弯曲工艺与弯曲模

弯曲工艺与弯曲模
4.减小回弹量的措施
一般情况下，按经验确定回弹量，通过实际试模修正。 （1）补偿法
预先估算或试验出工件弯曲后的回弹量，在设 计模具时，使弯曲工件的变形超过原设计的变形， 工件回弹后得到所需要的形状。
补偿法
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（2）校正法 在模具结构上采取措施，让校正压力集中在弯
角处，使其产生一定塑性变形，克服回弹。
图示弯曲校正力集中作用于弯曲圆角处。
校正法
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六、弯曲模结构
弯曲模结构主要取决于弯曲件的形状及弯曲工 序的安排。
典型结构
V形件弯曲模（含L形弯曲） U形件弯曲模 帽罩形件弯曲模（四角弯曲模）件弯曲模
V形件弯曲 1-顶杆 2-定位钉 3-模柄 4.凸模 5-凹模 6-下模板
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⒉ 弯曲件结构工艺性
⑴ 最小弯曲半径：弯曲半径越小，毛坯外表变形程 度就越大。如果弯曲半径过小，毛坯外表面变形 可能超过材料变形极限而产生裂纹。 最小弯曲半经 rmin
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最小弯曲半经 rmin
续表
影响rmin的因素：材料性能、板料厚度弯、曲工艺弯与弯曲曲模方向等。
⑵ 弯曲件直边高度：
自由弯曲示意图
V形件自由弯曲：
U形件自由弯曲：
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
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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：
孔边到弯曲半径 中心的距离为： 当t<2mm，s≥t； 当t≥2mm时，s≥2t。
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注意： 如果孔边至弯曲半
径中心的距离过小而不 能满足上述条件时，则：
①弯曲成形后再冲孔； ②如工件结构允许，可
在弯曲处先冲出工艺 孔，再弯曲成型（工 艺孔吸收弯曲变形应 力，防止孔在弯曲时 变形） (如图)。
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
有拉长现象，零件脱模后，
外角形状不准确，竖直边
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
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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 工作过程： 先弯成图（a）的U形，再弯成图（b）的工件。
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四、弯曲力计算
1.弯曲力定义：压力机完成预定的弯曲工序所需施 加的压力。
2.影响弯曲力的因素： 材料性能、毛坯尺寸、凹模支点间距、弯
曲半经、凸凹模间隙等。 3.计算弯曲力目的和方法： 选择合适的压力机；
用经验公式计算。 4.自由弯曲的弯曲力计算
V形件自由弯曲 自由弯曲
U形件自由弯曲 弯曲工艺与弯曲模
③在间隙值稍大于板料厚度的前提下，若板料较宽， 间隙不均匀程度加大，间隙应取大些；反之反然。 弯曲软板，变薄容易，间隙应取小些；反之反然。 弯曲件相对弯曲半径r/t大时，回弹大，间隙应取 小些；反之反然。
④凸、凹模单边间隙Z一般根据工件料厚t计算：
图（b）、（c）所 示的尺寸标注方法，冲 孔只能在弯曲成形后进 行，增加了工序。
当孔无装配要求时，应 采用图（a）的标注方法。
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⑹ 弯曲件精度
弯曲件的精度与材料的力学性能、厚度、模 具结构、毛坯定位方式、工序数量和工序顺序有 关，同时与弯曲件本身的形状、尺寸及工艺性有 关。
若无特殊要求，一般弯曲件的尺寸精度不 高于IT13级，角度公差大于±15′。
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2020/11/14
弯曲工艺与弯曲模
一、弯曲工艺及弯曲件工艺性
⒈ 弯曲工艺概述
(1)弯曲：在冲压生产中，把金属坯料弯折成一定角 度或形状的过程。
(2)弯曲模：弯曲所使用的模具。 (3)弯曲实例：电子仪器仪表零件；中、小型机器
壳体；大型结构零件等。
（4）弯曲的类型：压弯、折弯、扭弯、滚弯和拉弯等。 讨论重点：压弯及模具
与弹性模量E成反比。 ⑵ 材料相对弯曲半径 r /t
当其他条件相同时，r/t值越小，则∆θ/ θ 和∆ρ/ ρ也越小。
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⑶ 弯曲工件的形状 一般U形工件比V形工件回弹要小。
⑷ 模具间隙 U形弯曲模的凸、凹模单边间隙Z越大，
则回弹越大；Z<t时，可能产生负回弹。 ⑸ 弯曲校正力
增加弯曲校正力可减小回弹量。
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(2)帽罩形件两次弯曲模
第一次将毛 坯弯成U形，然 后将毛坯倒置在 右图所示弯曲模 中弯曲成零件。
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5.Z形件弯曲模
①开始时6和7 的下端平齐；
②3的弹力大于1上 弹顶装置的弹力；
③左端先弯曲，右 端后弯曲；
④4与5相碰时， 工件得到校正。
1-顶料板 2-托板 3-橡胶 4-压柱 7-模板 6-凹模 7-凸模 8-下模板
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中性层位移系数
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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：
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6.圆形件弯曲模
(1)圆筒直径d≥20mm的大圆弯曲方法
大圆两次弯曲成形 1-凸模 2-凹模 3-定位板
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特点：
弯曲 件上部得 不到校正， 回弹较大。
大圆一次弯曲成形 1-凹模框 2-摆动凹模 3-支撑 4-凸模
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（2）圆筒直径d≤5mm的小圆弯曲方法
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1. 凸、凹模间隙
（1）V形件弯曲模间隙的控制 靠调节压力机的装模高度，即调整凸模下
死点来控制，与模具设计无关。
（2）U形件弯曲模间隙 ①含义：指单边间隙，用Z表示。
弯曲模间隙
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②间隙过大，U形件两直边不平行，上宽下窄；间 隙过小，弯曲力增大，直边厚度变薄，易擦伤工 件表面，加速凹模磨损；
两侧的活动凹 模镶块可在圆圈内 回转，当凸模上升 后，弹簧使活动凹 模镶块复位，工件 从侧向取出。
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闭角弯曲模（2）
1-滚柱 2-斜锲 3、7-弹簧 4-上模座 5、6-活动凹模 8-凸模
带斜楔的U形闭角弯曲模，适用于弯曲薄料。 注意：回程初期，弹簧3的变形保证活动凹模
向两侧移动为凸模上行腾出足够空间。 弯曲工艺与弯曲模
（1）角度回弹量∆θ 模具处于闭合状态时，工件弯曲角θ与弯
曲后工件的实际角度θ0之差，即∆θ = θ0 θ
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（2）曲率回弹量∆ρ 模具处于闭合状态时，弯曲工件曲率半径ρ与弯曲
后工件的实际曲率半径ρ0之差，即∆ρ = ρ0 - ρ
3.影响回弹的主要因素
⑴ 材料的力学性能 回弹角的大小与材料的屈服应力σs成正比，
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 弯曲工艺与弯曲模
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。
小圆两次弯曲模 特点：工件小，弯曲操作不便。
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小圆一次弯曲模 1-凹模固定板 2-下凹模 3-压料板 4-上凹模 5-芯轴凸模
注意：上模弹簧的的压力必须大于开始时毛坯弯曲弯工艺成与弯U曲形模 的弯曲力。
七、弯曲模工作部分尺寸计算
凸、凹模间隙 凸、凹模宽度尺寸 凸、凹模圆角半径和凹模深度
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U形 件弯 曲模 (2)
可调U形件弯曲模 当U形件的外侧尺寸或内侧尺寸要求较高时，将 弯曲凸模或凹模做成活动结构，在冲程终了时对侧 壁和底部进行校正。 （a）用于外侧尺寸要求较高的工件。 （b）用于内侧尺寸要求较高的工件。
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3.闭角弯曲模（1）
弯曲角小于90 度的U形件弯曲模， 用于弯曲较厚的材 料。
因此，总体上材料 厚度在弯曲变形区内会 变薄，使毛坯的中性层 发生内移。
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③ 宽度方向 内层材料受压缩，宽度应增加，外层材料受拉
伸，宽度要减小。这种变形情况根据毛坯的宽度不 同分为两种情况：
弯曲后断面变化
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一种是宽板(毛坯宽度与厚度之比b/t>3)弯曲，材 料在宽度方向的变形会受到相邻金属的限制，横断面几 乎不变，基本保持为矩形；
①当弯曲90°角时，为保证弯曲件质量，必须使其 直边高度h大于厚度t的两倍以上(即h>2t)；
②当h<2t时，则应预先压槽弯曲或加大直边高 度，待弯曲后将直边高出部分切除；
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③当弯曲边带有斜角时，应使h=(2～4)t >3mm。
带斜角弯曲
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⑶ 弯曲件孔边距
当弯曲带孔的工 件时，如果孔位于弯 曲区附近，则弯曲后 孔的形状会发生变形。
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⒉ 弯曲变形分析--网格法
⑴弯曲变形主要发生在弯曲带中心角α范围内，中 心角以外基本上不变形。