最小相对弯曲半径

第四节最小相对弯曲半径
一、最小相对弯曲半径的概念
前已叙及，弯曲时的相对弯曲半径r/t表示了弯曲时变形量的大小。

当r/t小到一定值后，板料外侧纵向材料可能会因变形过大而产生破裂，或使板料断面出现大的畸变，厚度变薄严重，从而影响弯曲件的质量。

增大r/t值，可减少或避免上述缺陷，但当r/t变得过大后，板料内的弹性变形区增大，塑性变形不充分，致使弯曲后回弹大,工件的圆角半径及角度不易保证。

因此弯曲时，合理的相对弯曲半径r/t值应取在上述两种范围内。

防止外层纤维拉裂的极限弯曲半径，称为最小弯曲半径，以r min/t来表示。

由式（3-2）知，在最大应变中，不拉裂时的r/t就是弯曲半径的最小值，即：
（3-28）
二、影响最小相对弯曲半径rmin/t的因素
（一）材料的力学性能
材料的塑性越好，塑性指标如伸长率、断面收缩率等越高，便可采用越小的弯曲半径。

材料的力学性能还受材料热处理状态的影响，如退火或正火后，因恢复、提高了材料的塑性，r min/t亦可减小。

（二）板料的纤维方向
冲压所用的板材多为冷轧板材，由于经过多次轧制，板材具有方向性，顺着纤维方向（轧制方向）的塑性指标大于垂直于纤维方向的指标。

因此当弯曲件的折弯线与板料纤维方向相垂直时，最小相对弯曲半径r min/t的数值最小；如果折弯线与板料纤维方向平行，r min/t的数值最大（图3-13）。

图3-13板料纤维与弯曲关系
在弯制r/t较小的弯曲件时，弯曲件在板料上的排样应使折弯线尽可能垂直于板料的纤维
方向，当r/t较大时，折弯线的布置主要是考虑材料利用率的大小。

如果在同一零件上具有不同方向的弯曲，在考虑弯曲件排样经济性的同时，应尽可能使弯曲线与纤维方向夹角不小于30°，见图3-14。

图3-14纤维线与弯曲线夹角
(三)板料的表面质量和侧边质量
板料表面有划伤、裂纹或板料侧边（剪切面）有毛刺、裂口及冷作硬化等缺陷时，弯曲中工件容易开裂，使材料过早地破坏。

表面质量和侧面切口质量较差的板料，允许采用的变形程度较小，即r min/t值较大。

较小的r min/t弯曲时，可采取下述措施，如清除剪切毛刺、把有毛刺的表面朝向弯曲凸模、去掉表面硬化层等后再进行。

（四）零件的弯曲角α
板料弯曲时，变形集中在圆角部分，直边基本不参与变形。

但由于板料纤维之间的相互牵制，靠近圆角附近的直边材料也参与了弯曲变形。

这对于弯曲区外层的受拉状态有缓解作用，因而有利于降低最小弯曲半径。

弯曲角α越小，直边参与变形的分散效应越显著,图3-15中的rmin/t也越小，α＜90°时的影响很大，但α＞90°后，弯曲角的影响已很小了。

图3-15弯曲角α与r min/t值的关系
（五）板料的厚度
弯曲变形区切向应变在板料厚度方向上按线性规律变化，外表面最大，在中心为零。

当
板料的厚度较小时，切向应变变化的梯度大，与最大应变的外表面相邻近的纤维层，能补充外表面的变形，从而起到阻止表面材料局部不均匀延伸的作用，所以薄料比厚料可有更小的r/t。

三、最小弯曲半径rmin／t的经验选用
根据板材塑性指标求最小弯曲半径值时，其中的εmax和ψmax为板料单向拉伸试验得出，而实际弯曲的许用εmax比单向拉伸试验值εmax大得多，故按塑性指标求得的r min／t与实际值有一定的差距。

生产中的最小相对弯曲半径，可从经过实验获得的表3-2中选取。

表3-2最小相对弯曲半径r min/t。