弯曲工艺与弯曲模设计.pptx

宽板
弯曲时，材料在宽度方向上的变形 会受到相邻金属的限制，其变形区
断面几乎不变，基本保持为矩形。
图 4-6 板料厚度方向变形情况
4.1.4 弯曲件的结构工艺性
1.弯曲件的形状 弯曲件良好的工艺性，不仅能简化弯曲工序和弯曲模的设 计，而且还能提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产率。
左右不对称，弯曲时由于工件 受力不平衡将会产生滑动现象 影响工件精度。
3. 塑性弯曲阶段
当凸模到达下止 点时，毛坯被紧 紧地压在凸模与 凹模之间，使毛 坯内侧弯曲半径 与凸模的弯曲半 径吻合，完成弯 曲过程，变形由 弹—塑性弯曲过 渡到塑性弯曲。
弯曲分类
自由弯曲 校正弯曲
当弯曲过程结束，凸模、凹模、毛 坯三者相吻合后，凸模不再下压的 弯曲工序，回弹量较大。
当弯曲过程结束，凸模、凹模、毛 坯三者相吻合后，凸模继续下压， 产生刚性镦压，使毛坯产生进一步 塑性变形，从而对弯曲件的弯曲变 形部分进行校正的弯曲工序。
4.1.3 弯曲变形特点
1.弯曲变形区的位置
弯曲变形的区域主要发生 在弯曲圆角区，即弯曲带 中心角α范围内。
弯曲带中心角α 弯曲角θ
α+ θ=180o
图 4-3 弯曲变形后网格变化 图 4-4 弯曲角与弯曲带中心角
2.应变中性层
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。
图 4-7 弯曲件的对称性
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。 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。
由于难以准确地建 立最小弯曲半径与 影响因素的关系， 所以最小弯曲半径 一般由试验确定。
图 4-2 V形件弯曲变形过程
2.弹-塑性弯曲阶段
当弯曲圆角半径减小到一定值时，毛坯变形区内外表面首 先开始出现塑性变形，并逐渐向毛坯内部扩展，变形由弹 性弯曲过渡到弹—塑性弯曲。
后向弯曲
促使材料塑性变形 的弯曲力矩是逐渐 增大的。由于弯曲 力臂l逐渐减小， 因此弯曲力处于不 断上升的趋势。凸 模继续下行，板料 与凸模V形斜面接 触后被后向弯曲。
图 4-8 弯曲方向对弯曲半径的影响
3.弯曲件的直边高度
直边高度H过小，那么直边在弯曲模上支承的长度也过 小，不易形成足够的弯矩，弯曲件的形状难以控制。
H 2t
当弯曲边带有斜 度时，应保证
如果
可加大直边高度，待弯
H 2t 曲成形后，再将直边的
高出部分切除。
H (2 ~ 4)t,且H 3mm
图 4-9 直边高度要求
4.弯曲件孔边距 设孔边到弯曲半径r的中心的最小距离为s
t 2mm s t 不满足 t 2mm s 2t
先弯曲后冲孔或改变零件形状； 增加工艺孔
图 4-10 弯曲件孔边距
图 4-11 防止孔变形的措施
5.止裂孔、止裂槽 当局部弯曲某一段边缘时，为了防止尖角处由于应力集中而 产生裂纹，可增添工艺孔、工艺槽或将弯曲线移一定距离，
弯曲模具结构可分为五个部分：
工作零件（凸模、凹模，凸凹模） 定位零件（定位板、定位钉等） 顶件及压料装置 导向零件（常用导柱导套式） 固定零件（模架、固定板、墊板、模柄、紧固件等）
模具应用举例
4.2.1 V形件弯曲模
形状简单，能一次弯曲成形。常用的方法有两种：一种是 沿弯曲件的角平分线方向弯曲，称为V形弯曲；另一种是垂 直于一直边方向的弯曲，称为L形弯曲。
于变薄量，因此板料总厚度在弯曲变形区内 变薄。同时，由于体积不变，故变形区的变 薄使板料长度略有增加。
4.变形区横断面的变形
b/t 3
b/t 3
窄板
弯曲时，宽度方向的变形不受约束。 由于弯曲变形区外侧材料受拉而引 起板料宽度方向收缩，内侧材料受 压引起板料宽度方向增厚，其横断 面形成外窄内宽的扇形。
2. 弯曲方法
方法： 压弯、折弯、滚弯、拉弯 使用设备：
压力机、折弯机、滚弯机（卷板机）、 拉弯机等。
图 4-1 弯曲方法示意图
4.1.2 弯曲变形过程
1.弯曲的开始阶段
弯曲圆角半径r很大， 弯曲力矩很小，仅引 起材料的弹性变形。 随着凸模进入凹模深 度的增大，凹模与板 料的接触位置发生变 化，弯曲力臂ι逐渐 减小，弯曲圆角半径 也随之逐渐减小。
第四章 弯曲工艺与弯曲模
学习目标 了解弯曲工艺及弯曲件的结构工艺性分析； 理解弯曲变形过程分析； 理解弯曲件的质量问题及防止措施； 掌握弯曲工艺设计和弯曲模具典型结构组 成及工作过程分析。
4.1 弯曲工艺及弯曲件工艺性
4.1.1 弯曲工艺
1. 弯曲
弯曲是指把金属坯料弯成一定角度或形状的过程，是 冲压生产中应用较广泛的一种工艺。弯曲时所使用的 模具称为弯曲模。
图 4-15 L形件弯曲模 1-凸模；2-凹模；3-定位销；4-压料板；5-挡块；6-定位板
4.2.2 U形件弯曲模
1.U形件弯曲模
有回弹 现象
图 4-16 U形件弯曲模
1-模柄；2-上模座；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
1.V形弯曲模
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。可实 现校正弯曲，弯 曲件的回弹小， 平面度好。
图 4-14 V形件弯曲模 1-顶杆；2-定位钉；3-模柄；4-凸模；5-凹模；6-下模座
2.L形弯曲模 在弯曲时固定工件长边弯曲短边。竖起的短边无法得到校正， 因而回弹弹较大。
r xt
图 4-5 中性层位置的确定
中性层弯曲半径，mm； r 弯曲半径，mm； t 材料厚度，mm; x 中性层位移系数，x小于0.5，可查表确定。
3.变形区厚度和板料长度
弯曲中性层向内偏移。中性层内移的结果是： 内层纤维长度缩短，导致厚度增加；外层纤
当r / t 4时： 维拉长，厚度相应减薄。由于厚度增加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ小
以避开尺寸突变处，并满足 b t；h t r b / 2
图 4-12 止裂孔、止裂槽
6.弯曲件的尺寸标注和精度
尺寸标注 注意事项
尺寸标注时要考虑弯曲工艺的特点，尽量避免对由 于回弹和变形而引起的变形区进行尺寸标注。
精度要求 不高于IT13级，角度公差大于 15'
图 4-13 孔位置标注
4.2 弯曲模典型结构