第三章弯曲工艺及弯曲模设计
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性变形的比例还比较大,故此阶段为弹-塑性 变形阶段。
3.塑性变形阶段
凸模继续下降,直到板料与凸模呈三点接触状 态,如图3.3(c)所示,这时曲率半径减小成 r2,此时弹性变形所占比例可以忽略,故此阶
段为完全塑性变形阶段。
在行程终了,对板料进行校正,使其圆角、直边完 全与凸模贴合,最终形成V形弯曲件,如图3.3(d) 所示。
② 采用有弹顶装置的弯 曲模,在整个弯曲过程 中将弯曲件压紧,减少 或消除回弹,如图3.18 所示。
图3.18 装有弹顶装置的弯曲模 1. 凸模 2. 凹模 3. 弹顶装置
③ 采用装有定位销的弯 曲模,如图3.19所示, 弯曲件不能移动。
图3.19 装有定位销的弯曲模 1.凸模 2.凹模 3.定位销
本章主要介绍普通压力机上进行压弯的弯曲工 艺和弯曲模的设计。
图3.2 各种弯曲形式
3.1 弯曲的基本原理
3.1.1 弯曲变形过程
图3.3所示为V形件的校正弯曲过程图
图3.3 V形件校正弯曲过程
1.弹性变形阶段
当凸模下降到与板料接触时,在接触部分产生集 中载荷,使板料弯曲。
该阶段外力矩较小,在变形区L0内,内外表面 产生的切向应力没有超过材料的屈服极限,若外
3.3.2 弯曲件毛坯尺寸计算
弯曲件毛坯展开尺寸的计算过程如下:
① 先将弯曲件分成直线部分和圆角部分。 ② 各直线部分长度不变,圆角部分则要考虑相
对位移。 ③ 按相对弯曲半径,变形区分为有圆角半径弯
② 径向
沿着板料的宽度和厚度方向,必然产生与绝对值 最大的应变εθ(切向)符号相反的应变。
在板料的外区,切向主应变为伸长应变所以径向 应变εP为压缩应变;
而内区切向主应变为压缩应变,所以径向方向的 应变εP为伸长应变。
③ 宽向
对于窄板,材料在宽度方向上可自由变形,所以 在外区的应变εB为压应变,内区为拉应变。
图3.14 不对称工件弯曲时毛坯的滑移
② 在V形弯曲中,若凹 模不是中心对称,角度 小的一边正压力大,摩 擦力大,弯曲件向角度 小的一边滑移,如图 3.15所示。
图3.15 毛坯向凸模角度小的一边滑移
③ 凹模刃口处的圆角半 径不等,圆角半径小的 摩擦力大,弯曲件向圆 角半径小的一边滑移, 如图3.16所示。
弹性恢复往往表现为弯曲部分曲率半径和角度
在外力卸去前后会产生变化。
我们把加工终了卸去外力后,从模具中取出的工 件与加工中工件在模具里的形状不完全一致的现
象称为回弹或弹性回跳。
如图3.8所示,回弹程度通常用Δ表示。
图3.8 弯曲件回弹情况
1.弹性回跳的表现形式
(1)弯曲半径增大 卸载前板料的内半径rρ在卸载后增加至r,弯曲 半径的增加量为:Δr=r-rρ
图3.4 弯曲前后坐标网格的变化
由图3.4可知:
① 弯曲中心角a的范围内,正方形网格变成扇形; 而远离a的直边部分网格形状不变,所以弯曲变
形只发生在弯曲件的圆角部分。
② 在弯曲区内,纤维沿厚度方向变形不同。aa >a′a′,表示内缘纤维受压变短;
bb<b′b′,表示外缘纤维受拉变长。
内外缘之间长度保持不变的一层称为应变中性层。 ③ 板料的弯曲变形程度可用相对弯曲半径r/t来
采用经验公式确定:ρ=r+kt
式中 k——中性层位移系数 按r/t比值在表3.4、表3.5查得。
对于圈圆,通常采用推卷方法成形,在弯曲过 程中板料增厚,中性层外移。中性层位移系数 参考表3.6选取。
对于圆杆弯曲 当r≥1.5d时,剖面几乎无变化故取k=0.5;当r
<1.5d时,剖面发生畸变,中性层外移。中性 层位移系数参考表3.7。
表示
r/t越小,表明弯曲变形程度越大。
④ 在变形区中,板料变形后将产生厚度变薄的 现象,r/t越小,厚度变薄越大 板料厚度由t变薄至t1,其比值η=t1/t称为变薄系 数。
⑤ 变形区内板料横断面的变化视板料的宽窄有 所不同。
在宽板弯曲 (B/t>3)时,横断面形状几乎不变, 仍然保持矩形如图3.5(b)所示; 而窄板弯曲(B/t<3)时,断面由矩形变成了扇 形,如图3.5(a)所示。
凸模圆弧所对中心角:p=(r/rp)
式中
rp, p——凸模的圆角半径(mm)和凸模圆
弧所对中心角(°);
r, ——弯曲件的圆角半径(mm)和弯曲件
弯曲角(°);
E,σs,t——材料弹性模量(MPa)、屈服 极限(MPa)、厚度mm。
4.减小回弹的措施
(1)从弯曲件的设计方面
在弯曲件设计上改进某些结构,如在变形区压制加强筋
图3.16 圆角半径不等引起的滑移
④ 弯曲件两边折弯个数 不一样,折弯个数多的 一边摩擦力大,弯曲件 向折弯个数多的一边滑 移,如图3.17所示。
图3.17 折弯个数不等引起的毛坯滑移
⑤ 凹模两边间隙和润滑情况不一致。弯曲件 向间隙小、润滑差的一边滑移。
2.防止滑移产生的措施
① 弯曲模尽量采用对称凹模,凸、凹模两边 间隙均匀。
如图3.13(b)所示,采用橡胶或聚氨酯软凹模, 直边部分不发生弯曲,且圆角部分所承受单位压 力较大。
图3.13 摆动凹模和软凹模
3.2.2 弯曲件的滑移
在弯曲过程中,因弯曲件各边所受到的摩擦 力不等而出现的弯曲件沿凹模边缘左右滑动
的现象称为滑移。
1.滑移产生的原因
① 不对称工件的弯曲,造成摩擦力不等,弯曲 件向接触面大的一边滑移,如图3.14所示。
图3.11(b)可采取两种措施:
凸模向内侧倾斜,角度为回弹角或采取凸、凹模 单边间隙小于材料厚度,板料被压入凹模后其两 侧都会向内紧贴凸模而实现回弹补偿;
图3.11(c)在工件底部形成一个圆弧状弯曲, 凸、凹模分离后,工件圆弧部分回弹为直线,同 时两侧向内倾斜,这种方法特别适合弹性较大的
材料。
图3.11 回弹补偿
或压成形边翼,如图3.10所示。
图3.10 用加强筋减小回弹
(2)从工艺方面
① 增加弯曲力,采用校正弯曲。 ② 对冷作硬化材料,在弯曲前先退火,降低屈
服强度。 ③ 在允许情况下采用加热弯曲。 ④ 尽量选择较小的r/t,若r/t>100,可采用拉弯
工艺。
(3)从模具结构上采取措施
① 回弹补偿。 图3.11(a)是V形件的补偿,根据已确定的回弹 角,减小模具角度实现补偿;
图3.5 弯曲区域的断面变化
3.1.3 弯曲变形的应力与应变
1.变形区的应力状态
图3.6所示为板料弯曲变形区的应力分布图
图3.6 弯曲变形区应力分布图
① 弹性弯曲阶段
板料断面应力分布为直线,如图3.6(a)所示。 弯曲圆弧内侧受压,是压应力;外侧受拉,是拉 应力。
② 弹-塑性变形阶段
塑性变形和弹性变形共存,如图3.6(b)所示. 塑性变形区也有弹性变形的恢复,这在宏观上表 现为弯曲角的回弹。
弯曲过程中的实测压力曲线如图3.3(e)所示。
OA为弹性变形阶段
AB为塑性变形阶段,由于力臂变化和材料的加 工硬化,AB段仍呈上升趋势;
当弯曲进行到板料往回弯曲时,压力曲线显示 BC段;
最后进入校正阶段,此时处于凸、凹模之间的板 料被压平、校直,弯曲力急剧上升
3.1.2 弯曲变形的规律
分析弯曲变形规律, 了解弯曲变形时金属 的流动情况,通常采 用网格法,如图3.4 所示。
3.3 弯曲件的毛坯尺寸计算
计算的依据是假设应变中性层在变形前后长度不 变的原则或变形区在变形前后体积不变原则。
3.3.1 弯曲件中性层位置的确定
① 当变形程度较小(r/t较大)时 中性层的曲率半径:ρ=r+t/2
式中 ρ——曲率半径;r——弯曲件弯曲半径; t——材料厚度。
② 当变形程度较大(r/t较小)时,应变中性 层的位置随r/t的减小向内侧移动,应变中性 层按体积不变原则计算。
对于宽板,由于材料沿宽度方向流动受到阻碍, 几乎不能变形,内、外区在宽度方向的应变εB =0。
所以:窄板弯曲时呈平面应力状态,立体应变
状态;宽板弯曲呈立体应力状态,平面应变 状态。
3.2 弯曲件的质量分析
弯曲件的主要质量问题: 回弹(弹复)、滑移、弯裂等。
3.2.1 弯曲件的回弹
弯曲变形是由弹性变形过渡到塑性变形,在 塑性变形中伴有弹性变形的存在
③ 纯塑性变形阶段
塑性变形区由外及里扩大到内外汇合,如图3.6 (c)所示。
2.变形区的应变状态
板料的宽度B将直接影响变形区的应力和应变状 态,如图3.7所示。
① 切向
外层金属纤维受拉,产生伸长应变;内层金属纤 维受压,产生压缩应变。切向应变εθ为绝对值最
大的主应变。
图3.7 弯曲时窄(宽板)应力、应变状态图
图3.9(a)所示两种 材料屈服极限基本相 同,但E1>E2,在 弯曲变形相同的条件 下,回弹量ε , 1 < ε ,2 ;
图3.9(b)所示两种 材料弹性模数基本相 同,但σs4>σs3, 在弯曲变形相同的条 件下,回弹量ε , 4 <ε,3。
(2)相对弯曲半径r/t
其他条件相同时,r/t越小,弯曲板料的切向 变形程度越大,总变形量中塑性变形比例大, 回弹值小。
3.2.3 弯裂
产生裂纹的原因有板料塑性差;弯曲件弯曲半径 太小等。
其中弯曲件的弯曲半径对是否产生裂纹影响突出。
弯曲件的弯曲半径要尽量取大值。
减少和防止弯曲裂纹的措施主要有
改善毛坯条件,如选择好塑性材料、好表面 质量毛坯板料; 合理选择弯曲半径; 减少凸、凹模工作表面的粗糙度及调整之间 合理间隙; 改善润滑条件等。
(2)弯曲中心角的变化 卸载前弯曲件中心角度为 (与凸模顶角相 吻合),卸载后变化为 ,弯曲件角度的变 化量:
2.影响回弹的因素
弯曲时弹性回复方向相反,即外区弹性缩短,而 内区弹性伸长.
直接影响弯曲件的尺寸精度,影响回弹量的因素 一般有以下几种
(1)材料的机械性能
回弹的大小与材料的屈服极限σs成正比,与弹 性模数E成反比。即材料越硬,塑性越差,弯曲 时回弹量越大。
② 改变应力状态
如图3.12所示,若材料厚度在0.8mm以上,弯曲半径部 大,可将凸模作成图示形状增大弯曲区的变形程度来克 服回弹。
图3.12 改变应力状态的弯曲方法
③ 摆动凹模或软凹模
如图3.13(a)所示将凹模圆角部分做成摆块结 构,成形时摆块偏转一回弹角,卸载后工件将回 弹至所需的弯曲角。
力矩去掉后,板料能恢复原状,故此阶段为弹 性变形阶段,如图3.3(a)所示。
2.弹-塑性变形阶段
随着凸模的继续下压,弯矩继续增大,当内、 外表面产生的切向应力达到材料的屈服极限σs
时,便进入塑性变形阶段。
在塑性变形开始阶段,半径由r0变为r1,弯曲力 臂长由L0变为L1,如图3.3(b)所示,此时弹
当r/t<0.2~0.3时,回弹可能为负值或零。
图3.9 材料的机械性能对回弹值的影响 Ⅰ,Ⅲ. 退火软钢 Ⅱ. 软锰黄铜 Ⅳ. 冷变形硬化钢
(3)弯曲方式
板料弯曲方式有自由弯曲和校正弯曲。
(4)摩擦与间隙
在U形弯曲时,间隙越小,摩擦力越大。
(5)弯曲件形状及其他
弯曲中心角越大,其回弹值大;如 形件的回弹 值比U形件小,U形件又比V形件小。
第3章 弯曲艺及弯曲模设计
弯曲是根据需要,通过模具和压力机把板料、
型材、管材、棒料等弯曲成一定角度和曲率, 从而形成所需要形状零件的冲压工艺方法。
冲压时,若折弯线是直线则为弯曲,折弯线是 曲线或圆弧则属于翻边,不属于弯曲。
图3.1所示为弯曲产品实例。
图3.1 各种弯曲件
最常见的弯曲加工如图3.2所示。
3.回弹值的确定
实际生产中通常是利用经验数值和简单的计算先 初步确定回弹值,然后在试模时进行修正。
① 当r/t<5~8时,只考虑角度的回弹。可按表 3.1、表3.2、表3.3初步确定回弹值,然后修正
校正弯曲时,回弹角作如下修正
Δ=KΔ 90°
不是90°的角按下式修正
Δ x=( /90°)Δ 90°
式中
Δ 90°——弯曲角为90°时的回弹角,见表3.1;
Δ x——弯曲角为x°时的回弹角;
— —弯曲件的弯曲角;
K——修正系数,见表3.2。
② 当r/t<8~10时,在弯曲变形后,弯曲半 径变化大,要分别计算弯曲半径和弯曲角的 回弹值,再调试修正。
弯曲板料时:
凸模的圆角半径: rp=1/[(1/r)+(3σs/Et)]
3.塑性变形阶段
凸模继续下降,直到板料与凸模呈三点接触状 态,如图3.3(c)所示,这时曲率半径减小成 r2,此时弹性变形所占比例可以忽略,故此阶
段为完全塑性变形阶段。
在行程终了,对板料进行校正,使其圆角、直边完 全与凸模贴合,最终形成V形弯曲件,如图3.3(d) 所示。
② 采用有弹顶装置的弯 曲模,在整个弯曲过程 中将弯曲件压紧,减少 或消除回弹,如图3.18 所示。
图3.18 装有弹顶装置的弯曲模 1. 凸模 2. 凹模 3. 弹顶装置
③ 采用装有定位销的弯 曲模,如图3.19所示, 弯曲件不能移动。
图3.19 装有定位销的弯曲模 1.凸模 2.凹模 3.定位销
本章主要介绍普通压力机上进行压弯的弯曲工 艺和弯曲模的设计。
图3.2 各种弯曲形式
3.1 弯曲的基本原理
3.1.1 弯曲变形过程
图3.3所示为V形件的校正弯曲过程图
图3.3 V形件校正弯曲过程
1.弹性变形阶段
当凸模下降到与板料接触时,在接触部分产生集 中载荷,使板料弯曲。
该阶段外力矩较小,在变形区L0内,内外表面 产生的切向应力没有超过材料的屈服极限,若外
3.3.2 弯曲件毛坯尺寸计算
弯曲件毛坯展开尺寸的计算过程如下:
① 先将弯曲件分成直线部分和圆角部分。 ② 各直线部分长度不变,圆角部分则要考虑相
对位移。 ③ 按相对弯曲半径,变形区分为有圆角半径弯
② 径向
沿着板料的宽度和厚度方向,必然产生与绝对值 最大的应变εθ(切向)符号相反的应变。
在板料的外区,切向主应变为伸长应变所以径向 应变εP为压缩应变;
而内区切向主应变为压缩应变,所以径向方向的 应变εP为伸长应变。
③ 宽向
对于窄板,材料在宽度方向上可自由变形,所以 在外区的应变εB为压应变,内区为拉应变。
图3.14 不对称工件弯曲时毛坯的滑移
② 在V形弯曲中,若凹 模不是中心对称,角度 小的一边正压力大,摩 擦力大,弯曲件向角度 小的一边滑移,如图 3.15所示。
图3.15 毛坯向凸模角度小的一边滑移
③ 凹模刃口处的圆角半 径不等,圆角半径小的 摩擦力大,弯曲件向圆 角半径小的一边滑移, 如图3.16所示。
弹性恢复往往表现为弯曲部分曲率半径和角度
在外力卸去前后会产生变化。
我们把加工终了卸去外力后,从模具中取出的工 件与加工中工件在模具里的形状不完全一致的现
象称为回弹或弹性回跳。
如图3.8所示,回弹程度通常用Δ表示。
图3.8 弯曲件回弹情况
1.弹性回跳的表现形式
(1)弯曲半径增大 卸载前板料的内半径rρ在卸载后增加至r,弯曲 半径的增加量为:Δr=r-rρ
图3.4 弯曲前后坐标网格的变化
由图3.4可知:
① 弯曲中心角a的范围内,正方形网格变成扇形; 而远离a的直边部分网格形状不变,所以弯曲变
形只发生在弯曲件的圆角部分。
② 在弯曲区内,纤维沿厚度方向变形不同。aa >a′a′,表示内缘纤维受压变短;
bb<b′b′,表示外缘纤维受拉变长。
内外缘之间长度保持不变的一层称为应变中性层。 ③ 板料的弯曲变形程度可用相对弯曲半径r/t来
采用经验公式确定:ρ=r+kt
式中 k——中性层位移系数 按r/t比值在表3.4、表3.5查得。
对于圈圆,通常采用推卷方法成形,在弯曲过 程中板料增厚,中性层外移。中性层位移系数 参考表3.6选取。
对于圆杆弯曲 当r≥1.5d时,剖面几乎无变化故取k=0.5;当r
<1.5d时,剖面发生畸变,中性层外移。中性 层位移系数参考表3.7。
表示
r/t越小,表明弯曲变形程度越大。
④ 在变形区中,板料变形后将产生厚度变薄的 现象,r/t越小,厚度变薄越大 板料厚度由t变薄至t1,其比值η=t1/t称为变薄系 数。
⑤ 变形区内板料横断面的变化视板料的宽窄有 所不同。
在宽板弯曲 (B/t>3)时,横断面形状几乎不变, 仍然保持矩形如图3.5(b)所示; 而窄板弯曲(B/t<3)时,断面由矩形变成了扇 形,如图3.5(a)所示。
凸模圆弧所对中心角:p=(r/rp)
式中
rp, p——凸模的圆角半径(mm)和凸模圆
弧所对中心角(°);
r, ——弯曲件的圆角半径(mm)和弯曲件
弯曲角(°);
E,σs,t——材料弹性模量(MPa)、屈服 极限(MPa)、厚度mm。
4.减小回弹的措施
(1)从弯曲件的设计方面
在弯曲件设计上改进某些结构,如在变形区压制加强筋
图3.16 圆角半径不等引起的滑移
④ 弯曲件两边折弯个数 不一样,折弯个数多的 一边摩擦力大,弯曲件 向折弯个数多的一边滑 移,如图3.17所示。
图3.17 折弯个数不等引起的毛坯滑移
⑤ 凹模两边间隙和润滑情况不一致。弯曲件 向间隙小、润滑差的一边滑移。
2.防止滑移产生的措施
① 弯曲模尽量采用对称凹模,凸、凹模两边 间隙均匀。
如图3.13(b)所示,采用橡胶或聚氨酯软凹模, 直边部分不发生弯曲,且圆角部分所承受单位压 力较大。
图3.13 摆动凹模和软凹模
3.2.2 弯曲件的滑移
在弯曲过程中,因弯曲件各边所受到的摩擦 力不等而出现的弯曲件沿凹模边缘左右滑动
的现象称为滑移。
1.滑移产生的原因
① 不对称工件的弯曲,造成摩擦力不等,弯曲 件向接触面大的一边滑移,如图3.14所示。
图3.11(b)可采取两种措施:
凸模向内侧倾斜,角度为回弹角或采取凸、凹模 单边间隙小于材料厚度,板料被压入凹模后其两 侧都会向内紧贴凸模而实现回弹补偿;
图3.11(c)在工件底部形成一个圆弧状弯曲, 凸、凹模分离后,工件圆弧部分回弹为直线,同 时两侧向内倾斜,这种方法特别适合弹性较大的
材料。
图3.11 回弹补偿
或压成形边翼,如图3.10所示。
图3.10 用加强筋减小回弹
(2)从工艺方面
① 增加弯曲力,采用校正弯曲。 ② 对冷作硬化材料,在弯曲前先退火,降低屈
服强度。 ③ 在允许情况下采用加热弯曲。 ④ 尽量选择较小的r/t,若r/t>100,可采用拉弯
工艺。
(3)从模具结构上采取措施
① 回弹补偿。 图3.11(a)是V形件的补偿,根据已确定的回弹 角,减小模具角度实现补偿;
图3.5 弯曲区域的断面变化
3.1.3 弯曲变形的应力与应变
1.变形区的应力状态
图3.6所示为板料弯曲变形区的应力分布图
图3.6 弯曲变形区应力分布图
① 弹性弯曲阶段
板料断面应力分布为直线,如图3.6(a)所示。 弯曲圆弧内侧受压,是压应力;外侧受拉,是拉 应力。
② 弹-塑性变形阶段
塑性变形和弹性变形共存,如图3.6(b)所示. 塑性变形区也有弹性变形的恢复,这在宏观上表 现为弯曲角的回弹。
弯曲过程中的实测压力曲线如图3.3(e)所示。
OA为弹性变形阶段
AB为塑性变形阶段,由于力臂变化和材料的加 工硬化,AB段仍呈上升趋势;
当弯曲进行到板料往回弯曲时,压力曲线显示 BC段;
最后进入校正阶段,此时处于凸、凹模之间的板 料被压平、校直,弯曲力急剧上升
3.1.2 弯曲变形的规律
分析弯曲变形规律, 了解弯曲变形时金属 的流动情况,通常采 用网格法,如图3.4 所示。
3.3 弯曲件的毛坯尺寸计算
计算的依据是假设应变中性层在变形前后长度不 变的原则或变形区在变形前后体积不变原则。
3.3.1 弯曲件中性层位置的确定
① 当变形程度较小(r/t较大)时 中性层的曲率半径:ρ=r+t/2
式中 ρ——曲率半径;r——弯曲件弯曲半径; t——材料厚度。
② 当变形程度较大(r/t较小)时,应变中性 层的位置随r/t的减小向内侧移动,应变中性 层按体积不变原则计算。
对于宽板,由于材料沿宽度方向流动受到阻碍, 几乎不能变形,内、外区在宽度方向的应变εB =0。
所以:窄板弯曲时呈平面应力状态,立体应变
状态;宽板弯曲呈立体应力状态,平面应变 状态。
3.2 弯曲件的质量分析
弯曲件的主要质量问题: 回弹(弹复)、滑移、弯裂等。
3.2.1 弯曲件的回弹
弯曲变形是由弹性变形过渡到塑性变形,在 塑性变形中伴有弹性变形的存在
③ 纯塑性变形阶段
塑性变形区由外及里扩大到内外汇合,如图3.6 (c)所示。
2.变形区的应变状态
板料的宽度B将直接影响变形区的应力和应变状 态,如图3.7所示。
① 切向
外层金属纤维受拉,产生伸长应变;内层金属纤 维受压,产生压缩应变。切向应变εθ为绝对值最
大的主应变。
图3.7 弯曲时窄(宽板)应力、应变状态图
图3.9(a)所示两种 材料屈服极限基本相 同,但E1>E2,在 弯曲变形相同的条件 下,回弹量ε , 1 < ε ,2 ;
图3.9(b)所示两种 材料弹性模数基本相 同,但σs4>σs3, 在弯曲变形相同的条 件下,回弹量ε , 4 <ε,3。
(2)相对弯曲半径r/t
其他条件相同时,r/t越小,弯曲板料的切向 变形程度越大,总变形量中塑性变形比例大, 回弹值小。
3.2.3 弯裂
产生裂纹的原因有板料塑性差;弯曲件弯曲半径 太小等。
其中弯曲件的弯曲半径对是否产生裂纹影响突出。
弯曲件的弯曲半径要尽量取大值。
减少和防止弯曲裂纹的措施主要有
改善毛坯条件,如选择好塑性材料、好表面 质量毛坯板料; 合理选择弯曲半径; 减少凸、凹模工作表面的粗糙度及调整之间 合理间隙; 改善润滑条件等。
(2)弯曲中心角的变化 卸载前弯曲件中心角度为 (与凸模顶角相 吻合),卸载后变化为 ,弯曲件角度的变 化量:
2.影响回弹的因素
弯曲时弹性回复方向相反,即外区弹性缩短,而 内区弹性伸长.
直接影响弯曲件的尺寸精度,影响回弹量的因素 一般有以下几种
(1)材料的机械性能
回弹的大小与材料的屈服极限σs成正比,与弹 性模数E成反比。即材料越硬,塑性越差,弯曲 时回弹量越大。
② 改变应力状态
如图3.12所示,若材料厚度在0.8mm以上,弯曲半径部 大,可将凸模作成图示形状增大弯曲区的变形程度来克 服回弹。
图3.12 改变应力状态的弯曲方法
③ 摆动凹模或软凹模
如图3.13(a)所示将凹模圆角部分做成摆块结 构,成形时摆块偏转一回弹角,卸载后工件将回 弹至所需的弯曲角。
力矩去掉后,板料能恢复原状,故此阶段为弹 性变形阶段,如图3.3(a)所示。
2.弹-塑性变形阶段
随着凸模的继续下压,弯矩继续增大,当内、 外表面产生的切向应力达到材料的屈服极限σs
时,便进入塑性变形阶段。
在塑性变形开始阶段,半径由r0变为r1,弯曲力 臂长由L0变为L1,如图3.3(b)所示,此时弹
当r/t<0.2~0.3时,回弹可能为负值或零。
图3.9 材料的机械性能对回弹值的影响 Ⅰ,Ⅲ. 退火软钢 Ⅱ. 软锰黄铜 Ⅳ. 冷变形硬化钢
(3)弯曲方式
板料弯曲方式有自由弯曲和校正弯曲。
(4)摩擦与间隙
在U形弯曲时,间隙越小,摩擦力越大。
(5)弯曲件形状及其他
弯曲中心角越大,其回弹值大;如 形件的回弹 值比U形件小,U形件又比V形件小。
第3章 弯曲艺及弯曲模设计
弯曲是根据需要,通过模具和压力机把板料、
型材、管材、棒料等弯曲成一定角度和曲率, 从而形成所需要形状零件的冲压工艺方法。
冲压时,若折弯线是直线则为弯曲,折弯线是 曲线或圆弧则属于翻边,不属于弯曲。
图3.1所示为弯曲产品实例。
图3.1 各种弯曲件
最常见的弯曲加工如图3.2所示。
3.回弹值的确定
实际生产中通常是利用经验数值和简单的计算先 初步确定回弹值,然后在试模时进行修正。
① 当r/t<5~8时,只考虑角度的回弹。可按表 3.1、表3.2、表3.3初步确定回弹值,然后修正
校正弯曲时,回弹角作如下修正
Δ=KΔ 90°
不是90°的角按下式修正
Δ x=( /90°)Δ 90°
式中
Δ 90°——弯曲角为90°时的回弹角,见表3.1;
Δ x——弯曲角为x°时的回弹角;
— —弯曲件的弯曲角;
K——修正系数,见表3.2。
② 当r/t<8~10时,在弯曲变形后,弯曲半 径变化大,要分别计算弯曲半径和弯曲角的 回弹值,再调试修正。
弯曲板料时:
凸模的圆角半径: rp=1/[(1/r)+(3σs/Et)]