弯曲件毛坯尺寸确实定弯曲件毛坯尺寸确实定最小弯曲半径最小弯曲半径弯曲力的计算弯曲力的计算弯曲件的回弹弯曲件的回弹弯曲模任务部分尺寸确实定弯曲

3、模任务部分尺寸确实定 【重点】【重点】弯曲变形机理弯曲变形机理弯曲件的回弹弯曲件的回弹第第3 3章章 弯曲工艺与模具设计弯曲工艺与模具设计3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理一、弯曲过程及弯曲变形的特点一、弯曲过程及弯曲变形的特点1.1.变形过程变形过程 弯曲弯曲- -变形过程变形过程自在弯曲自在弯曲校正弯曲校正弯曲2.2.变形特点变形特点网格线实验法网格线实验法在板料在板料侧壁画上网格线,然后进侧壁画上网格线,然后进行弯曲。经过察看弯曲后行弯曲。经过察看弯曲后网格线及工件横断面的变网格线及工件横断面的变化情况,可以发现其变形化情况,可以发现其变形规律与特点。规律与特点。3.1 3.1 弯

4、曲变形机理弯曲变形机理弯曲变形的特点:弯曲变形的特点:(1)(1)弯曲变形区主要是在弯曲件的圆角部分弯曲变形区主要是在弯曲件的圆角部分工件分成了直边和圆角两部分,圆角部分是变形区,其网格变成工件分成了直边和圆角两部分,圆角部分是变形区,其网格变成了扇形,而远离圆角的直边部分网格没有变化,在接近圆角处的了扇形,而远离圆角的直边部分网格没有变化,在接近圆角处的直边的网格有少许变化。直边的网格有少许变化。 (2)(2)在圆角变形区内,变形不均匀在圆角变形区内,变形不均匀在圆角变形区,板料的外层在圆角变形区,板料的外层( (靠凹模一侧靠凹模一侧) )纵向纤维受拉而伸长,纵向纤维受拉而伸长,内层内层(

5、(靠凸模一侧靠凸模一侧) )纵向纤维受压而缩短。由板料的内、外外表至纵向纤维受压而缩短。由板料的内、外外表至板料的中心,这种缩短与伸长的程度都将逐渐变小。由于板料材板料的中心,这种缩短与伸长的程度都将逐渐变小。由于板料材料的延续性,其间必有一层纤维的长度在弯曲前后坚持不变,此料的延续性,其间必有一层纤维的长度在弯曲前后坚持不变,此层称为应变中性层,其曲率半径为层称为应变中性层,其曲率半径为 。 3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理(3)(3)在圆角变形区内,应力不均匀在圆角变形区内,应力不均匀在圆角变形区,板料外层切向受拉应力,内层切向受压应力。在圆角变形区,板料外层切向受拉应力,内层切向

6、受压应力。由内层过渡到外层,其间必有一层的切向应力为零,此层称为由内层过渡到外层,其间必有一层的切向应力为零,此层称为应力中性层,其曲率半径为应力中性层,其曲率半径为 。在弹性弯曲或弯曲变形程度较小时,应变中性层与应力中性层在弹性弯曲或弯曲变形程度较小时,应变中性层与应力中性层重合,位于板料的中央,其曲率半径为重合,位于板料的中央,其曲率半径为 。当弯曲变形程度较大时,应变中性层与应力中性层都从板料的当弯曲变形程度较大时,应变中性层与应力中性层都从板料的中央向内区挪动,且有中央向内区挪动,且有 。(4)(4)相对弯曲半径相对弯曲半径 较小时,变形区中的板料在变形后将产生较小时,变形区中的板料在

7、变形后将产生变薄的景象厚度变小。变薄的景象厚度变小。 越小,变薄程度越大。越小,变薄程度越大。 20tr 0trtr3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理(5)(5)板料相对宽度板料相对宽度b/tb/t对变形区的变形有很大影响对变形区的变形有很大影响弯曲后工件横断面外形如下图。弯曲后工件横断面外形如下图。宽板宽板 弯曲时,弯曲时, 横断面几乎不变,仍坚持原横断面几乎不变,仍坚持原 来的矩形;来的矩形;窄板窄板 弯曲时,弯曲时, 横断面外形产生了变化,由横断面外形产生了变化,由 矩形变成了扇形,而且内宽矩形变成了扇形,而且内宽 外窄。外窄。3tb3tb3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理二

8、、弯曲过程中变形区的应力应变形状二、弯曲过程中变形区的应力应变形状窄板和宽板弯曲变形区的应力应变形状是不同的:窄板和宽板弯曲变形区的应力应变形状是不同的:1 1窄板弯曲时窄板弯曲时1 1应变形状应变形状切向应变为绝对值最大的主切向应变为绝对值最大的主 应变,其外层为拉应变,内应变,其外层为拉应变,内 层为压应变。层为压应变。因板宽方向可自在变形,由因板宽方向可自在变形,由 体积不变定律可知:宽度方体积不变定律可知:宽度方 向向外层为压应变,内层外层为压应变,内层 为拉应变;在径向为拉应变;在径向外层外层 为压应变,内层为拉应变。为压应变,内层为拉应变。 3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理

9、2 2应力形状应力形状切向:按最大主应力与主应变同向切向:按最大主应力与主应变同向 原理,外层的原理,外层的 为拉应力,为拉应力, 内层的内层的 为压应力。为压应力。宽度方向:由于资料可自在变形,宽度方向:由于资料可自在变形, 故内、外层的故内、外层的 。径向:内、外层的径向:内、外层的 均为压应力。均为压应力。窄板弯曲时内、外层的应变形状为立体形状,应力形状那窄板弯曲时内、外层的应变形状为立体形状,应力形状那么么 为平面形状。为平面形状。0b3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理2 2宽板弯曲时宽板弯曲时1 1应变形状应变形状切向和径向的应变形状与窄切向和径向的应变形状与窄 板的一样。板的

10、一样。宽度方向,由于变形阻力较宽度方向,由于变形阻力较 大,弯曲后板的宽度根本不大,弯曲后板的宽度根本不 变,即内外层的变,即内外层的 均接近均接近 于零。于零。 b3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理2 2应力形状应力形状宽板的切向应力和径向应力与宽板的切向应力和径向应力与 窄板一样。窄板一样。宽度方向上由于资料不能自在宽度方向上由于资料不能自在 变形,外层的收缩及内层的伸变形,外层的收缩及内层的伸 长都遭到限制,故外层的长都遭到限制,故外层的 为为 拉应力,内层的拉应力,内层的 为压应力。为压应力。宽板弯曲时内、外层的应变形状为平面形状,应力形状那么宽板弯曲时内、外层的应变形状为平面形

11、状,应力形状那么 为立体形状。为立体形状。 bb3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理三、弯曲变形程度三、弯曲变形程度变形区中切向应变的变形区中切向应变的大小与其在板厚方向大小与其在板厚方向上的位置有关。沿板上的位置有关。沿板厚方向,厚方向, 按线性规按线性规律变化:律变化: 0000)(yy3.1 3.1 弯曲变形机理弯曲变形机理当变形不大时,可以为资料不变薄,且中性层仍在板料中间,当变形不大时,可以为资料不变薄,且中性层仍在板料中间,那么板料内外表和外外表的切向应变数值相等,且为最大:那么板料内外表和外外表的切向应变数值相等,且为最大:以以 代入得:代入得:上式阐明:弯曲件外表上的应变量

12、与相对弯曲半径上式阐明:弯曲件外表上的应变量与相对弯曲半径 大致成大致成反比关系。而外外表的最大拉应变受资料性能反比关系。而外外表的最大拉应变受资料性能( (不产生拉裂不产生拉裂) )的的限制。为获良好的弯曲件,限制。为获良好的弯曲件, 便有一定的极值,故常用相对便有一定的极值,故常用相对弯曲半径弯曲半径 来表示弯曲的变形量,即弯曲变形程度。来表示弯曲的变形量,即弯曲变形程度。 越越小,表示弯曲变形程度越大。小,表示弯曲变形程度越大。 trtrtrtr00max22tt20tr 121maxtr3.2 3.2 弯曲件毛坯尺寸确实定弯曲件毛坯尺寸确实定板料弯曲时应变中性层的长度一直是不变的,故可

13、根据弯曲后板料弯曲时应变中性层的长度一直是不变的,故可根据弯曲后应变中性层的长度来确定弯曲件的毛坯长度。应变中性层的长度来确定弯曲件的毛坯长度。一、应变中性层的位置一、应变中性层的位置( (圆角部分圆角部分) )弯曲前变形区的体积:弯曲前变形区的体积: 弯曲后的体积:弯曲后的体积: btlbtV0brRbrRV22222123.2 3.2 弯曲件毛坯尺寸确实定弯曲件毛坯尺寸确实定由由 解得:解得:将将 , , 代入可得:代入可得: - -变薄系数;变薄系数; - -展宽系数,展宽系数, 时,时, 。 0VV bbtrR222trRttbb2tr3tb13.2 3.2 弯曲件毛坯尺寸确实定弯曲件

14、毛坯尺寸确实定二、弯曲件毛坯长度的计算二、弯曲件毛坯长度的计算1 1 的弯曲件的弯曲件 按应变中性层展开,求展开长度即可,计算步骤如下:按应变中性层展开,求展开长度即可,计算步骤如下:由弯曲件图分割出变形区圆角部分由弯曲件图分割出变形区圆角部分确定各直边的长度确定各直边的长度计算计算计算变形区中性层展开长度计算变形区中性层展开长度计算毛坯总长度计算毛坯总长度 tr5 . 0l3.2 3.2 弯曲件毛坯尺寸确实定弯曲件毛坯尺寸确实定2 2 的弯曲件的弯曲件与变形区相邻的直边部分也有变薄景象,需按经过修正的公式与变形区相邻的直边部分也有变薄景象,需按经过修正的公式进展计算。对于外形复杂、多角及精度

15、要求高的弯曲件,还要进展计算。对于外形复杂、多角及精度要求高的弯曲件,还要经过试弯修正后才干最后确定适宜的毛坯尺寸。经过试弯修正后才干最后确定适宜的毛坯尺寸。tr5 . 03.3 3.3 最小弯曲半径最小弯曲半径一、最小弯曲半径的概念一、最小弯曲半径的概念弯曲变形区外外表的资料在切向产生拉伸变形,其切向应变的弯曲变形区外外表的资料在切向产生拉伸变形,其切向应变的最大值前面曾经得出:最大值前面曾经得出:为保证弯曲件不产生拉裂,需限制弯曲件内外表的圆角半径。为保证弯曲件不产生拉裂,需限制弯曲件内外表的圆角半径。把不产生拉裂破坏时的最小圆角半径称为最小弯曲半径把不产生拉裂破坏时的最小圆角半径称为最小

16、弯曲半径 ,其值为:其值为: minr112maxmintr121maxtr3.3 3.3 最小弯曲半径最小弯曲半径二、影响弯曲系数的要素二、影响弯曲系数的要素1 1资料的机械性能资料的机械性能 影响较大影响较大资料的塑性越好,可采用的弯曲系数越小。消费中常采用提高资料的塑性越好,可采用的弯曲系数越小。消费中常采用提高资料塑性的方法提高塑性变形才干,以减小弯曲系数,如进展资料塑性的方法提高塑性变形才干,以减小弯曲系数,如进展退火或正炽热处置。退火或正炽热处置。2 2板料的纤维方向板料的纤维方向弯曲线的方向与纤维组织方向的关系弯曲线的方向与纤维组织方向的关系弯曲线垂直于纤维方向时,弯曲线垂直于纤

17、维方向时,塑性最好,弯曲系数最小。塑性最好,弯曲系数最小。当弯曲件的弯曲半径较小当弯曲件的弯曲半径较小时,应使折弯线垂直于板时,应使折弯线垂直于板料的纤维方向:料的纤维方向: 3.3 3.3 最小弯曲半径最小弯曲半径3 3弯曲角弯曲角弯曲角等于弯曲件圆角部分所对应的圆心角。弯曲角等于弯曲件圆角部分所对应的圆心角。板料弯曲时,假设接近圆角附近的直边部分参与弯曲变形,会对板料弯曲时,假设接近圆角附近的直边部分参与弯曲变形,会对变形区外层的受拉形状起缓解作用,因此有利于减小最小弯曲变形区外层的受拉形状起缓解作用,因此有利于减小最小弯曲半径。半径。弯曲角越小,直边参与变形的弯曲角越小,直边参与变形的分

18、散效应越显著,在分散效应越显著,在 时的影响很大,在时的影响很大,在 后后那么影响很小:那么影响很小: 90903.3 3.3 最小弯曲半径最小弯曲半径4 4板料的外表质量和侧边质量板料的外表质量和侧边质量板料外表有划伤、裂纹或板料侧边板料外表有划伤、裂纹或板料侧边( (剪切面剪切面) )有毛刺、裂纹等缺有毛刺、裂纹等缺陷时,弯曲中工件易开裂,陷时,弯曲中工件易开裂, 应较大,或采取下述措施减小应较大,或采取下述措施减小 :去除剪切毛刺、有毛刺的一面朝向凸模、弯曲前退火:去除剪切毛刺、有毛刺的一面朝向凸模、弯曲前退火处置去硬化。处置去硬化。5 5板料的厚度板料的厚度弯曲变形区切向应变在厚度方向

19、上按线性规律变化。当板料的弯曲变形区切向应变在厚度方向上按线性规律变化。当板料的厚度较小时,切向应变变化的梯度大,与最大应变的外外表相厚度较小时,切向应变变化的梯度大,与最大应变的外外表相临近的纤维层,能补充外外表的变形,从而起到阻止外表资料临近的纤维层,能补充外外表的变形,从而起到阻止外表资料部分不均匀延伸的作用,所以薄料比厚料可有更小的部分不均匀延伸的作用,所以薄料比厚料可有更小的 。 minrminrminr3.3 3.3 最小弯曲半径最小弯曲半径三、最小弯曲半径确实定三、最小弯曲半径确实定常用阅历法常用阅历法由于影响的要素很多,用前面的公式计算出的数值与实践值差由于影响的要素很多,用前

20、面的公式计算出的数值与实践值差别很大,由于公式是按单向拉伸的塑性目确实定的数值,而弯别很大,由于公式是按单向拉伸的塑性目确实定的数值,而弯曲中实践许用的要大得多。因此,在实践消费中主要是参照经曲中实践许用的要大得多。因此,在实践消费中主要是参照经验数据确定最小弯曲半径。验数据确定最小弯曲半径。 3.4 3.4 弯曲力的计算弯曲力的计算 板料弯曲时开场是弹性弯曲,然后是变形区内外层纤维首先进板料弯曲时开场是弹性弯曲,然后是变形区内外层纤维首先进入塑性形状,并逐渐向板厚中心扩展的自在弯曲,最后是凸、入塑性形状,并逐渐向板厚中心扩展的自在弯曲,最后是凸、凹模与板料相互接触并压实零件的校正弯曲。各阶段

21、的弯曲力凹模与板料相互接触并压实零件的校正弯曲。各阶段的弯曲力显然不同,以下图表示了各阶段弯曲力与弯曲行程变化关系:显然不同,以下图表示了各阶段弯曲力与弯曲行程变化关系:弹性阶段的弯曲力较弹性阶段的弯曲力较小,自在弯曲阶段的小,自在弯曲阶段的弯曲力不随弯曲行程弯曲力不随弯曲行程变化,而校正弯曲的变化,而校正弯曲的弯曲力那么随行程的推弯曲力那么随行程的推移而急剧添加。移而急剧添加。 3.4 3.4 弯曲力的计算弯曲力的计算一、自在弯曲力的计算一、自在弯曲力的计算 变形区应力应变形状的简化:变形区应力应变形状的简化:立体应力形状简化为只需切向应力作用的单向应力形状,切立体应力形状简化为只需切向应力

22、作用的单向应力形状,切 向应力与应变之间的关系与单向拉伸形状下的应力应变关系向应力与应变之间的关系与单向拉伸形状下的应力应变关系 完全一致。完全一致。近似地用弹性弯曲实际来处置塑性弯曲问题。近似地用弹性弯曲实际来处置塑性弯曲问题。3.4 3.4 弯曲力的计算弯曲力的计算距中性层为距中性层为 处的切向应变为:处的切向应变为:塑性变形时,应力应变关系塑性变形时,应力应变关系可用指数方程表示,即:可用指数方程表示,即:那么内、外层切向应力为:那么内、外层切向应力为: 0ynC)(nyC0y3.4 3.4 弯曲力的计算弯曲力的计算当给定弯曲半径后,便可求出板料断面上任一点当给定弯曲半径后,便可求出板料

23、断面上任一点 处的切向处的切向应力及其分布。切向应力所构成的弯矩便可按梁的弯矩求得:应力及其分布。切向应力所构成的弯矩便可按梁的弯矩求得:假设不思索硬化,那么假设不思索硬化,那么 、 ,便得到无硬化弯曲时,便得到无硬化弯曲时的弯的弯矩:矩: ynttnCbtydybM022022220nsCsbtM2413.4 3.4 弯曲力的计算弯曲力的计算模具对板料的外弯矩为模具对板料的外弯矩为 ,在无硬化时,在无硬化时 于是自在弯曲的弯曲力为:于是自在弯曲的弯曲力为:由于弯曲力受资料性能、零件外形、弯曲方法、模具构造等多种由于弯曲力受资料性能、零件外形、弯曲方法、模具构造等多种要素的影响,很难用实际分析

24、方法进展准确的计算,消费中常按要素的影响,很难用实际分析方法进展准确的计算,消费中常按阅历公式进展概略计算。最大自在弯曲力的阅历公式:阅历公式进展概略计算。最大自在弯曲力的阅历公式:FLsbtFL241sbtLF241)(2NtrCKbtFb3.4 3.4 弯曲力的计算弯曲力的计算二、校正弯曲力的计算二、校正弯曲力的计算按下面公式计算按下面公式计算三、顶件力或压料力的计算三、顶件力或压料力的计算对于设有顶件安装或压料安装的弯曲模,顶件力或压料力可按对于设有顶件安装或压料安装的弯曲模,顶件力或压料力可按自在弯曲力的自在弯曲力的30308080选取。选取。)(NpAFj3.4 3.4 弯曲力的计算

25、弯曲力的计算四、压力机吨位确实定四、压力机吨位确实定对于有压料的自在弯曲,压力机的压力应为:对于有压料的自在弯曲,压力机的压力应为:对于校正弯曲,由于校正力是发生在接近压力机下死点的位对于校正弯曲,由于校正力是发生在接近压力机下死点的位置,校正力与自在弯曲力并不重叠,且校正力的数值也比压置,校正力与自在弯曲力并不重叠,且校正力的数值也比压料力大得多,因此按校正力选择压力机的压力即可:料力大得多,因此按校正力选择压力机的压力即可: QFPzjFP 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹一一. .回弹景象回弹景象1.1.概念概念在外力作用下,板料弯曲变形产生的总变形量由塑性变形和弹在外力作用下,

26、板料弯曲变形产生的总变形量由塑性变形和弹性变形两部分组成。当外力去掉后,板料中的塑性变形保管下性变形两部分组成。当外力去掉后,板料中的塑性变形保管下来,弹性变形那么会完全消逝恢复。这样,当弯曲件从模具来,弹性变形那么会完全消逝恢复。这样,当弯曲件从模具中取出后,便会发生工件弯曲角和弯曲半径与模具不一致的现中取出后,便会发生工件弯曲角和弯曲半径与模具不一致的现象,这便是弯曲件的回弹弯曲象,这便是弯曲件的回弹弯曲- -回弹。回弹。危害危害使弯曲件的外形和尺寸发生变化与模具不符,从使弯曲件的外形和尺寸发生变化与模具不符,从 而降低了弯曲件的精度。而降低了弯曲件的精度。弯曲件的回弹值要比其他塑性加工方

27、法大,因此回弹是弯曲件弯曲件的回弹值要比其他塑性加工方法大,因此回弹是弯曲件消费中的一个不易处理的特殊问题。消费中的一个不易处理的特殊问题。 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹2.2.产生缘由产生缘由回弹是在塑性弯曲后卸载过程中产生的。弯曲后变形区断面上回弹是在塑性弯曲后卸载过程中产生的。弯曲后变形区断面上的切向应力分布如下图:的切向应力分布如下图: 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹当板料从模具中取出时,其弹性变形便要恢复,相当于在加载当板料从模具中取出时,其弹性变形便要恢复,相当于在加载弯矩的相反方向上加上一数值相等的弯矩,从而在板料的内外弯矩的相反方向上加上一数值相等的弯矩,

28、从而在板料的内外区产生了与塑性变形应力方向相反的应力。于是板料内的合成区产生了与塑性变形应力方向相反的应力。于是板料内的合成应力即为弯曲件从模具中取出时的剩余应力,在该应力作用下应力即为弯曲件从模具中取出时的剩余应力,在该应力作用下弯曲件产生相应的变形弯曲件产生相应的变形回弹而到达新的平衡形状。回弹而到达新的平衡形状。由此可见,弯曲件的回弹是由其内部产生的弹性恢复应力构成由此可见,弯曲件的回弹是由其内部产生的弹性恢复应力构成的。在弯曲变形后,只需有残存的弹性变形,回弹便不可防止。的。在弯曲变形后,只需有残存的弹性变形,回弹便不可防止。 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹二、回弹值确实定二

29、、回弹值确实定回弹的大小可以用弯曲件的曲率变化量和角度变化量来表示:回弹的大小可以用弯曲件的曲率变化量和角度变化量来表示:弯曲角回弹量:弯曲角回弹量: 曲率回弹量:曲率回弹量: 时称为正回弹,反之时称为正回弹,反之称为负回弹。称为负回弹。 000011K03.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹1.1.曲率回弹量曲率回弹量加载终了时的总应变为:加载终了时的总应变为:卸载回弹后的剩余应变为:卸载回弹后的剩余应变为:弹性应变为:弹性应变为:由由 得:得: 回弹后的曲率半径为:回弹后的曲率半径为:K02t02tEIMte2eEIMK0011000MEIEI3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹2.

30、2.弯曲角回弹量弯曲角回弹量根据弯曲前后中性层长度不变,即根据弯曲前后中性层长度不变,即 ,得:,得: 与与 的关系:的关系:影响回弹的要素很多,因此,按计算所得出的回弹量制造的影响回弹的要素很多,因此,按计算所得出的回弹量制造的模具,尚需经过多次调试及修磨,才干使回弹量控制在允许模具,尚需经过多次调试及修磨,才干使回弹量控制在允许的范围。的范围。 000000EIMK00K3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹三、影响回弹的要素三、影响回弹的要素1 1资料的力学性能资料的力学性能由前面的公式知,回弹量的大小与资料的屈服极限成正比,与由前面的公式知,回弹量的大小与资料的屈服极限成正比,与弹性

31、模量成反比。弹性模量成反比。 抵抗弹变的才干抵抗弹变的才干; 变形过变形过程中的弹性成分程中的弹性成分 2 2弯曲系数弯曲系数 反映了资料切向应变反映了资料切向应变( (即弯曲变形程度即弯曲变形程度) )的大小,的大小, 越大,越大,变形程度那么越小,总变形中的弹性变形所占的比例增大,因变形程度那么越小,总变形中的弹性变形所占的比例增大,因此此回弹值大。半径很大的弯曲件不易成形的缘由就在于此。回弹值大。半径很大的弯曲件不易成形的缘由就在于此。EstrtrsbtM2413.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹3 3弯曲方式弯曲方式自在弯曲要比校正弯曲的回弹量大得多,且校正弯曲力越大,自在弯曲要比

32、校正弯曲的回弹量大得多,且校正弯曲力越大,回弹量越小,甚至还能够出现负回弹。回弹量越小,甚至还能够出现负回弹。校正弯曲时,板料校正弯曲时,板料遭到凸模与凹模的紧缩作用。遭到凸模与凹模的紧缩作用。 4 4弯曲角弯曲角弯曲角越大,弯曲变形区的长度越大,回弹累积值也越大。弯曲角越大,弯曲变形区的长度越大,回弹累积值也越大。5 5工件外形工件外形U U 形件的回弹由于两侧边受限制而小于形件的回弹由于两侧边受限制而小于V V形件。外形复杂的弯形件。外形复杂的弯曲件假设一次弯成,由于各弯曲部分相互牵制而使回弹困难。曲件假设一次弯成,由于各弯曲部分相互牵制而使回弹困难。3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回

33、弹四、减小回弹的措施四、减小回弹的措施消费中可采取如下措施减小回弹:消费中可采取如下措施减小回弹:1 1改良弯曲件部分构造改良弯曲件部分构造如在弯曲区压制加强筋,以添加弯曲件的刚度和塑性变形程如在弯曲区压制加强筋,以添加弯曲件的刚度和塑性变形程度:度: 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹2.2.选用适宜资料选用适宜资料在选用板材时,可采用弹性模数大而屈服极限较低的资料进展在选用板材时,可采用弹性模数大而屈服极限较低的资料进展弯曲,以减小回弹。弯曲,以减小回弹。3.3.在工艺上采取措施在工艺上采取措施用校正弯曲替代自在弯曲,这是消费上常用的行之有效的弯用校正弯曲替代自在弯曲,这是消费上常用

34、的行之有效的弯 曲方法。曲方法。对硬资料及有加工硬化的资料,可在弯曲前进展退火处置降对硬资料及有加工硬化的资料,可在弯曲前进展退火处置降 低低 ,以减小回弹。,以减小回弹。 s3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹4 4用补偿法用补偿法利用回弹规律来补偿回弹是减小或消除回弹最简单和最有效的利用回弹规律来补偿回弹是减小或消除回弹最简单和最有效的方法方法根据回弹趋势在模具构造上修正弯曲凸模或凹模任务根据回弹趋势在模具构造上修正弯曲凸模或凹模任务部分的外形及尺寸,从而使工件的回弹量得到补偿。部分的外形及尺寸,从而使工件的回弹量得到补偿。以下图是经过修磨凸模的圆角半径及顶角来补偿回弹的:以下图是经过

35、修磨凸模的圆角半径及顶角来补偿回弹的: 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹5 5改动变形区的应力形状改动变形区的应力形状采取措施改动弯曲变形区外侧受拉、内侧受压的应力状采取措施改动弯曲变形区外侧受拉、内侧受压的应力状态,使变形区内、外层的切向应力性质一样,从而使内、外态,使变形区内、外层的切向应力性质一样,从而使内、外层的回弹趋势相反,内、外层的回弹相互抵消一部分,从而层的回弹趋势相反,内、外层的回弹相互抵消一部分,从而减小回弹:减小回弹:详细措施:详细措施:3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹v 改动凸模外形改动凸模外形v 以下图是把凸模部分以下图是把凸模部分( (如圆角处如圆角处

36、) )做成凸起外形,使凸模的力做成凸起外形,使凸模的力集中集中v 作用在引起回弹的变形区上,变形区内、外层切向都是受压,作用在引起回弹的变形区上,变形区内、外层切向都是受压,v 从而使内、外层的回弹趋势相反:从而使内、外层的回弹趋势相反: 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹v 纵向加压弯曲纵向加压弯曲v 这种方法也是使变形区横断面内、外层都为压应力,内、这种方法也是使变形区横断面内、外层都为压应力,内、外层的回弹趋势相反,从而减小回弹量。外层的回弹趋势相反,从而减小回弹量。 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹v 拉弯工艺拉弯工艺v 使变形区内、外层皆为拉应力,内、外层的回弹趋势也使

37、变形区内、外层皆为拉应力,内、外层的回弹趋势也相相v 反,因此可减小回弹量。两种方法:反,因此可减小回弹量。两种方法: v 拉弯机拉弯拉弯机拉弯适用于长度和半径都较大的弯曲件。这类适用于长度和半径都较大的弯曲件。这类弯弯v 曲件用普通方法弯曲时,由于变形区大部分处于弹性变外曲件用普通方法弯曲时,由于变形区大部分处于弹性变外形状,致使回弹很大而很难成形。形状,致使回弹很大而很难成形。v 3.5 3.5 弯曲件的回弹弯曲件的回弹模具拉弯模具拉弯凸、凹模之间的间隙为板料厚度的凸、凹模之间的间隙为板料厚度的95959898,弯曲时利用,弯曲时利用凸模对板料的摩擦力使板料在纵向拉应力作用下实现弯曲凸模对

38、板料的摩擦力使板料在纵向拉应力作用下实现弯曲: : 3.6 3.6 弯曲模任务部分尺寸确实定弯曲模任务部分尺寸确实定主要指凸模圆角半径、凹模圆角半径、凹模深度。对主要指凸模圆角半径、凹模圆角半径、凹模深度。对U U形件弯形件弯曲模还包括凸、凹模之间的间隙等尺寸。曲模还包括凸、凹模之间的间隙等尺寸。一一. .凸模凹模圆角半径凸模凹模圆角半径1.1.凸模圆角半径凸模圆角半径 但应但应 假设假设 ,弯曲时应取,弯曲时应取 ,弯后再经整形工序到达,弯后再经整形工序到达 要求的半径,整形模的要求的半径,整形模的 。假设弯曲系数较大时,那么应思索回弹的影响,凸模圆角应根据假设弯曲系数较大时,那么应思索回弹

39、的影响,凸模圆角应根据 回弹量作相应的修正。回弹量作相应的修正。 rrpminrrpminrr minrrprrp3.6 3.6 弯曲模任务部分尺寸确实定弯曲模任务部分尺寸确实定2.2.凹模圆角半径凹模圆角半径 不宜过小,以免弯曲时擦伤板料外表或出现压痕,还使不宜过小,以免弯曲时擦伤板料外表或出现压痕,还使 弯曲力添加、模具寿命降低。因此,普通不小于弯曲力添加、模具寿命降低。因此,普通不小于3mm3mm,通常,通常 可根据板料的厚度选取:可根据板料的厚度选取:凹模两边的凹模两边的 应一致,以防止弯曲时板料的横向偏移。应一致,以防止弯曲时板料的横向偏移。V V形件弯曲凹模的底部圆角半径取形件弯曲

40、凹模的底部圆角半径取 drtrmmtd)(1265 . 0trmmtd)(6325 . 0trmmtd)(3242trmmtd)(5 . 25 . 14)(8 . 06 . 0(trrpddr3.6 3.6 弯曲模任务部分尺寸确实定弯曲模任务部分尺寸确实定二二. .凸、凹模间隙凸、凹模间隙弯弯V V形件时,凸、凹模间隙靠调理压力机闭合高度实现,形件时,凸、凹模间隙靠调理压力机闭合高度实现, 不用在设计及制造模具时给出。不用在设计及制造模具时给出。弯弯U U形件时,须合理选取凸、凹模间隙:间隙过大,回弹形件时,须合理选取凸、凹模间隙:间隙过大,回弹 大,弯曲件尺寸及外形要求不易保证;间隙过小,弯曲力大,弯曲件尺寸及外形要求不易保证;间隙过小,弯曲力 添加,模具磨损大、寿命短。添加,模具磨损大、寿命短。 消费中常按资料的机械性能和厚度选取:消费中常按资料的机械性能和厚度选取: 钢板钢板 单边间隙单边间隙 有

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