83弯曲模具设计实例

弯曲模工作部分的结构简图如下：
1. 凸模圆角半径rp： a. rmin/t<r/t<5~8时，取rp=r; b. rmin/t>r/t, 先弯成较大圆角，然后整形； c. r/t>=10时，应根据回弹值修正圆角半径。
2. 凹模圆角半径rd： a. 当t<=2mm时，rd=（3~6）t； b. 当t=2~4mm时，rd=（2~3）t； c . 当t>4mm时，rd=2t。
当t<2mm时，L>=t 当t>=2mm时，L>=2t
b. 若L过小而不能满足上述条件时，则必须先弯曲 后进行冲孔；或在靠变形区一侧预先冲出缺口或牙 槽，也可在变形线上冲出工艺孔，以改变变形范围 ，利用工艺变形来保证所需孔不产生变形。
5. 增加工艺缺口、槽和工艺孔 a. 为提高精度，对于弯曲时圆角变形区侧面可以产 生畸变的弯曲件，可以预先在折弯线的两端切出工艺 缺口或槽，以避免畸变对弯曲件宽度尺寸的影响。
其中：b-弯曲件宽度；t-弯曲件厚度；r-内圆角弯曲半径； σb-弯曲材料的抗拉强度（Mpa）；K-安全系数，一般取1.3
b. 校正弯曲时的弯曲力 F校=p A
A-弯曲件被校正部分的投影面积（mm²） p-单位面积校正力（M pa）
不同材料的单位面积校正力可以查表得出。
c. 顶件力和压Байду номын сангаас力 FQ=（0.3~0.8)F自
2.3 设计实例
2.1.1 弯曲变形过程分析 1. 弯曲变形过程：弯曲变形的含义、变形过程三阶
段、弯曲回弹、自由弯曲、矫正弯曲。 2. 弯曲变性特点：网格法、中性层 2.1.2 弯曲件质量分析
弯裂、回弹、偏移等
2.1.3 弯曲件的工艺性：指弯曲件的结构形状、尺寸 、精度、材料及技术要求是否符合弯曲加工的工艺要 求。
2.1 弯曲工艺 2.1.1 弯曲变形过程分析 2.1.2 弯曲件质量分析 2.1.3 弯曲件的工艺性 2.1.4 弯曲件毛坯展开尺寸的计算 2.1.5 弯曲力的计算 2.1.6 弯曲件的工序安排
2.2 弯曲模具典型结构及工作零件的设计 2.2.1 弯曲模的分类与设计要点 2.2.2 弯曲模典型结构 2.2.3 弯曲模工作零件的设计
弯曲中性层位置的确定 ρ。= r + xt L = ρп α/180
ρ。— 中性层曲率半径，r—弯曲内侧半径， t—料厚，L—弯曲部分展开长度。 a=90 时̊ ，L总=L1+L2+ 1.57(r+xt)
2.1.5 弯曲力的计算：为选择弯曲压力机和进行模 具设计，尤其在弯曲坯料较厚、弯曲线较强、相对 弯曲半径较小、材料强度较大的弯曲件时，必须对 弯曲力进行计算。 a. 自由弯曲时的弯曲力 V形弯曲件 F自=0.6Kbt²σb/(r+t) U形弯曲件 F自=0.7Kbt²σb/(r+t)
2. 弯曲件直边高度：弯曲件直边高度不宜过小，否 则影响工件的弯曲质量，不能保证零件的形状精度 。根据经验:
直边高度: H>2.5t（经验值）
不满足要求时，可预先开槽，或增加直边高度成 形 后再切除多余部分。
3. 弯曲件孔边距离： a. 弯曲区域有孔时，为避免弯曲过程中孔的形状 会发生变形，则必须将孔移到变形区外，孔边到弯 曲半径r的中心距应满足下列条件：
弯曲件直线尺寸的精度等级和角度公差查表。
2.1.4 弯曲件毛坯展开尺寸的计算 模具设计和弯曲工艺确定时，需计算出弯曲件毛坯
的展开尺寸。计算方法根据弯曲件的结构、弯曲半 径、弯曲方法的不同而不同，但均需遵循以下计算 原则：
弯曲前后应变中性层长度不变；（r>t/2） 因此，弯曲件坯料长度应等于弯曲件中性层的展开 长度。
1. 最小弯曲半径r：对于给定材料，r越小，板料的外 侧表面变形程度就越大，r超过某一临界值后，外侧拉 应力就超过材料的最大许可拉应力而产生裂纹。 r= η t（2-2Φ-η）/2（ Φ+η-1） Φ—断面收缩率； η—变薄系数； t—板料厚度。 常见材料的最小弯曲半径，可查表。
当弯曲件有特殊要求r<rmin时，可以： a. 设法提高材料的塑性：如将材料退火、加热状 态下弯曲等； b. 冲压工艺合理安排：如在板厚的弯曲半径较小 时，可以预先开槽或压槽使弯曲部位的板料变薄； c. 两次弯曲的工艺法：先弯曲较大的圆角半径， 经中间退火后再按要求进行第二次弯曲。
1、单工序模：工作中模具只有竖直方向运动。 a） V、L形弯曲件模具。
靠块h>=2t+r1+r2 r1=r2=（2~5）t
b）U形弯曲件模具
c） Z形弯曲件模具
2. 有弯曲工序的连续模：批量大、尺寸小。
3. 复合弯曲模：尺寸不大的弯曲件。
2.2.2 弯曲模工作零件设计： 1. 凸、凹模工作部分的圆角半径 2. 凹模深度 3. 凸、凹模间隙 4. 横向尺寸及公差
b. 当工件局部边缘部分弯曲时，为防止弯曲部分受力 不均匀而产生变形和裂纹，应于线切槽或冲工艺孔。
6. 弯曲 件的尺寸标 注：三种标 注方法。
6. 弯曲件的精度：弯曲件精度受偏移、回弹以及 模具结构、模具精度和工序顺序的影响（弯曲工序 越多，精度也随之降低），对弯曲件的精度应合理 选择，一般弯曲件的长度公差选在IT13级以下，角 度公差大于15ˊ.
d. 自由弯曲： F总>= F自+ FQ 校正弯曲： F总>= F校
e. 一般压力机公称压力：F压机>=（1~1.3）F校
2.1.6 弯曲件的工序安排 1）弯曲工艺分析-计算-弯曲工序安排，综合考虑 因素: a. 零件的形状；b. 尺寸；c. 尺精度等级 ；d. 批量要求；e. 材料力学性能等。 2）弯曲工序安排的原则： a. 形状简单如V、U形件要一次弯曲成形； b. 批量大、尺寸小的弯曲件，为操作方便、等为 准确和提高生产率，应采用冲裁、压弯、切断的连 续弯曲模；
c. 多次弯曲时，先两端后中间；前次弯曲考虑后次 弯曲定位，后次弯曲不能影响前次弯曲后的形状；
d. 不对称弯曲件，应对称弯曲后再切断。
2.2.1 弯曲模典型结构 模具设计注意事项：a. 准确、可靠的定位，防止弯
曲中偏移；b. 弯曲结束时能得到校正力；c. 成形 后能方便、安全地取出；d. 考虑磨损，模具留有 修模余量。 弯曲模具分类：单工序模、连续弯曲模、复合弯曲模 和通用弯曲模。