弯曲模典型结构
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第三章 弯曲工艺及弯曲模
回弹使弯曲件形状、尺寸与模具形状、尺寸不一致，它影响弯曲件尺寸精度，使弯曲件的几何精度 受到损害。
回弹性的表现形式： (1) 卸载前板料的内半径与凸模的半径吻合，在卸载后增加。 (2)
卸载前弯曲中心角与凸模顶角相吻合，卸载后变化。
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、影响回弹的因素 1.材料的力学性能
材料的屈服点 越高，弹性模量E越小，弯曲变形的回弹也越大。 2.相对弯曲半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
3. 从工艺上采取措施 (1)采用热处理工艺 (2)增加校正工序
第三章 弯曲工艺及弯曲模
4. 从模具结构采取措施 (1) 补偿法
(2)校正法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
(3) 纵向加压法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
第四节 弯曲件的结构工艺性
定义：弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术 要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压工艺性的 弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺 和模具结构，降低材料消耗。
第七节 弯曲模工作部分设计
一、凸、凹模的圆角半径及凹模的深度
第三章 弯曲工艺及弯曲模
1、凸模的圆角半径
2、凹模的圆角半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、凸凹模间隙 弯曲有色金属时 Z=tmin+ct 弯曲黑色金属时 Z=tmax+ct
第八节 凸凹模工作部分的尺寸与公差
（1）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
1 d Ld (L 2 Δ)0
第三章 弯曲工艺及弯曲模
当弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为
凸模ห้องสมุดไป่ตู้寸为
3 d Ld (L 4 Δ)0
回弹性的表现形式： (1) 卸载前板料的内半径与凸模的半径吻合，在卸载后增加。 (2)
卸载前弯曲中心角与凸模顶角相吻合，卸载后变化。
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、影响回弹的因素 1.材料的力学性能
材料的屈服点 越高，弹性模量E越小，弯曲变形的回弹也越大。 2.相对弯曲半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
3. 从工艺上采取措施 (1)采用热处理工艺 (2)增加校正工序
第三章 弯曲工艺及弯曲模
4. 从模具结构采取措施 (1) 补偿法
(2)校正法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
(3) 纵向加压法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
第四节 弯曲件的结构工艺性
定义：弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术 要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压工艺性的 弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺 和模具结构，降低材料消耗。
第七节 弯曲模工作部分设计
一、凸、凹模的圆角半径及凹模的深度
第三章 弯曲工艺及弯曲模
1、凸模的圆角半径
2、凹模的圆角半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、凸凹模间隙 弯曲有色金属时 Z=tmin+ct 弯曲黑色金属时 Z=tmax+ct
第八节 凸凹模工作部分的尺寸与公差
（1）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
1 d Ld (L 2 Δ)0
第三章 弯曲工艺及弯曲模
当弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为
凸模ห้องสมุดไป่ตู้寸为
3 d Ld (L 4 Δ)0
成型机械与模具设计 第九章 弯曲工艺与模具设计
③ 板料的弯曲变形程度可用相对弯曲半径r/t来表示
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9.5（b）所示； 而窄板弯曲（B/t＜3）时，断面由矩形变成了扇形， 如图9.5（a）所示。
9.2.2 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
弯曲，造成摩擦 力不等，弯曲件 向接触面大的一 边滑移，如图 9.14所示。 图9.14 不对称工件弯曲时毛坯的滑移
① 不对称工件的
② 在V形弯曲中，若
图9.1所示为弯曲产品实例。
图9.1 弯曲典型零件
最常见的弯曲加工如图9.2所示。
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9.2 各种弯曲形式
9.1 弯曲的基本原理
9.1.1 弯曲变形过程
图9.3所示为V形件的校正弯曲过程图
图9.3 V形件校正弯曲过程
1．弹性变形阶段
模，在整个弯曲过程中将 弯曲件压紧，减少或消除 回弹，如图9.18所示。
③ 采用装有定位销的弯
图9.18 装有弹顶装臵的弯曲模 1. 凸模 2. 凹模 3. 弹顶装臵
曲模，如图9.19所示， 弯曲件不能移动。
1.凸模 2.凹模 3.定位销 图9.19 装有定位销的弯曲模
9.2.3 弯裂
产生裂纹的原因有板料塑性差；弯曲件弯曲半
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9.5（b）所示； 而窄板弯曲（B/t＜3）时，断面由矩形变成了扇形， 如图9.5（a）所示。
9.2.2 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
弯曲，造成摩擦 力不等，弯曲件 向接触面大的一 边滑移，如图 9.14所示。 图9.14 不对称工件弯曲时毛坯的滑移
① 不对称工件的
② 在V形弯曲中，若
图9.1所示为弯曲产品实例。
图9.1 弯曲典型零件
最常见的弯曲加工如图9.2所示。
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9.2 各种弯曲形式
9.1 弯曲的基本原理
9.1.1 弯曲变形过程
图9.3所示为V形件的校正弯曲过程图
图9.3 V形件校正弯曲过程
1．弹性变形阶段
模，在整个弯曲过程中将 弯曲件压紧，减少或消除 回弹，如图9.18所示。
③ 采用装有定位销的弯
图9.18 装有弹顶装臵的弯曲模 1. 凸模 2. 凹模 3. 弹顶装臵
曲模，如图9.19所示， 弯曲件不能移动。
1.凸模 2.凹模 3.定位销 图9.19 装有定位销的弯曲模
9.2.3 弯裂
产生裂纹的原因有板料塑性差；弯曲件弯曲半
弯曲模典型结构
➢适用场合：
适用于两直边相差不大的V形弯曲件。
一. 单工序弯曲模
L形弯曲
垂直于一直边方向的弯曲，称为L形弯曲。 ➢模具结构 ➢特点
固定长边，弯曲短边。 ➢缺点
竖边无法得到校正，因而回弹较大。
一. 单工序弯曲模
➢整改措施
➢适用场合 两直边长度相差较大的V形弯曲件。
一. 单工序弯曲模
U形弯曲
一般U形弯曲
➢模具结构
➢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 1-模柄；2-下模座；3-凸模；4-推杆；5-凹模；6-下
大。
模座；7-顶杆；8-顶件块；9-圆柱销；10-定位销
一. 单工序弯曲模
➢当底面无平面度要求时，可省去顶件装置，使弯曲 件直接从凹模孔落下。
向下漏料的U形弯曲模 1－凸模 2－定位块 3－凹模 4－下模座
§3-2 弯曲模典型结构
一. 单工序弯曲模
V形弯曲
V形弯曲
沿弯曲件的角平分线方向弯曲，优点 ✓ 结构简单，在压力机上安装调整方便。 ✓ 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。
一. 单工序弯曲模
弯曲角＜90°的U形弯曲（闭型弯曲）
➢模具结构
➢动画演示
一. 单工序弯曲模
帽形弯曲
两次单工序模弯曲成形
➢弯成U形
➢弯成帽形
一. 单工序弯曲模
Z形弯曲
二. 连续弯曲模
模具结构
动画演示
三. 复合弯曲模
帽形件也可采用复合模一次弯曲成形
适用于两直边相差不大的V形弯曲件。
一. 单工序弯曲模
L形弯曲
垂直于一直边方向的弯曲，称为L形弯曲。 ➢模具结构 ➢特点
固定长边，弯曲短边。 ➢缺点
竖边无法得到校正，因而回弹较大。
一. 单工序弯曲模
➢整改措施
➢适用场合 两直边长度相差较大的V形弯曲件。
一. 单工序弯曲模
U形弯曲
一般U形弯曲
➢模具结构
➢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 1-模柄；2-下模座；3-凸模；4-推杆；5-凹模；6-下
大。
模座；7-顶杆；8-顶件块；9-圆柱销；10-定位销
一. 单工序弯曲模
➢当底面无平面度要求时，可省去顶件装置，使弯曲 件直接从凹模孔落下。
向下漏料的U形弯曲模 1－凸模 2－定位块 3－凹模 4－下模座
§3-2 弯曲模典型结构
一. 单工序弯曲模
V形弯曲
V形弯曲
沿弯曲件的角平分线方向弯曲，优点 ✓ 结构简单，在压力机上安装调整方便。 ✓ 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。
一. 单工序弯曲模
弯曲角＜90°的U形弯曲（闭型弯曲）
➢模具结构
➢动画演示
一. 单工序弯曲模
帽形弯曲
两次单工序模弯曲成形
➢弯成U形
➢弯成帽形
一. 单工序弯曲模
Z形弯曲
二. 连续弯曲模
模具结构
动画演示
三. 复合弯曲模
帽形件也可采用复合模一次弯曲成形
第3章 弯曲工艺与弯曲模具
0 绪论 一、冲压概念
总之影响最小弯曲半径的主要因素如下：
⒈ 材料的机械性能；
⒉ 板材纤维的方向性；
⒊ 弯曲件的宽度； ⒋ 板材的表面质量和剪切断面质量；
⒌ 弯曲角；
⒍ 板材的厚度。 最小弯曲半径可按表3-1选取
表3-1 最小弯曲半径rmi
3.2.2、弯曲时的回弹及控制回弹的措施 1、弯曲回弹现象 弯曲回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程，是由其内部产生 的弹性回复力矩造成的。弯曲件卸载后的回弹，表现为弯曲件的弯曲 半径和弯曲角的变化，如图3-6所示。
（a ）
（b ） （c） 图3-25 防止尖角处撕裂的措施
0 绪论 一、冲压概念
图3-26所示的零件，根据需要设置了工艺孔、槽及定位孔。图（a） 所示工件弯曲后很难达到理想的直角，甚至在弯曲过程中变宽、开 裂。如果在弯曲前加工出工艺缺口（M×N），则可以得到理想的弯 曲件。图（b）所示的工件，在弯曲处预先冲制了工艺孔，效果与 图（a）相同。图（c）所示的工件，要经过多次弯曲，图中的D是 定位工艺孔，目的是作为多次弯曲的定位基准，虽然经多次弯曲， 该零件仍保持了对称性和尺寸精度，
0 绪论 一、冲压概念
凸模下行，减小到r/t>200时，板料处于线形弹塑性状态，
即板料中心几附近区域为弹性变形，其他部分为塑性变形， 弯曲进行至r/t值大约在(200>r/t>5)时，板料进入线形全塑
性弯曲状态。
当其进一步减小到r/t3~5时，则为立体塑性弯曲，此即模 具弯曲最终状态。
• 窄板(b/t3)弯曲时，宽度 方向可以自由变形，故其应 力b0,内外层的应变状态 是立体的，应力状态是平面 的。 • 宽板(b/t>3)弯曲时，由于 宽度方向材料不能自由变形 （宽度基本不变），即
总之影响最小弯曲半径的主要因素如下：
⒈ 材料的机械性能；
⒉ 板材纤维的方向性；
⒊ 弯曲件的宽度； ⒋ 板材的表面质量和剪切断面质量；
⒌ 弯曲角；
⒍ 板材的厚度。 最小弯曲半径可按表3-1选取
表3-1 最小弯曲半径rmi
3.2.2、弯曲时的回弹及控制回弹的措施 1、弯曲回弹现象 弯曲回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程，是由其内部产生 的弹性回复力矩造成的。弯曲件卸载后的回弹，表现为弯曲件的弯曲 半径和弯曲角的变化，如图3-6所示。
（a ）
（b ） （c） 图3-25 防止尖角处撕裂的措施
0 绪论 一、冲压概念
图3-26所示的零件，根据需要设置了工艺孔、槽及定位孔。图（a） 所示工件弯曲后很难达到理想的直角，甚至在弯曲过程中变宽、开 裂。如果在弯曲前加工出工艺缺口（M×N），则可以得到理想的弯 曲件。图（b）所示的工件，在弯曲处预先冲制了工艺孔，效果与 图（a）相同。图（c）所示的工件，要经过多次弯曲，图中的D是 定位工艺孔，目的是作为多次弯曲的定位基准，虽然经多次弯曲， 该零件仍保持了对称性和尺寸精度，
0 绪论 一、冲压概念
凸模下行，减小到r/t>200时，板料处于线形弹塑性状态，
即板料中心几附近区域为弹性变形，其他部分为塑性变形， 弯曲进行至r/t值大约在(200>r/t>5)时，板料进入线形全塑
性弯曲状态。
当其进一步减小到r/t3~5时，则为立体塑性弯曲，此即模 具弯曲最终状态。
• 窄板(b/t3)弯曲时，宽度 方向可以自由变形，故其应 力b0,内外层的应变状态 是立体的，应力状态是平面 的。 • 宽板(b/t>3)弯曲时，由于 宽度方向材料不能自由变形 （宽度基本不变），即
典型弯曲模具图库
典型弯曲模具图库[1]Z 形件弯曲模模具图形工作原理：Z形件弯曲模，在冲压前活动凸模10在橡皮8的作用下与凸模4端面齐平。
冲压时活动凸模与顶板1将胚料夹紧，并由于橡皮的弹力较大，推动顶板下移使胚料左端弯曲。
当顶板接触下模座11后，橡皮8压缩，则凸模4相对与活动凸模10下移将胚料右端弯曲成形。
当压块7与上模座6想碰时，整个工件得到校正。
要紧结果构成分析:零件名称1 带柄矩形上模座2 凸模支架3 销钉4 弹簧片5 支撑块6 轴形凸模7 定位架8 垫块10 销轴11 顶件块12 弹顶器13 凹模支架工件图[2]圆形件弯曲模模具图形工作原理：直径d小于等于5mm的小圆形件弯小圆的方法是先弯成U形，再将U形弯成原形。
用两套简单模弯圆的方法见图a。
由于工件小，分两次弯曲操作不便，故可将两道工序合并。
图b为有侧楔的一次弯圆模，上模下行，芯棒将坯料弯成U形，上模继续下行，侧楔推动活动凹模将U形弯成圆形。
图c所示的也是一次弯圆模。
上模下行时，压板将滑块往下压，滑块带动芯棒将坯料弯成U形。
上模继续下行，凸模再将U行弯成圆形。
假如工件精度要求高，能够旋转工件连冲几次，以获得较好的圆度。
工件由垂直图面方向从芯棒上取下。
要紧结果构成分析:零件名称1 凸模2 压板3 芯棒4 坯料5 凹模6 滑块7侧楔8 活动凹模工件图[3]带摆块的U 形件弯曲模模具图形工作原理：此图所示为两次弯曲复合的另一种结构形式，凹模下行，利用活动凸模的弹性力先将坯料弯成U形。
凹模继续下行，当推板与凹模底面接触时，便强迫凸模向下运动，在摆快作用下最后压弯成U形，缺点是模具结构复杂。
要紧结果构成分析:零件名称1 凹模2 活动凸模3 摆块4 垫板5 推板工件图[4]铰链件模具图形工作原理：预弯模如图a所示。
卷圆的原理通常是使用推圆弯曲模法。
图b是立式卷圆模，结构简单。
图c是卧式卷圆模，有压料装置，工件质量较好，操作方便。
要紧结果构成分析:零件名称1 斜楔2 凹模3 凸模4 弹簧工件图[5]带摆动凹模的弯曲模模具图形工作原理：图形状弯曲件的弯曲模关于其它形状的弯曲件，由于品种繁多，其工序安排与模具设计只能根据弯曲件的形状，尺寸，精度要求，材料的性能与生产批量等来考虑，不可能有一个统一不变的弯曲方法。
第3章弯曲工艺与弯曲模
1.V形件弯曲模
图4-39 无压料装置的V形件弯曲模 1—模柄 4 、7 —定位板 2 —上模座 5 —下模座 3 —导柱导套 6 —凹模 8 —凸模
1—顶杆 4 —凸模
有压料装置的V形件弯曲模(avi4-3) 2 —定位钉 3 —模柄 5 —凹模 6 —下模座
图4-40 防止毛坯偏移的措施
图4-41 带顶料及定料销的弯曲模 1—凹模 2 —顶板 3 —定料销 4 —凸凹模 5 —反侧压块
第五节 弯曲力计算
一.校正弯曲时弯曲力计算
F=qA
式中: F—校正弯曲力(N); A— 校正部分投影面积(mm2); q—单位面积上的校正力(MPa), 值可按表3-4选取。 图3-35 校正弯曲示意图
四.压力机公称压力的确定
• 对于自由弯曲
F压机≥ 1.3(F自+Q)
式中 F压机—选用的压力机公称压力(kN); F自—自由弯曲力(kN); Q—有压料或顶件装置的压力(kN).
式中:δ — 伸长率; r — 弯曲件内表面圆角半径(mm); η— 变薄系数; t — 材料厚度(mm); ρ—应变中性层曲率半径(mm) 。
则弯曲半径 r= ρ(1+δ)- ηt 若以断面收缩率Ψ表示变形程度,则Ψ与δ有如下关系: δ= Ψ/(1- Ψ) 根据式(4-15), ρ=(r/t+ η/2)ηβt,当板料宽度大于板料厚度3 倍时,则 ρ=(r/t+ η/2)ηt 将上式与式(4-19)代入式(4-18),化简后得:
3.弯曲件上孔的位置
t ＜ 2mm, l ≥ t; t ≥ 2mm, l ≥ 2t.
图4-33 弯曲件上的孔边距离
4.弯曲件上增添工艺孔和工艺槽
图4-34 防止尖角处撕裂的措施
弯曲工艺与弯曲模
另一种是窄板(b/t≤3)弯曲，宽度方向变形不受约 束，断面变成了内宽外窄的扇形。
弯曲后断面变化
⒊ 弯曲件中性层位置
在计算弯曲件的毛坯尺 寸时，必须首先确定中性层 的位置，中性层位置可用其 弯曲半径ρ确定，ρ可按以下 经验公式计算：
式中： ρ—中性层弯曲半径，mm； r—内弯曲半径，mm； t—材料厚度，mm； x——中性层位移系数，查表。
中性层位移系数
三、弯曲件展开长度
1.定义： 弯曲件在弯曲之前的展平尺寸。 2.作用：是零件毛坯下料的依据，是加工出合格
零件的基本保证。
3.计算：只需计算中性层展开尺寸即可。
（1）对于圆角半径r>0.5t的弯曲件展开长度 根据弯曲前后中性层尺寸不变的原则计算，
即其展开长度等于所有直线段及弯曲部分中性层 展开长度之和。 例如：
向两侧移动为凸模上行腾出足够空间。
4.帽罩形弯曲模（四角弯曲模 ）
(1)帽罩形件一次弯曲模
特点及应用：
外角C处的弯曲线的
位置在弯曲过程中是变化
的，因此，材料在弯曲时
边有变薄现象。
用于工件弯曲高度
不大的场合。
低帽罩形件一次弯曲模
高帽罩形件一次弯曲模 1-凸凹模 2-凹模 3-活动凸模 4-顶杆
式中： FZ —材料在冲压行程结束时的弯曲力，N;
b —弯曲件宽度，mm; r—弯曲件内弯曲半径，mm ；
t—弯曲件厚度，mm;
K—安全系数，一般可取K=1.3;
—材料强度极限，MPa
4. 校正弯曲的弯曲力计算
校正弯曲示意图 当弯曲件在冲压结束时受模具的校正时，弯 曲校正力计算式为：
式中：Fj—弯曲校正力，N A—工件被校正部分的投影面积 mm 2 q—单位校正力，MPa，其数值查表
弯曲后断面变化
⒊ 弯曲件中性层位置
在计算弯曲件的毛坯尺 寸时，必须首先确定中性层 的位置，中性层位置可用其 弯曲半径ρ确定，ρ可按以下 经验公式计算：
式中： ρ—中性层弯曲半径，mm； r—内弯曲半径，mm； t—材料厚度，mm； x——中性层位移系数，查表。
中性层位移系数
三、弯曲件展开长度
1.定义： 弯曲件在弯曲之前的展平尺寸。 2.作用：是零件毛坯下料的依据，是加工出合格
零件的基本保证。
3.计算：只需计算中性层展开尺寸即可。
（1）对于圆角半径r>0.5t的弯曲件展开长度 根据弯曲前后中性层尺寸不变的原则计算，
即其展开长度等于所有直线段及弯曲部分中性层 展开长度之和。 例如：
向两侧移动为凸模上行腾出足够空间。
4.帽罩形弯曲模（四角弯曲模 ）
(1)帽罩形件一次弯曲模
特点及应用：
外角C处的弯曲线的
位置在弯曲过程中是变化
的，因此，材料在弯曲时
边有变薄现象。
用于工件弯曲高度
不大的场合。
低帽罩形件一次弯曲模
高帽罩形件一次弯曲模 1-凸凹模 2-凹模 3-活动凸模 4-顶杆
式中： FZ —材料在冲压行程结束时的弯曲力，N;
b —弯曲件宽度，mm; r—弯曲件内弯曲半径，mm ；
t—弯曲件厚度，mm;
K—安全系数，一般可取K=1.3;
—材料强度极限，MPa
4. 校正弯曲的弯曲力计算
校正弯曲示意图 当弯曲件在冲压结束时受模具的校正时，弯 曲校正力计算式为：
式中：Fj—弯曲校正力，N A—工件被校正部分的投影面积 mm 2 q—单位校正力，MPa，其数值查表
模具设计第3章弯曲工艺与弯曲模课件
b/t>3宽板弯曲，横断面几乎 不变
b/t<3窄板弯曲，断面产生了 畸变 ,外窄内宽
3.1.4 弯曲件的结构工艺性
弯曲件的结构工艺性是指弯曲零件的形状、 尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯 曲加工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件， 能简化弯曲的工艺过程及模具结构，提高工件 的质量。
1. 弯曲件的形状 弯曲件形状对称，对应r 相等
播放动画
1-顶杆 2-定位钉 3-模柄 4-凸模 5-凹模 6-下模座
3. L形件弯曲 适用于两直边长度相差较大的单角弯曲件
a）竖边无校正
b）竖边可校正
L形件弯曲
4.复杂零件 多次V形弯曲制造复杂零件举例
3.2.2 U形件弯曲模
1.U形件弯曲模的一般结构形式
Ｕ 形 件 弯 曲 模
1.凸模 2.凹模 3.弹簧 4.凸模活动镶块 5.凹模活动镶块 6.定位销 7.转轴 8.顶板 9.凹模活动镶块
弯曲半径r＞0.5t： 按中性层不变原理，坯料总长度应等于弯曲 件直线部分和圆弧段长度之和，即：
提问：下面的弯曲件展开长度如何计算？
L
l1
l2
l3
π α1 180
(r1
xt
)
π α2 180
S / E 越大，回弹越大。
E1>E2
1 2
.
1 2
图a)
E3=E4
3 4
3 4
图b)
材料的力学性能对回弹值的影响 1、3－退火软钢 2-软锰黄铜 4-经冷变形硬化的软钢
应尽量选择屈服极限小、n值小的材料以获得 形状规则、尺寸精确的弯曲件。
(2)相对弯曲半径r/t r/t越小，变形程度越大，回弹量减小。
例：1mm厚铝板、65Mn板，弯曲时易裂，退火后 再弯，则弯曲正常。
b/t<3窄板弯曲，断面产生了 畸变 ,外窄内宽
3.1.4 弯曲件的结构工艺性
弯曲件的结构工艺性是指弯曲零件的形状、 尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯 曲加工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件， 能简化弯曲的工艺过程及模具结构，提高工件 的质量。
1. 弯曲件的形状 弯曲件形状对称，对应r 相等
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1-顶杆 2-定位钉 3-模柄 4-凸模 5-凹模 6-下模座
3. L形件弯曲 适用于两直边长度相差较大的单角弯曲件
a）竖边无校正
b）竖边可校正
L形件弯曲
4.复杂零件 多次V形弯曲制造复杂零件举例
3.2.2 U形件弯曲模
1.U形件弯曲模的一般结构形式
Ｕ 形 件 弯 曲 模
1.凸模 2.凹模 3.弹簧 4.凸模活动镶块 5.凹模活动镶块 6.定位销 7.转轴 8.顶板 9.凹模活动镶块
弯曲半径r＞0.5t： 按中性层不变原理，坯料总长度应等于弯曲 件直线部分和圆弧段长度之和，即：
提问：下面的弯曲件展开长度如何计算？
L
l1
l2
l3
π α1 180
(r1
xt
)
π α2 180
S / E 越大，回弹越大。
E1>E2
1 2
.
1 2
图a)
E3=E4
3 4
3 4
图b)
材料的力学性能对回弹值的影响 1、3－退火软钢 2-软锰黄铜 4-经冷变形硬化的软钢
应尽量选择屈服极限小、n值小的材料以获得 形状规则、尺寸精确的弯曲件。
(2)相对弯曲半径r/t r/t越小，变形程度越大，回弹量减小。
例：1mm厚铝板、65Mn板，弯曲时易裂，退火后 再弯，则弯曲正常。
弯曲与弯曲模具设计
二、弯曲件的工艺计算
2.弯曲力的计算
(1)自由弯曲力对于V形件，有
F自
0.6kbt 2 b
rt
对于U形件，有
F自
0.7kbt 2 b
rt
(2)校正弯曲力如果弯曲件在冲压行程结束时受到模具的校正
(见图3-27)
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第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计 算
二、弯曲件的工艺计算
(3)顶件力或压料力
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第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计 算
一、弯曲件的工艺性
(6)增添连接带和定位工艺孔 如图3-22所示。 (7尺寸标注 尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。 如图3-23所示。
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第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计 算
二、弯曲件的工艺计算
1.弯曲件展开长度的确定
第三章 弯曲与弯曲模具设计
第一节 弯曲技术概述 第二节 弯曲变形过程分析 第三节 弯曲件坯料尺寸的计算 第四节 弯曲件的工艺特性及工艺计算 第五节 弯曲件的工序安排 第六节 弯曲模典型结构及结构设计
第一节 弯曲技术概述
弯曲是利用压力使金属板料、管料、棒料或型材在模具中弯 成一定曲率、一定角度和形状的变形工序。弯曲工艺在冲压 生产中占有很大的比例，应用相当广泛，如汽车纵梁、电器 仪表壳体、支架、铰链等，都是用弯曲方法成型的。
所示为V形件弯曲的变形过程。 2.弯曲变形特点 为了分析板料弯曲变形的规律，将试验用的长方形板料的 侧面画成正方形网格，如图3-4(a)所示，然后弯曲，观察其
变形特点，弯曲后情况如图3-4(b)所示。
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第二节 弯曲变形过程分析
一、弯曲的变形特点
(1)变形区主要在弯曲件的圆角部分，圆角区内的正方形网 格变成厂扇形。
模具设计基础-第三章弯曲工艺与弯曲模具设计
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
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。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
（2）应变中性层 网格由正方形变成了扇形，靠近凹模的外侧纤维切向 受拉伸长，靠近凸模的内侧纤维切向受压缩短，在拉伸与 压缩之间存在一个既不伸长也不缩短的中间纤维层，称为 应变中性层。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
（3）变形区横断面的变形 板料的相对宽度 b/t 对弯曲变形区的材料变形有很大影 响。 一般将相对宽度 b/t＞3 的板料称为宽板；相对宽度 b/t ＜3 的板料称为窄板。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
（2）最小弯曲半径 最小弯曲半径指弯曲件弯曲部分的内角半径，用 r 表示， 如图(a)所示。弯曲件的弯曲半径越小，则毛坯弯曲时外表面 的变形程度就越大。如果弯曲半径过小，毛坯在弯曲时，其外 表面的变形就可能会超过材料的变形极限而产生裂纹。因此弯 曲工艺受最小弯曲半径rmin 的限制。
的流动阻力。 (3) 制件的相对弯曲半径大于最小相对弯曲半径。若不能满
足时，应分两次或多次进行弯曲。 (4) 对于塑性差或加工硬化较严重的毛坯，先退火后弯曲。 (5) 把毛坯有毛刺的一面置于变形区的内侧。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2、滑移——指在弯曲过程中，毛坯沿凹模口滑动时由于 两边所承受摩擦阻力不同而出现的毛坯向左或向右移动的现象， 使弯曲件的尺寸精度达不到要求。
弯曲工艺与弯曲模
5.7 弯曲模类型及典型结构
1. V形件弯曲模 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V
形弯曲； （2）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为L形弯曲；
Y
L形件弯曲模
2、U形件弯曲模
（1）U形弯曲模在一次 弯曲过程中可以形成 两个弯曲角，右图为 U形件弯曲模结构 。
弯曲原理——弯曲变形特点(P83-P84) （重点）
（采用网格法分析弯曲时金属的变形规律）
分析结果： a、弯曲变形主要发生在弯曲圆角区；
弯曲角与弯曲带中心角
b、内层受压变短，外层受拉变长，中层不变； 中性层弯曲半径ρ=r+xt
变形程度的表示方法：
相对弯曲半径 r/t 来表示，其小，则 弯曲程度越大；
当弯曲件的折弯线与板料的纤维方向垂直时，材料具有 较大的伸长变形能力，最小弯曲半径可取较小值；
反之，如果弯曲 件的折弯线平行 于纤维方向，则 最小弯曲半径要 取大值；在双向 弯曲时，应该使 折弯线与材料纤 维方向成一定的 夹角，如图3.8所 示。
图 3.8 弯曲方向对弯曲半径的影响
（3）板宽
πα2 180
(r2
xt)
πα3 180
(r3
xt)
弯曲半径r＜0.5t： 按体积不变原则进行计算。
注意事项：
∵弯曲件展开长度公式为经验公式
或
中t的公差、r、α、x的微小误差
∴展开长度计算数据不准确
∴弯曲模的制作顺序：
先作弯曲模→通过弯曲件实际尺寸调整展 开长度数据→确定展开毛坯准确落料刃口尺 寸→制作落料模。
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。
第三章 弯曲
第三章弯曲3.1 弯曲模基础教学要点【目的要求】1、弯曲的类型2、弯曲变形过程分析3、弯曲件回弹4、弯曲件的工艺性5、提高弯曲件质量的措施6、保证弯曲件质量的基本原则教学要点【重点】1、弯曲件回弹、回弹角、影响回弹的因素2、弯曲件的工艺性、最小相对弯曲半径3、影响最小相对弯曲半径的因素4、提高弯曲件质量的措施【难点】1、提高弯曲件质量的措施●弯曲--把金属板材、管材和型材弯曲成一定曲率、形状和尺寸的工件的冲压成形工艺。
弯曲成形广泛应用于制造高压容器、锅炉汽包、锅炉炉管、船体的钢板及骨肋、各种器皿、仪器仪表构件以及箱柜镶条等。
●属塑性成形工序。
弯曲模：V形弯曲模、Z形弯曲模、凹模转动弯曲模、冲孔切断弯曲级进模●问题：弯曲模与冲裁模在工作零件的结构上有何区别？●弯曲分为自由弯曲和校正弯曲。
自由弯曲：当弯曲终了时，凸模、毛坯和凹模三者紧贴后凸模不再下压。
校正弯曲：当弯曲终了时，凸模、毛坯和凹模三者紧贴后，凸模继续下压，从而使工件产生进一步塑性变形，减少了回弹，对弯曲件起到了校正作用。
方法：压弯、折弯、拉弯，辊弯、辊压成形等●压弯是最常用的弯曲方法。
所用设备大多为通用的机械压力机或液压机，也有用专用折弯压力机的。
●常用的滚弯设备是卷板机。
●对于精度要求较高，长度和曲率半径要求较大、横向尺寸要求较小的弯曲件，可在专用的拉弯机上进行拉弯。
拉弯时，板材全部厚度上都受拉应力的作用，因而只产生伸长变形，卸载后弹复引起的变形小，容易保证精度。
V形弯曲模具结构图●弯管枪的现身在第二次世界大战结束前，美、英、苏盟军部队在攻克柏林的巷战中，发现德国士兵使用了一种神奇武器--弯管枪，其结构和功能十分奇特。
使用这种弯管枪，整个人可以隐蔽在墙后，枪管则沿墙角弯曲前伸，这样，可在自己完全隐蔽的情况下准确杀伤对手。
盟军作战部队立即将这一重大发现报告给盟军情报部，情报部迅速组织多学科专家进行试验，准备生产制造这种弯管枪。
●弯管步枪弯管步枪的研制和发展始于第二次世界大战初期。
第3章 弯曲工艺与弯曲模具
另一种克服回弹的有效方法：采用 摆动式凹模 ，而凸模侧 壁应有补偿回弹角β ；当材料厚度负偏差较大时，可设计成凸、 凹模间隙可调的弯曲模。
在弯曲件直边端部纵向加压。 用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。
23
弯曲时的偏移
板料在弯曲过程中沿凹模圆角滑移时，会受到凹模圆角 处摩擦阻力的作用。当板料各边所受的摩擦阻力不等时，有 可能使毛坯在弯曲过程中沿工件的长度方向产生移动，使工 件两直边的高度不符合图样的要求，这种现象称为偏移。
第二节 弯曲工艺设计及计算
一、弯曲变形过程
V形件弯曲是最基本的弯曲变形。
弯曲变形过程
r0 r1 r2 r
l0 l1 l2 lK
弯曲结果：表现为弯曲半径和弯曲力臂的变化（减小）。
弯曲半径逐渐减小：弯曲变形部分的变形程度逐渐增加。 弯曲力臂逐渐减小：弯曲变形过程中板料与凹模之间有相对滑移。
铰支板弯曲模
37
二、连续模
对于批量大、尺寸较小的弯曲件，为了提高生产率，操作 安全，保证产品质量等，可以采用连续弯曲模进行多工位的冲 裁、压弯、切断连续工艺成形。
三、复合模
对于尺寸不大的弯曲件，还可以采用复合模，即在压力 机一次行程内，在模具同一位置上完成落料、弯曲、冲孔等 几种不同工序。
两次弯曲复合的弯曲模
38
第四节 弯曲模工作部分结构参数的确定
一、弯曲凸模圆角半径
r rmin r rmin
r凸＝r
r凸＝rmin
当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径r凸 加以修正。
39
二、凹模圆角半径
凹模圆角半径不能过小，否则弯矩的力臂减小，毛坯沿凹 模圆角滑进时阻力增大，从耐增加弯曲力，并使毛坯表面擦伤。
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特点： ①结构简单，在压力机上安装调整方便；
②凸、凹模之间的间隙是靠调节压力机的装模高度 来控制，所以对材料的厚度公差要求不严； ③可实现校正弯曲，弯曲件的回弹小，平面度好。 适用：两直边相差不大的V形弯曲件。
V形件弯曲模
(2)L形弯曲模
垂直于一直边方向的弯曲，称为L形弯曲。
模具结构
特点
固定长边，弯曲短边。
弯曲模典型结构
弯曲模的结构主要取决于弯曲件的形状 和弯曲工序的安排。 工作零件（凸模、凹模、凸凹模） 弯曲模零部件
定位零件（定位板、定位钉）
顶件及压料装置 固定零件（导柱导套、模架、固定板、垫 板、模柄、紧固件）
V形件弯曲模
(1)V形弯曲模
1——顶杆 2——定位钉 3——模柄 4——凸模 5——凹模 6——下模座
U形件弯曲模
(2)闭角弯曲模
使用回转凹模的U形件弯曲模 1－凸模 2－转动凹模 3－弹簧
U形件弯曲模
(2)闭角弯曲模
使用斜楔结构的U形件弯曲模
帽形件弯曲模
(1)使用两套单工序弯曲模分两次弯曲成形
帽形件弯曲模
(2)使用一套复合弯曲模一次弯曲成形
Z形件弯
(1)大圆弯曲模 圆筒直径d≥20mm的大圆 一般弯成波浪形，然后再弯成圆形
缺点
竖边无法得到校正，因而回弹较大。
V形件弯曲模
(2)L形弯曲模
整改措施
适用场合
两直边长度相差较大的V形弯曲件。
U形件弯曲模
(1)一般U形件弯曲模
模具结构
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。
1-模柄；2-下模座；3-凸模；4-推杆；5-凹模；6-下 模座；7-顶杆；8-顶件块；9-圆柱销；10-定位销
圆形件弯曲模
(1)大圆弯曲模 直径为10~30mm、材料厚度大约为1mm的圆形件
• 优点：生产效率较高 • 缺点：由于筒形件上部未受到校正，因而回弹较大。
圆形件弯曲模
(2)小圆弯曲模
圆筒直径d ≤ 5mm的小圆