冲压模具设计与制造(4-b)

第四章弯曲工艺与弯曲模具冲压工艺与模具设计弯曲模成形件第四章弯曲工艺与弯曲模具

弯曲是冲压基本工序。

弯曲是使材料产生塑性变形，形成有一定角度或一定曲率形状零件的冲压工序。弯曲的材料可以是板料、型材，也可以是棒料、管材。弯曲工序除了使用模具在普通压力机上进行外，还可使用其他专门的弯曲设备进行。

内容简介：第四章弯曲工艺与弯曲模具本章在分析弯曲变形过程及弯曲件质量影响因素的基础上，介绍弯曲工艺计算、工艺方案制定和弯曲模设计。涉及弯曲变形过程分析、弯曲半径及最小弯曲半径影响因素、弯曲卸载后的回弹及影响因素、减少回弹的措施、坯料尺寸计算、工艺性分析与工艺方案确定、弯曲模典型结构、弯曲模工作零件设计等。内容简介：第四章弯曲工艺与弯曲模具4.3弯曲卸载后的回弹4.4

弯曲件展开（坯料）尺寸的计算4.5

弯曲力的计算4.6

弯曲工艺设计4.7弯曲模典型结构4.8弯曲模工作部分设计4.9弯曲件冲压工艺与模具设计实例概述4.1弯曲变形分析4.2最小相对弯曲半径本章目录4.4弯曲件展开尺寸的计算第四章弯曲工艺与弯曲模具弯曲件展开尺寸的计算方法：据中性层的定义，中性层的尺寸弯曲前后不变，所以弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。坯料弯曲制件4.4弯曲件展开尺寸的计算据中性层的定义，弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。第四章弯曲工艺与弯曲模具一、弯曲中性层位置的确定中性层位置以曲率半径

——中性层位移系数，见P_149表4-4。

式中：表示（右图），通常用下面经验公式确定：4.4弯曲件展开尺寸的计算对于形状比较简单、尺寸精度要求不高的弯曲件，可直接采用下面介绍的方法计算坯料长度。对于形状比较复杂或精度要求高的弯曲件，在利用下述公式初步计算坯料长度后，还需反复试弯不断修正，才能最后确定坯料的形状及尺寸。第四章弯曲工艺与弯曲模具二、弯曲件坯料尺寸的计算4.4弯曲件展开尺寸的计算第四章弯曲工艺与弯曲模具二、弯曲件坯料尺寸的计算（续）1.圆角半径r>0.5t的弯曲件

按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，即

4.4弯曲件展开尺寸的计算第四章弯曲工艺与弯曲模具二、弯曲件坯料尺寸的计算（续）2.圆角半径r<0.5t的弯曲件按变形前后体积不变条件确定坯料长度。通常采用经验公式计算。4.5弯曲力的计算4.5弯曲力的计算V形件弯曲力第四章弯曲工艺与弯曲模具一、自由弯曲时的弯曲力U形件弯曲力

——自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力；Ｂ——弯曲件的宽度；ｔ——弯曲材料的厚度；ｒ——弯曲件的内弯曲半径；式中：

——材料的抗拉强度；Ｋ——安全系数，一般取Ｋ＝1.3。4.5弯曲力的计算式中：第四章弯曲工艺与弯曲模具二、校正弯曲时的弯曲力

——校正弯曲应力；A——校正部分投影面积；P——单位面积校正力，其值见P_151表4-6。4.5弯曲力的计算对于有压料的自由弯曲第四章弯曲工艺与弯曲模具三、压力机的选择压力机的公称压力应大于实际需要的弯曲力。对于校正弯曲4.6弯曲工艺设计4.6弯曲工艺设计具有足够的塑性，屈强比（第四章弯曲工艺与弯曲模具1、弯曲件的材料脆较大的材料，则最小相对弯曲半径屈服点与弹性模量的比值（有利于弯曲成形和工件质量的提高。）小，）小，大，回弹大，不利于成形。一、弯曲件的工艺性（1）．弯曲件的形状一般要求弯曲件形状对称，弯曲半径左右一致，则弯曲时坯料受力平衡而无滑动。

第四章弯曲工艺与弯曲模具一、弯曲件的工艺性2、弯曲件的结构工艺性（2）．弯曲半径弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，否则，要多次弯曲，增加工序数；也不宜过大，因为过大时，受到回弹的影响，弯曲角度与弯曲半径的精度都不易保证。

第四章弯曲工艺与弯曲模具2、弯曲件的结构工艺性一、弯曲件的工艺性（3）．弯曲件直边高度弯曲件的直边高度不宜过小，其值应为

h>r+2t第四章弯曲工艺与弯曲模具2、弯曲件的结构工艺性一、弯曲件的工艺性（4）．防止弯曲根部裂纹的工件结构在局部弯曲某一段边缘时，为避免弯曲根部撕裂，应减小不弯曲部分的长度B，使其退出弯曲线之外，即b≥r，或在弯曲部分与不弯曲部分之间切槽，或在弯曲前冲出工艺孔。第四章弯曲工艺与弯曲模具2、弯曲件的结构工艺性一、弯曲件的工艺性（5）．弯曲件孔与槽的位置和边距离第四章弯曲工艺与弯曲模具当t<2mm时，当t≥2mm时，

2、弯曲件的结构工艺性一、弯曲件的工艺性第四章弯曲工艺与弯曲模具（6）．增添连接带和定位工艺孔增添连接带和定位工艺孔的弯曲件

2、弯曲件的结构工艺性一、弯曲件的工艺性（7）．尺寸标注尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。第四章弯曲工艺与弯曲模具2、弯曲件的结构工艺性一、弯曲件的工艺性第四章弯曲工艺与弯曲模具3、弯曲件的精度一、弯曲件的工艺性

精度受坯料定位、回弹、偏移、翘曲等影响，弯曲的工序数目越多，精度就越低。

一般弯曲件的尺寸公差等级在IT13级以下，角度公差最好大于15′，否则应增加整形工序。

尺寸公差按GB/T13914—92，角度公差按GB/T13915—92，形状和位置未注公差按GB/T13916—92，未注公差尺寸极限偏差按GB/T15055—94。弯曲件长度未注公差的极限偏差、弯曲件的角度按自由公差。4.6弯曲工艺设计１．形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形；形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。２．批量大而尺寸较小的弯曲件：尽可能采用级进模或复合模。３．需多次弯曲时：先弯两端，后弯中间部分，前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不能影响前次已成形的形状。４．弯曲件形状不对称时，尽量成对弯曲，然后再剖切。第四章弯曲工艺与弯曲模具二、弯曲件的工序安排（一）、弯曲件的工序安排原则第四章弯曲工艺与弯曲模具（二）、典型弯曲件的工序安排

根据弯曲件的复杂程度弯曲工序可以有一次弯曲、二次弯曲和多次弯曲。一次弯曲4.6弯曲工艺设计二、弯曲件的工序安排第四章弯曲工艺与弯曲模具（二）、典型弯曲件的工序安排二次弯曲第一次弯曲第二次弯曲4.6弯曲工艺设计二、弯曲件的工序安排第四章弯曲工艺与弯曲模具三次弯曲第一次弯曲第二次弯曲第三次弯曲（二）、典型弯曲件的工序安排4.6弯曲工艺设计二、弯曲件的工序安排第四章弯曲工艺与弯曲模具四次弯曲第一次弯曲第二次弯曲第三次弯曲第四次弯曲（二）、典型弯曲件的工序安排4.6弯曲工艺设计二、弯曲件的工序安排4.7弯曲模典型结构１．V形件弯曲模第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模Ｖ形弯曲模的一般结构形式V形弯曲的特点：优点：结构简单、通用性好。缺点：弯曲时坯料容易偏移，零件精度不高。4.7弯曲模典型结构１．V形件弯曲模第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模Ｖ形弯曲模的一般结构形式1－凸模2－定位板3－凹模4－定位尖5－顶杆6－Ｖ形顶板7－顶板8－定料销9－反侧压块

4.7弯曲模典型结构V形精弯模第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）（二）、L形弯曲模具如图3-2-5和图3-2-6所示。（b）竖边可校正（a）竖边无校正L形弯曲模4.7弯曲模典型结构２．U形件弯曲模第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）弯曲角等于90°的

U形弯曲模4.7弯曲模典型结构２．U形件弯曲模第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）弯曲角小于90°的U形弯曲模4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）3．四角形件弯曲模

一般四角弯曲件上有四个角需要弯曲，根据成形的高度、弯曲半径及尺寸精度的不同，可采用一次弯曲成形，也可采用两次弯曲成形。4.7弯曲模典型结构四角弯曲件一次成形弯曲模第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）4.7弯曲模典型结构四角弯曲件二次成形弯曲模。

四角弯曲件分两次弯曲时，一般第一次先将毛坯弯曲成U形，然后再将U形毛坯反放在弯曲模中弯曲成。第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）4.7弯曲模典型结构四角弯曲件二次成形弯曲模。第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）4．Z形件弯曲模。

Z形件两个直边的弯曲方向相反，模具结构必须有向两个相反方向弯曲的动作。4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）5．○形件弯曲模。一般按直径的大小可分为小圆和大圆两种。小直径圆筒形件弯曲模具。对于直径小于5mm、板料厚度小于1mm的小圆筒形弯曲件，可采用下图所示。4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）5．○形件弯曲模。4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）5．○形件弯曲模。大直径圆筒采用一次弯曲。

大圆筒形件一次弯曲成形模具4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）5．○形件弯曲模。大直径圆筒采用多次弯曲。

第一次第二次第三次大圆筒形件三次弯曲模具4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具一、单工序弯曲模（续）5．○形件弯曲模。大直径圆筒采用多次弯曲。

大圆筒形件两次弯曲模具4.7弯曲模典型结构第四章弯曲工艺与弯曲模具二、复合和级进弯曲模级进模：冲孔落料弯曲复合演示弯曲模设计第四章弯曲工艺与弯曲模具1、简单结构的弯曲件采用单工序弯曲模，复杂的弯曲件要经过多次弯曲成形。弯曲件的工序安排应根据工件形状和精度要求、生产批量及材料的机械性能等因素综合考虑。

第四章弯曲工艺与弯曲模具2、弯曲模具的结构选择应根据弯曲件的具体形状结构来确定。对于形状简单的弯曲件，应考虑选用单工序弯曲模一次弯曲成形，如V形弯曲件、U形弯曲件等。形状复杂的弯曲件，选用多副单工序弯曲模分多道工序弯曲成形或选用复合弯曲模一次弯曲成形。多角弯曲件、半封闭弯曲件、封闭弯曲件采用摆块式弯曲模，如弯曲角小于90°的弯曲件、圆形弯曲件等。