弯曲工艺和弯曲模具设计PPT教案

1、弯曲工艺和弯曲模具设计弯曲工艺和弯曲模具设计第1页/共85页第2页/共85页第3页/共85页第4页/共85页（a）模具压弯； （b）折弯； （c）拉弯； （d）滚弯； （e）辊压3.0.2弯曲零件的成形方法第5页/共85页第6页/共85页第7页/共85页第8页/共85页3/ tb3/ tb第9页/共85页 3.1.3弯曲时变形区的应力和应变弯曲时变形区的应力和应变 (a)弹性弯曲； (b)弹-塑性弯曲； (c)塑性弯曲图3.1.5弯曲毛坯变形区的切向应力分布1E21trs1E21trs 第10页/共85页 3.1.3弯曲时变形区的应力和应变弯曲时变形区的应力和应变 tb/第11页/共85页 3

2、.2弯曲卸载后弯曲件的回弹弯曲卸载后弯曲件的回弹 3.2.1回弹现象回弹现象 当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度弯曲角度和和弯曲半径弯曲半径与与模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回跳（简称回弹）。跳（简称回弹）。第12页/共85页prrprrr图3.2.1弯曲件的弹性回跳第13页/共85页st

3、r /tr /第14页/共85页第15页/共85页 3.2.3回弹值的确定回弹值的确定 目的：作为修正模具工作部分参数的依据。目的：作为修正模具工作部分参数的依据。1.小半径弯曲的回弹（小半径弯曲的回弹（ ） 2.大圆角半径弯曲的回弹大圆角半径弯曲的回弹 （ ） 85/ tr9090t085/ trEtrtrErrsst31131ttrrtt0180第16页/共85页 3.2.4减少回弹的措施减少回弹的措施1.材料选择材料选择 应尽可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳应尽可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳定的材料定的材料。2.改进弯曲件的结构设计改进弯曲件的结构设计 设计

4、弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回弹。比如：弹。比如：在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚性，使弯曲件回弹困难性，使弯曲件回弹困难(如如图图3.2.3)。第17页/共85页3.2.3 改进零件的结构设计 第18页/共85页第19页/共85页第20页/共85页 4. 从模具结构采取措施从模具结构采取措施 (1) 补偿法补偿法 第21页/共85页图 3.2.9 用补偿法修正模具结构 第22页/共85页第23页/共85页第24页/共85页第25页/共85页第26页/共85页第27页/共8

5、5页 3.3.1最小相对弯曲半径（最小相对弯曲半径（ ）1.最小相对弯曲半径的概念最小相对弯曲半径的概念 最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时外表面不发外表面不发生开裂生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，用坯料厚度的比值，用 来表示。该值越小，板料弯曲来表示。该值越小，板料弯曲的性能也越好。的性能也越好。 2. 影响最小弯曲半径的因素影响最小弯曲半径的因素(1)(1)材料的力学性能材料的力学性能 (2)(2)工件的弯曲中心角工件的弯曲中心角 (3)(3)板料的表面质量与剪切断面

6、质量板料的表面质量与剪切断面质量 (4)(4)板料宽度的影响板料宽度的影响 (5)(5)板材的方向性板材的方向性( (如图如图3.3.2) )tr/mintr/min第28页/共85页图 3.3.1 板料纤维方向对弯曲半径的影响第29页/共85页第30页/共85页 3.3.2弯曲件的结构工艺性弯曲件的结构工艺性第31页/共85页图3.3.2 压槽后再进行弯曲第32页/共85页图3.3.3 弯曲件形状对弯曲过程的影响第33页/共85页图3.3.4 弯曲件边缘缺口对弯曲过程的影响第34页/共85页第35页/共85页第36页/共85页第37页/共85页3.3.7 防止孔变形的措施第38页/共85页第

7、39页/共85页图3.3.9 防止弯曲边交接处应力集中的措施第40页/共85页第41页/共85页trkbtFb26 . 0自trkbtFb27 . 0自第42页/共85页qAF校校FAq2mmMPa第43页/共85页第44页/共85页3/tr3/ tr 1.应变中性层位置的确定应变中性层位置的确定 （1）当弯曲变形程度不大时（）当弯曲变形程度不大时（ 时），可以时），可以认为应变中性层就在板料厚度的中心位置；认为应变中性层就在板料厚度的中心位置； 第45页/共85页 2.弯曲件毛坯展开尺寸计算弯曲件毛坯展开尺寸计算)(180jiiitxrlL)(221xtrllLtr5 . 0第46页/共85

8、页第47页/共85页tr5 . 0第48页/共85页图3.3.12 铰链中性层位置图3.3.13 铰链弯曲件第49页/共85页 3.3.5弯曲件弯曲工序的安排弯曲件弯曲工序的安排 弯曲件的弯曲工序安排是在工艺分析和计算后进行弯曲件的弯曲工序安排是在工艺分析和计算后进行的工艺设计工作。形状简单的弯曲件，如的工艺设计工作。形状简单的弯曲件，如V形件、形件、U形形件、件、Z形件等都可以一次弯曲成形。形状复杂的弯曲件，形件等都可以一次弯曲成形。形状复杂的弯曲件，一般要多次弯曲才能成形。弯曲工序的安排对弯曲模一般要多次弯曲才能成形。弯曲工序的安排对弯曲模的结构、弯曲件的精度和生产批量影响很大。的结构、弯

9、曲件的精度和生产批量影响很大。 第50页/共85页第51页/共85页图3.3.14 成对弯曲第52页/共85页图3.3.15 级进模弯曲成形第53页/共85页图3.3.16 一次弯曲成形图例第54页/共85页图3.3.17两次弯曲成形图例第55页/共85页图3.3.18三次弯曲成形图例第56页/共85页图3.3.19 多次弯曲成形图例第57页/共85页第58页/共85页 3.4.1典型弯曲模具的结构典型弯曲模具的结构1. V形件弯曲模形件弯曲模 这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲：这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲： （1）是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为）是沿着工件弯曲角的角平分线方

10、向弯曲，称为V形弯形弯曲；曲；(如图如图3.4.1） （2）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为L形弯曲形弯曲(如图如图3.4.2)（3）对于精度要求较高，形状复杂、定位较困难的）对于精度要求较高，形状复杂、定位较困难的V形件形件（如图如图3.4.3），可以采用折板式弯曲模），可以采用折板式弯曲模 。 第59页/共85页1-下模座；2、5-销钉；3-凹模；4-凸模； 6-上模座；7-顶杆；8-弹簧； 9、11-螺钉；10-可调定位板 图3.4.1 V形件弯曲模 1-凹模；2-凸模；3-定位钉；4-压料板；5-靠板 图3.4.2 L形件弯曲模 第60页/共85页

11、1-凸模；2-支架；3-定位板；4-活动凹模； 5-转轴；6-支承板；7-顶杆图3.4.3 V形件精弯模 第61页/共85页第62页/共85页第63页/共85页图3.4.5 弯曲角小于90的弯模 第64页/共85页图3.4.6 斜楔弯曲模 第65页/共85页 3. Z形件弯曲模形件弯曲模由于由于Z形件两端直边弯曲方向相反，所以形件两端直边弯曲方向相反，所以Z形弯曲模需要形弯曲模需要有两个方向的弯曲动作（有两个方向的弯曲动作（如图如图3.4.7） 。4.四角形件弯曲模四角形件弯曲模 （1）四角形件两次弯曲模四角形件两次弯曲模 两次弯曲成形的方法（两次弯曲成形的方法（如图如图3.4.8）。）。倒装

12、式两次弯曲成形的方法（倒装式两次弯曲成形的方法（如图如图3.4.9）。）。 （2）四角形件一次弯曲模）四角形件一次弯曲模一次弯曲成形的复合弯曲模结构，是将两个简单模复合一次弯曲成形的复合弯曲模结构，是将两个简单模复合在在 一起的弯曲模（一起的弯曲模（如图如图3.4.10）。）。 第66页/共85页1-顶板；2-定位销；3-侧压块；4-凸模；5-凹模；6-上模座；7-压块；8-橡皮；9-凸模固定板；10-活动凸模；11-下模座图3.4.7 Z形件弯曲模第67页/共85页图3.4.8 形件两次弯曲模（一） 第68页/共85页图3.4.9形件两次弯曲模（二） 第69页/共85页图3.4.10 形件一

13、次弯曲成形模 第70页/共85页 .圆形件弯曲模圆形件弯曲模 圆筒形件弯曲的弯曲方法可分为三类：圆筒形件弯曲的弯曲方法可分为三类： （1）对于圆筒直径）对于圆筒直径mm的小圆，一般先将毛坯弯的小圆，一般先将毛坯弯成成U形，然后再弯成圆形（形，然后再弯成圆形（如图如图3.4.15）或一次弯曲成形）或一次弯曲成形（如图如图3.4.16 ）。）。 （2）对于圆筒直径）对于圆筒直径mm的大圆，一般先将毛坯弯成的大圆，一般先将毛坯弯成波浪形，然后再弯成圆形（波浪形，然后再弯成圆形（如图如图3.4.17）。）。 （3）对于圆筒直径）对于圆筒直径 为为10 40mm、材料厚度大约、材料厚度大约1 mm的的圆

14、筒形件，可以采用摆动式凹模结构的弯曲模一次弯成，圆筒形件，可以采用摆动式凹模结构的弯曲模一次弯成，（如如图图3.4.18）。）。.铰链弯曲模铰链弯曲模 铰链弯曲成形，一般分两道工序进行，先将平直的毛坯端铰链弯曲成形，一般分两道工序进行，先将平直的毛坯端部预弯成圆弧然后再进行卷圆。（部预弯成圆弧然后再进行卷圆。（如图所示如图所示）5d20dd第71页/共85页第72页/共85页图3.4.14 小圆形件一次弯曲成形模 第73页/共85页第74页/共85页第75页/共85页第76页/共85页 3.4.2 弯曲模主要工作零件结构参数的确定弯曲模主要工作零件结构参数的确定 1.1.弯曲凸模和凹模的圆角半

15、径弯曲凸模和凹模的圆角半径 （1 1）弯曲凸模的圆角半径）弯曲凸模的圆角半径 当弯曲件的相对弯曲半径当弯曲件的相对弯曲半径 ，且不小于，且不小于 时，时，凸模的圆角半径一般等于弯曲件的圆角半径；凸模的圆角半径一般等于弯曲件的圆角半径； 若弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径若弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径( )( )时，首次时，首次弯曲可先弯成较大的圆角半径，然后采用整形工序进行整形，弯曲可先弯成较大的圆角半径，然后采用整形工序进行整形，使其满足弯曲件圆角的要求；使其满足弯曲件圆角的要求； 若弯曲件的相对弯曲半径较大（若弯曲件的相对弯曲半径较大（ ），精度要求较高），精度要求较高时，由于圆角半径的回弹大，凸模的圆角半径应根据回弹值作时，由于圆角半径的回弹大，凸模的圆角半径应根据回弹值作相应的修正。相应的修正。 85/ trtr/minminrr 10/ tr第77页/共85页trt)63(mm2A时，trt)32(mm42A时，trt2mm4A时，第78页/共85页图3.4.20 弯曲模结构尺寸 第79页/共85页0l第80页/共85页第81页/共85页kttcctk第82页/共85页 4.凸模和凹模工作尺寸及公差凸模和凹模工作尺寸及公差 （1）弯曲件外形尺寸的表注）弯曲件外形尺寸的表注 当弯曲件为双向对称偏差时，凹模尺寸为：当