弯曲工艺与弯曲模

1、模具设计与制造第4章 弯曲工艺与弯曲模u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。模具设计与制造模具设计与制造u弯曲分类 模具弯曲模具弯曲 折弯 滚弯 专用设备进行弯曲模具设计与制造4.1 弯曲变形过程分析u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kllllrrrr210210（变形程度增加）（相对滑移）模具设计与制造（a）弹性弯曲阶段（b）弹-塑性弯曲阶段（c）纯塑性弯曲阶段模具设计与制造4.2 最小相对弯曲半径2ytr当r/t减小到 超过材料的许可应变时，会产生拉裂现象。max外层纤维不拉裂的极限弯曲半

2、径称为最小相对弯曲半径rmin/t 。模具设计与制造影响最小相对弯曲半径的因素：o材料的力学性能（ 塑性越好，r min / t 越小）o弯曲件角度 （弯曲角越大， r min / t越小）o板材宽度的影响（窄板弯曲时， r min / t较小）o板材的热处理状态（退火后， r min / t较小）o板料的边缘及表面状态（板料边缘有缺陷时， r min / t较大）o弯折方向（沿纤维方向， r min / t较小；垂直纤维向，相反）模具设计与制造板料的最小相对弯曲半径（试验法）模具设计与制造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

3、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。模具设计与制造坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧段长度之和，即： 模具设计与制造4.4 弯曲力计算o 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。模具设计与制造模具设计与制造自由（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：

4、回弹的大小。模具设计与制造1、回弹的表现形式弯曲角增大 =0 弯曲半径增大 r = r 0 r4.5 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模具设计与制造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s模具设计与制造弯曲校正力 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 模具设计与制造3、回弹值的大小当r/t10时，弯曲半径和弯曲角度都有回弹，凸模的

5、圆角半径和角度 可按下式计算，然后根据试模进行修正。)1)(180(31131rrEtrEtrrrss凸凸凸模具设计与制造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、控制回弹的措施模具设计与制造采用拉弯工艺模具设计与制造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。模具设计与制造补偿法模具设计与制造从弯曲件结构设计上考虑 在弯曲区压制加强筋加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹。模具设计与制造4.6 弯曲模结构o V形件弯曲模模具设计与制造结构简单，在压力机上安装

6、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。模具设计与制造模具设计与制造o 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。模具设计与制造o 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。o 帽形件弯曲模模具设计与制造o 方法二：使用复合弯曲模一次成形。模具设计与制造o Z形件弯曲模具设计与制造一、凸、凹模圆角半径计算 凸模圆角半径rT： 当rrmin时：rminrTr 当rrmin： 先取rTrm

7、in弯曲成形； 再增加一套整形工序，使制件的圆角达到r4.7弯曲模工作部分参数的设计模具设计与制造凸模圆角半径rT应根据回弹值做相应修正。 T131srrEt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：模具设计与制造凹模圆角半径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模具设计与制造 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：

8、底部自然形成，无凹模底部圆角不开槽时，rA=（0.60.8）（rT+t） 模具设计与制造凹模深度：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模具设计与制造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：模具设计与制造模具设计与制造三、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

9、。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模具设计与制造U 形件弯曲的间隙系数K 值模具设计与制造四、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max00(0.75 )2LLLLZATATA（）2C）0min0(0.75 )2LLLLZTATAT（）2C）模具设计与制造4.8 弯曲件的结构工艺性 u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模具设计与制造当直边高度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 模具设计与制造u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 模具设计与制造u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 模具设计与制造纠正措施 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 模具设计与制造 事先冲出止裂孔或止裂槽4.8 弯曲件的结构工艺性 模具设计与制造