弯曲成型与冲压成型.

任务七 弯曲成型与冲压成型
一、弯曲成形基础知识
弯曲成形是指将环料弯成所需形状的加工方
法，简称弯曲。

在焊接结构生产中,弯曲成形的较大的比例， 有80%---90%的金属材料焊接结构需要经过 弯曲成形，如输送管线，各种石油塔、ห้องสมุดไป่ตู้， 球形封头及锅炉的锅筒，压力，压力容器和 化工设备等都采用弯曲成形。


在弯曲过程中，材料的横截面形状也要发生变 化，无论宽板、窄板，在变形区内材料的厚度有变 薄现象。
三、钢材的变形特点对弯曲成形加工的影响

钢材的变形特点对弯曲成形加工的影响主要有 以下几个方面：
（1）弯力
弯曲成形是使被弯曲材料发生塑性变形，因此 无论采用何种弯曲成形方法，弯力都必须能使被弯 曲材料的内应力超过材料的屈服强度。实际弯力的 大小要根据被弯曲材料的力学性能、弯曲方式和性 质、弯曲件形状等多方面因素来确定

热弯曲
通常在900~1000℃范围内进行的弯曲加工。 对于碳素结构钢，在弯曲温度降至700℃之前 就应停止弯曲加工； 对于低合金结构钢，在弯曲温度降至800℃之 前就应停止弯曲加工，而且低合金结构钢在弯曲成 形加工结束后应缓慢冷却。热卷时加热炉应设置在 卷板机附近，一般离卷板机6~10m。
（2）回弹现象
通常在材料发生塑性变形时仍有部分弹性变形 存在，而弹性变形部分在卸载时（除去外弯矩)要恢 复原态，使弯曲件的曲率和角度发生变化，这种现 象称为回弹。回弹现象的存在直接影响弯曲件的几 何精度，因此必须加以控制。
各种因素对回弹的影响主要有： ①材料的屈服强度越高、弹性模量越小，加工硬化
（2）塑性变形阶段
当外弯矩的数值继续增大时，坯料的曲率半径 随之缩小，材料内应力的数值开始超过其屈服强度， 坯料变形区的内表面和外表面首先由弹性变形状态 过渡到塑性变形状态，以后塑性变形由内、外表面 逐步向中心扩展。
（3）断裂阶段
坯料发生塑性变形后，若继续增大外弯矩，待 坯料的弯曲半径小到一定程度时，将因变形超过材 料自身变形能力的限度而使坯料受拉伸的外层表面 首先出现裂纹并向内伸展，致使还料发生断裂破坏。
冷弯曲
按坏料加工温度
分类
热弯曲
手工弯曲 弯曲变形的方法 机械弯曲。
冷弯曲 常温下进行的弯曲成形加工，它适用于塑性较
好的金属材料，如碳素结构钢和低合金结构钢等。

冷弯曲时，若弯曲变形量较大，则会引起金属 冷变形强化，使金属材料的塑性和韧性降低，强度 和硬度提高，容易发生脆性断裂。 因此，GB50205-2001规定了弯曲件的最小曲 率半径r和最大弯曲矢高f的允许值。根据GB502052001的规定，当变形量不大于2%，弯曲圆筒的中 径D与板厚t的比值大于40时可进行冷弯曲。同时， 还规定碳素结构钢和低合金结构钢在弯曲加工时， 其最低环境温度分别不低于-16℃和-12℃。
越激烈，弯曲变形的回弹越大。

②材料的相对弯曲半径r/δ越大，材料变形程度越小， 回弹越大。
③在弯曲半径一定时，弯曲角α越大表示变形区长
度越大，回弹也越大。
④其他因素，如零件的形状、模具的构造、弯曲方
式及弯力的大小等，对弯曲件的回弹也有 一定的影响。
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二、弯曲成形过程

弯曲成形加工所用坯料通常是钢材等塑性 材料。这些材料的变形过程如下：
（1）初始阶段
当坯料上作用有外弯矩时，坯料将发生弯曲变 形。在坯料变形区内，靠近曲率中心一侧（简称内 层)的金属在外弯矩引起的压应力作用下被压缩缩短， 远离曲率中心一侧(简称外层)的金属在外弯矩引起 的拉应力作用下被拉伸伸长。在坯料弯曲过程中的 初始阶段，外弯矩的数值不大，坯料内应力的数值 小于材料的屈服强度，坯料仅发生弹性

手工夺曲
借助手和部分简易工具（如平台、垫块、锤子 等）对坯料进行弯曲成形加工，它适用于对较薄的 钢板进行弯曲成形加工。
机械弯曲
在弯折机、液压机、卷板机等设备上进行的弯 曲成形加工，它适用于对较大、较厚的坯料进行弯 曲加工。其中，在压力机上使用弯曲模进行弯曲成 形加工的方法称为机械压弯；通过卷板机上的旋转 辊轴使金属坏料弯曲成形的方法称为滚弯，又称卷 板。