弯曲工艺与弯曲模
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第三章 弯曲工艺及弯曲模
回弹使弯曲件形状、尺寸与模具形状、尺寸不一致，它影响弯曲件尺寸精度，使弯曲件的几何精度 受到损害。
回弹性的表现形式： (1) 卸载前板料的内半径与凸模的半径吻合，在卸载后增加。 (2)
卸载前弯曲中心角与凸模顶角相吻合，卸载后变化。
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、影响回弹的因素 1.材料的力学性能
材料的屈服点 越高，弹性模量E越小，弯曲变形的回弹也越大。 2.相对弯曲半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
3. 从工艺上采取措施 (1)采用热处理工艺 (2)增加校正工序
第三章 弯曲工艺及弯曲模
4. 从模具结构采取措施 (1) 补偿法
(2)校正法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
(3) 纵向加压法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
第四节 弯曲件的结构工艺性
定义：弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术 要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压工艺性的 弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺 和模具结构，降低材料消耗。
第七节 弯曲模工作部分设计
一、凸、凹模的圆角半径及凹模的深度
第三章 弯曲工艺及弯曲模
1、凸模的圆角半径
2、凹模的圆角半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、凸凹模间隙 弯曲有色金属时 Z=tmin+ct 弯曲黑色金属时 Z=tmax+ct
第八节 凸凹模工作部分的尺寸与公差
（1）弯曲件外形尺寸的表注 当弯曲件为双向对称偏差时，凹模尺寸为
1 d Ld (L 2 Δ)0
第三章 弯曲工艺及弯曲模
当弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为
凸模ห้องสมุดไป่ตู้寸为
3 d Ld (L 4 Δ)0
回弹性的表现形式： (1) 卸载前板料的内半径与凸模的半径吻合，在卸载后增加。 (2)
卸载前弯曲中心角与凸模顶角相吻合，卸载后变化。
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、影响回弹的因素 1.材料的力学性能
材料的屈服点 越高，弹性模量E越小，弯曲变形的回弹也越大。 2.相对弯曲半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
3. 从工艺上采取措施 (1)采用热处理工艺 (2)增加校正工序
第三章 弯曲工艺及弯曲模
4. 从模具结构采取措施 (1) 补偿法
(2)校正法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
(3) 纵向加压法
第三章 弯曲工艺及弯曲模
第四节 弯曲件的结构工艺性
定义：弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术 要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压工艺性的 弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺 和模具结构，降低材料消耗。
第七节 弯曲模工作部分设计
一、凸、凹模的圆角半径及凹模的深度
第三章 弯曲工艺及弯曲模
1、凸模的圆角半径
2、凹模的圆角半径
第三章 弯曲工艺及弯曲模
二、凸凹模间隙 弯曲有色金属时 Z=tmin+ct 弯曲黑色金属时 Z=tmax+ct
第八节 凸凹模工作部分的尺寸与公差
（1）弯曲件外形尺寸的表注 当弯曲件为双向对称偏差时，凹模尺寸为
1 d Ld (L 2 Δ)0
第三章 弯曲工艺及弯曲模
当弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为
凸模ห้องสมุดไป่ตู้寸为
3 d Ld (L 4 Δ)0
模具设计与制造第6章弯曲工艺与模具设计
06
总结与展望
弯曲工艺与模具设计的现状与挑战
现状
随着制造业的快速发展，弯曲工艺与模具设计在产品制造中占据重要地位。目前，弯曲工艺与模具设 计已经取得了长足进步，能够满足多种复杂形状的加工需求。
挑战
然而，在弯曲工艺与模具设计过程中，仍存在一些挑战，如高精度控制、复杂曲面加工、高效自动化 等方面的问题。
未来发展方向与技术前沿
柔性制造技术
随着个性化需求的增加，柔性制造技术将成为未 来发展的重点。通过柔性制造技术，可以实现快 速、高效、个性化的产品制造，提高生产效率和 降低成本。
增材制造技术
增材制造技术是一种基于数字模型的快速成型技 术，能够实现复杂形状的高精度加工。未来，增 材制造技术有望在弯曲工艺与模具设计中发挥更 大的作用。
模具材料的选择蚀性等。
常用材料
碳素工具钢、合金工具钢、硬质合金、铸铁等。
材料处理
热处理、表面处理等。
模具设计的流程与方法
设计流程
明确设计任务→收集设计资料→设计 出图→审查→修改。
设计方法
经验设计法、解析设计法、计算机辅 助设计法等。
04
弯曲工艺与模具设计的关系
THANK YOU
模具设计对弯曲工艺的影响
模具结构
模具的结构对弯曲工艺的实施具 有重要影响，合理的模具结构可 以提高弯曲效率并降低不良品率。
模具材料
模具材料的选取直接影响弯曲工艺 的效果，选用高强度、耐磨和耐热 的材料可以提高模具的使用寿命和 弯曲质量。
冷却系统
模具中的冷却系统对于控制弯曲过 程中的温度至关重要，合理的冷却 系统设计可以减少热应力，提高产 品质量。
02
弯曲工艺的基本原理
弯曲变形的过程与特点
模具设计基础-第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
（4）弯曲件的孔边距 当弯曲带孔的工件时，如孔位于弯曲变形区附近，则弯 曲后孔的形状会发生改变。为了避免这种缺陷的出现，必须 使孔处于弯曲变形区之外。
当t 2mm ，S t 当t 2mm ，S 2t
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
5．止裂孔、止裂槽 如图 3.12 所示， 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 将弯曲线移动一定距离， 以避开尺寸突变处， 并满足b≥t， h=t+r+b/2的条件。
弯曲件的结构工艺性对弯曲生产有很大的影响。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。 （1）弯曲件的形状 弯曲件的形状一般应对称，弯曲半径应左右一致，如图 所示。图(b)所示形状左右不对称，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。
3.7补偿法
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2) 校正法 校正弯曲时，在模具结构上采取措施，让校正压力集 中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形 成分减小，从而使回弹量减小，如图 3.8 所示。
3.8 校正法示意
模具设计ห้องสมุดไป่ตู้础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
四、弯曲件的工艺性
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
3．回弹 由于影响回弹的因素很多，各因素之间往往又互相影 响，因此很难实现对回弹量的精确计算和分析。在模具设 计时，对回弹量的确定大多按经验确定(也可查有关冲压资 料进行估算)，最后通过试模来修正。 在模具设计时，要尽可能消除或减小回弹的影响响(指 消除回弹对弯曲件的影响，但并不能消除弯曲件的回弹现 象)。
当t 2mm ，S t 当t 2mm ，S 2t
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
5．止裂孔、止裂槽 如图 3.12 所示， 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 将弯曲线移动一定距离， 以避开尺寸突变处， 并满足b≥t， h=t+r+b/2的条件。
弯曲件的结构工艺性对弯曲生产有很大的影响。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。 （1）弯曲件的形状 弯曲件的形状一般应对称，弯曲半径应左右一致，如图 所示。图(b)所示形状左右不对称，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。
3.7补偿法
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2) 校正法 校正弯曲时，在模具结构上采取措施，让校正压力集 中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形 成分减小，从而使回弹量减小，如图 3.8 所示。
3.8 校正法示意
模具设计ห้องสมุดไป่ตู้础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
四、弯曲件的工艺性
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
3．回弹 由于影响回弹的因素很多，各因素之间往往又互相影 响，因此很难实现对回弹量的精确计算和分析。在模具设 计时，对回弹量的确定大多按经验确定(也可查有关冲压资 料进行估算)，最后通过试模来修正。 在模具设计时，要尽可能消除或减小回弹的影响响(指 消除回弹对弯曲件的影响，但并不能消除弯曲件的回弹现 象)。
第三章 弯曲工艺及弯曲模
3.1 弯曲变形3.2 最小相对弯曲半径3.3 弯曲件的回弹3.4 弯曲件的工艺性3.5 弯曲件的展开尺寸计算353.6弯曲力的计算3.7 弯曲模工作部分设计373.8 凸、凹模工作部分的尺寸与公差3.9 弯曲模的典型结构及弯曲模具中主要零部件制造工艺过程示例弯曲：在冲压力的作用下，把平板坯料弯折成一定角度和形状的种塑性成型工艺。
定角度和形状的一种分类：压弯、折弯、扭弯、滚弯和拉弯。
弯曲模：弯曲工艺使用的冲模。
压弯的典型形状典型的压弯工件第一节弯曲变形一、板料的弯曲过程、板料的弯曲过程在弯曲过程中，板料的弯曲半径123......n r r r r ，，，，和支点距离随凸模的下行逐渐减小，12......n l l l ，，，随凸模的下行逐渐减小而弯曲终了时，板料与凸模完全贴合凸、凹模完全贴合。
第一节弯曲变形通过网格试验观察弯曲变形特点。
二、弯曲变形的特点①弯曲件的圆角部分是弯曲变形的主要变形区弯曲变形有以下几个特点：变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。
②弯曲变形区的应变中性层应变中性层是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改变的那一层金属纤维。
③变形区材料厚度变薄的现象变形程度愈大，变薄现象愈严重，变薄后的厚度为。
④变形区横截面的变化变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变主要影响因素为板料的相1t t η=(宽板) ：横断面几乎不变；变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。
主要影响因素为板料的相对宽度。
3B t>(窄板) ：断面变成了内宽外窄的扇形。
3B t <第一节弯曲变形应变状态应力状态三、变形区和应力应变状态εσ长度内区压应变，外区拉应变，内区压应力，外区拉应力，绝对值最大绝对值最大厚度内区拉应变，外区压应变，变形区引起压应力，由表及里递t σ变变与符号相反表面，由表及里递增窄板内区拉伸窄板θε0t σ=宽度窄板：内区拉伸，外区压缩窄板：宽板：内区压应力，0ε≈0ϕσ=宽板：外区拉应力ϕ第一节弯曲变形三、变形区和应力应变状态第二节最小相对弯曲半径设中性层半径为，弯曲中心角为，则最外层金属（半径为的ρα为R）的伸长率为δ外()()aa oo R R ραρ−−−===oo δραρ外另设中性层位置在半径为处，且弯曲后厚度保持不变，则，故有2r t ρ=+R r t =+将两式联立则有()(2)21=r t r t t rδ+−+==外将两式联立，则有2221r t t r t +++第二节最小相对弯曲半径影响最小相对弯曲半径的因素主要有以下几方面：材料的塑性及热处理状态板料的表面和侧面质量弯曲方向弯曲中心角各种材料在不同状态下的最小相对弯曲半径的数值可参见表33。
精选弯曲工艺与弯曲模设计
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。
如果
可加大直边高度，待弯曲成形后，再将直边的高出部分切除。
当弯曲边带有斜度时，应保证
图 4-9 直边高度要求
4.弯曲件孔边距
图 4-10 弯曲件孔边距
图 4-11 防止孔变形的措施
（5）弯曲校正力。 弯曲校正力愈大，塑性变形程度愈大，回弹愈小。
3．减小回弹的措施
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，使弯曲件的变形量超过原设计量，工件回弹后就得到所需要的正确形状。
图 4-30 补偿法示意图
2）校正法
图 4-31 校正法示意图
校正压力集中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形成分减小，从而使回弹量减小。
2.弹-塑性弯曲阶段
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。
后向弯曲
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。
2.工序安排方法
（1）简单形状一次弯曲成形
图 4-36 一道工序弯曲成形
（2）复杂形状，一般采用两次或多次弯曲成形
图 4-37 二道工序弯曲成形
图 4-38 三道工序弯曲成形
（3）对于某些结构不对称的零件，采用弯曲后再切开的方法
图 4-39 成对弯曲成形
（4）弯曲件有高精度孔时，采用先弯曲后冲孔的方法
4.4.2 弯曲力的计算
第3章 弯曲工艺与弯曲模具
0 绪论 一、冲压概念
总之影响最小弯曲半径的主要因素如下：
⒈ 材料的机械性能；
⒉ 板材纤维的方向性；
⒊ 弯曲件的宽度； ⒋ 板材的表面质量和剪切断面质量；
⒌ 弯曲角；
⒍ 板材的厚度。 最小弯曲半径可按表3-1选取
表3-1 最小弯曲半径rmi
3.2.2、弯曲时的回弹及控制回弹的措施 1、弯曲回弹现象 弯曲回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程，是由其内部产生 的弹性回复力矩造成的。弯曲件卸载后的回弹，表现为弯曲件的弯曲 半径和弯曲角的变化，如图3-6所示。
（a ）
（b ） （c） 图3-25 防止尖角处撕裂的措施
0 绪论 一、冲压概念
图3-26所示的零件，根据需要设置了工艺孔、槽及定位孔。图（a） 所示工件弯曲后很难达到理想的直角，甚至在弯曲过程中变宽、开 裂。如果在弯曲前加工出工艺缺口（M×N），则可以得到理想的弯 曲件。图（b）所示的工件，在弯曲处预先冲制了工艺孔，效果与 图（a）相同。图（c）所示的工件，要经过多次弯曲，图中的D是 定位工艺孔，目的是作为多次弯曲的定位基准，虽然经多次弯曲， 该零件仍保持了对称性和尺寸精度，
0 绪论 一、冲压概念
凸模下行，减小到r/t>200时，板料处于线形弹塑性状态，
即板料中心几附近区域为弹性变形，其他部分为塑性变形， 弯曲进行至r/t值大约在(200>r/t>5)时，板料进入线形全塑
性弯曲状态。
当其进一步减小到r/t3~5时，则为立体塑性弯曲，此即模 具弯曲最终状态。
• 窄板(b/t3)弯曲时，宽度 方向可以自由变形，故其应 力b0,内外层的应变状态 是立体的，应力状态是平面 的。 • 宽板(b/t>3)弯曲时，由于 宽度方向材料不能自由变形 （宽度基本不变），即
总之影响最小弯曲半径的主要因素如下：
⒈ 材料的机械性能；
⒉ 板材纤维的方向性；
⒊ 弯曲件的宽度； ⒋ 板材的表面质量和剪切断面质量；
⒌ 弯曲角；
⒍ 板材的厚度。 最小弯曲半径可按表3-1选取
表3-1 最小弯曲半径rmi
3.2.2、弯曲时的回弹及控制回弹的措施 1、弯曲回弹现象 弯曲回弹现象产生于弯曲变形结束后的卸载过程，是由其内部产生 的弹性回复力矩造成的。弯曲件卸载后的回弹，表现为弯曲件的弯曲 半径和弯曲角的变化，如图3-6所示。
（a ）
（b ） （c） 图3-25 防止尖角处撕裂的措施
0 绪论 一、冲压概念
图3-26所示的零件，根据需要设置了工艺孔、槽及定位孔。图（a） 所示工件弯曲后很难达到理想的直角，甚至在弯曲过程中变宽、开 裂。如果在弯曲前加工出工艺缺口（M×N），则可以得到理想的弯 曲件。图（b）所示的工件，在弯曲处预先冲制了工艺孔，效果与 图（a）相同。图（c）所示的工件，要经过多次弯曲，图中的D是 定位工艺孔，目的是作为多次弯曲的定位基准，虽然经多次弯曲， 该零件仍保持了对称性和尺寸精度，
0 绪论 一、冲压概念
凸模下行，减小到r/t>200时，板料处于线形弹塑性状态，
即板料中心几附近区域为弹性变形，其他部分为塑性变形， 弯曲进行至r/t值大约在(200>r/t>5)时，板料进入线形全塑
性弯曲状态。
当其进一步减小到r/t3~5时，则为立体塑性弯曲，此即模 具弯曲最终状态。
• 窄板(b/t3)弯曲时，宽度 方向可以自由变形，故其应 力b0,内外层的应变状态 是立体的，应力状态是平面 的。 • 宽板(b/t>3)弯曲时，由于 宽度方向材料不能自由变形 （宽度基本不变），即
弯曲工艺与弯曲模
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
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。
中性层位移系数
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：
向两侧移动为凸模上行腾出足够空间。
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
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
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
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
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：
式中：Fj—弯曲校正力，N A—工件被校正部分的投影面积 mm 2 q—单位校正力，MPa，其数值查表
弯曲后断面变化
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。
中性层位移系数
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：
向两侧移动为凸模上行腾出足够空间。
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
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
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
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
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：
式中：Fj—弯曲校正力，N A—工件被校正部分的投影面积 mm 2 q—单位校正力，MPa，其数值查表
模具设计第3章弯曲工艺与弯曲模课件
b/t>3宽板弯曲，横断面几乎 不变
b/t<3窄板弯曲，断面产生了 畸变 ,外窄内宽
3.1.4 弯曲件的结构工艺性
弯曲件的结构工艺性是指弯曲零件的形状、 尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯 曲加工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件， 能简化弯曲的工艺过程及模具结构，提高工件 的质量。
1. 弯曲件的形状 弯曲件形状对称，对应r 相等
播放动画
1-顶杆 2-定位钉 3-模柄 4-凸模 5-凹模 6-下模座
3. L形件弯曲 适用于两直边长度相差较大的单角弯曲件
a）竖边无校正
b）竖边可校正
L形件弯曲
4.复杂零件 多次V形弯曲制造复杂零件举例
3.2.2 U形件弯曲模
1.U形件弯曲模的一般结构形式
Ｕ 形 件 弯 曲 模
1.凸模 2.凹模 3.弹簧 4.凸模活动镶块 5.凹模活动镶块 6.定位销 7.转轴 8.顶板 9.凹模活动镶块
弯曲半径r＞0.5t： 按中性层不变原理，坯料总长度应等于弯曲 件直线部分和圆弧段长度之和，即：
提问：下面的弯曲件展开长度如何计算？
L
l1
l2
l3
π α1 180
(r1
xt
)
π α2 180
S / E 越大，回弹越大。
E1>E2
1 2
.
1 2
图a)
E3=E4
3 4
3 4
图b)
材料的力学性能对回弹值的影响 1、3－退火软钢 2-软锰黄铜 4-经冷变形硬化的软钢
应尽量选择屈服极限小、n值小的材料以获得 形状规则、尺寸精确的弯曲件。
(2)相对弯曲半径r/t r/t越小，变形程度越大，回弹量减小。
例：1mm厚铝板、65Mn板，弯曲时易裂，退火后 再弯，则弯曲正常。
b/t<3窄板弯曲，断面产生了 畸变 ,外窄内宽
3.1.4 弯曲件的结构工艺性
弯曲件的结构工艺性是指弯曲零件的形状、 尺寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯 曲加工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件， 能简化弯曲的工艺过程及模具结构，提高工件 的质量。
1. 弯曲件的形状 弯曲件形状对称，对应r 相等
播放动画
1-顶杆 2-定位钉 3-模柄 4-凸模 5-凹模 6-下模座
3. L形件弯曲 适用于两直边长度相差较大的单角弯曲件
a）竖边无校正
b）竖边可校正
L形件弯曲
4.复杂零件 多次V形弯曲制造复杂零件举例
3.2.2 U形件弯曲模
1.U形件弯曲模的一般结构形式
Ｕ 形 件 弯 曲 模
1.凸模 2.凹模 3.弹簧 4.凸模活动镶块 5.凹模活动镶块 6.定位销 7.转轴 8.顶板 9.凹模活动镶块
弯曲半径r＞0.5t： 按中性层不变原理，坯料总长度应等于弯曲 件直线部分和圆弧段长度之和，即：
提问：下面的弯曲件展开长度如何计算？
L
l1
l2
l3
π α1 180
(r1
xt
)
π α2 180
S / E 越大，回弹越大。
E1>E2
1 2
.
1 2
图a)
E3=E4
3 4
3 4
图b)
材料的力学性能对回弹值的影响 1、3－退火软钢 2-软锰黄铜 4-经冷变形硬化的软钢
应尽量选择屈服极限小、n值小的材料以获得 形状规则、尺寸精确的弯曲件。
(2)相对弯曲半径r/t r/t越小，变形程度越大，回弹量减小。
例：1mm厚铝板、65Mn板，弯曲时易裂，退火后 再弯，则弯曲正常。
弯曲工艺与弯曲模
5.7 弯曲模类型及典型结构
1. V形件弯曲模 这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲： （1）是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为V
形弯曲； （2）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为L形弯曲；
Y
L形件弯曲模
2、U形件弯曲模
（1）U形弯曲模在一次 弯曲过程中可以形成 两个弯曲角，右图为 U形件弯曲模结构 。
弯曲原理——弯曲变形特点(P83-P84) （重点）
（采用网格法分析弯曲时金属的变形规律）
分析结果： a、弯曲变形主要发生在弯曲圆角区；
弯曲角与弯曲带中心角
b、内层受压变短，外层受拉变长，中层不变； 中性层弯曲半径ρ=r+xt
变形程度的表示方法：
相对弯曲半径 r/t 来表示，其小，则 弯曲程度越大；
当弯曲件的折弯线与板料的纤维方向垂直时，材料具有 较大的伸长变形能力，最小弯曲半径可取较小值；
反之，如果弯曲 件的折弯线平行 于纤维方向，则 最小弯曲半径要 取大值；在双向 弯曲时，应该使 折弯线与材料纤 维方向成一定的 夹角，如图3.8所 示。
图 3.8 弯曲方向对弯曲半径的影响
（3）板宽
πα2 180
(r2
xt)
πα3 180
(r3
xt)
弯曲半径r＜0.5t： 按体积不变原则进行计算。
注意事项：
∵弯曲件展开长度公式为经验公式
或
中t的公差、r、α、x的微小误差
∴展开长度计算数据不准确
∴弯曲模的制作顺序：
先作弯曲模→通过弯曲件实际尺寸调整展 开长度数据→确定展开毛坯准确落料刃口尺 寸→制作落料模。
③ 凹模刃口处的圆角 半径不等，圆角半径 小的摩擦力大，弯曲 件向圆角半径小的一 边滑移，如图3.16所 示。
四角形弯曲件弯曲工艺与模具设计
四角形弯曲件弯曲工艺与模具设计1. 引言说到四角形弯曲件，大家可能会想，“这不就是个简单的弯曲吗？”其实不然，这背后可是门学问！想象一下，你在家里试着弯一根铁丝，结果发现弯来弯去不怎么好看，最后还被惹得不高兴了。
四角形的弯曲工艺，就像是做一道精致的菜，没点技巧可不行！今天咱们就来聊聊这个话题，轻松一点，幽默一点，让大家都能懂得明白。
2. 四角形弯曲件的基本概念2.1 什么是四角形弯曲件？首先，四角形弯曲件就是那种四个角都在的形状，比如说框架、外壳等等。
这种形状的工艺在很多行业都用得着，像汽车、家电，甚至建筑上都少不了它的身影。
说实话，这四角形件可真是个“大忙人”，到处跑，帮助我们解决各种问题。
2.2 为什么弯曲工艺这么重要？弯曲工艺的好坏，直接影响到产品的质量和使用效果。
想想看，假如你买的一个家电外壳弯得歪七扭八的，那看着就让人心里不爽，对吧？这时候，如果使用了合适的弯曲工艺，那可真是“如虎添翼”，让产品看起来更加完美。
总之，弯曲工艺的好坏，直接关乎着产品的“颜值”和“内涵”。
3. 四角形弯曲工艺的流程3.1 材料的选择首先，咱得选材料。
常见的有铝、钢、塑料等等。
每种材料的特性都不同，就像人有不同的性格，选错了可就麻烦了。
铝虽然轻，但强度相对较低；而钢结实，但重量也不轻。
选得好，工艺自然顺利，选得不当，可能就得重走老路，吃个大亏了。
3.2 设计与计算接下来，就是设计和计算。
这一步就像是搭建乐高积木，得把每个部分都想清楚了。
设计图纸要精细，不能马虎。
现代化的设计软件就像是个高科技的小助手，能帮我们快速计算出需要的弯曲角度和半径，简直是“如鱼得水”！3.3 模具的制作一切准备好后，就轮到模具的制作了。
模具就像是四角形弯曲件的“衣服”，得合身、得好看。
制作模具的时候，可不能心急，要仔细、要认真，才能确保最终产品的质量。
如果模具做得不行，后面的弯曲工艺就像是“竹篮打水一场空”，白忙一场。
4. 实际操作中的注意事项4.1 温度控制在实际操作中，温度可是个“隐形杀手”。
模具设计基础-第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计ppt课件
自由弯曲 弹性弯曲
校正弯曲 塑性弯曲
弯曲效果：表现为弯曲半径和弯曲中心角的变化（具设计
3.弯曲变形分析 研究材料的变形，常采用网格法。根据坐标网格的变
化情况来分析弯曲变形时毛坯的变形特点。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
（1）弯曲变形区的位置 通过对网格的观察，可见弯曲圆角部分的网格发生了显 著的变化，原来的正方形网格变成了扇形。靠近圆角部分的 直边有少量变形，而其余直边部分的网格仍保持原状，没有 变形。说明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。
模具设计基础
—弯曲工艺与弯曲模具设计
.
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
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。
应该具备的能力：具备弯曲件的工艺性分析、工艺 计算和典型结构选择的基本能力，初步具备根据弯曲件 质量问题正确分析原因并给出防止措施的能力。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
二、弯曲件回弹
材料在弯曲过程中，伴随着塑性变形总存在着弹性变形， 弯曲力消失后，塑性变形部分保留下来，而弹性变形部分要恢 复，从而使弯曲件与弯曲模的形状并不完全一致，这种现象称 为弯曲件的回弹。回弹是所有弯曲件都存在的问题，只不过是 回弹量大小而已。回弹量的大小通常用角度回弹量 Δθ 和曲率 回弹量 Δ r 来表示。
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
弯曲件在生产生活中经常见到，如下图所示的电器元 件和弯管均为弯曲件。这些产品的共同特点是：不管是板 类件还是管形件，都有一定的弯曲角度。另外，很多弯曲 件上有孔，是先冲孔还是先弯曲，如何判断并制定加工的 先后顺序呢？
第3章 弯曲工艺与弯曲模具
另一种克服回弹的有效方法：采用 摆动式凹模 ，而凸模侧 壁应有补偿回弹角β ；当材料厚度负偏差较大时，可设计成凸、 凹模间隙可调的弯曲模。
在弯曲件直边端部纵向加压。 用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。
23
弯曲时的偏移
板料在弯曲过程中沿凹模圆角滑移时，会受到凹模圆角 处摩擦阻力的作用。当板料各边所受的摩擦阻力不等时，有 可能使毛坯在弯曲过程中沿工件的长度方向产生移动，使工 件两直边的高度不符合图样的要求，这种现象称为偏移。
第二节 弯曲工艺设计及计算
一、弯曲变形过程
V形件弯曲是最基本的弯曲变形。
弯曲变形过程
r0 r1 r2 r
l0 l1 l2 lK
弯曲结果：表现为弯曲半径和弯曲力臂的变化（减小）。
弯曲半径逐渐减小：弯曲变形部分的变形程度逐渐增加。 弯曲力臂逐渐减小：弯曲变形过程中板料与凹模之间有相对滑移。
铰支板弯曲模
37
二、连续模
对于批量大、尺寸较小的弯曲件，为了提高生产率，操作 安全，保证产品质量等，可以采用连续弯曲模进行多工位的冲 裁、压弯、切断连续工艺成形。
三、复合模
对于尺寸不大的弯曲件，还可以采用复合模，即在压力 机一次行程内，在模具同一位置上完成落料、弯曲、冲孔等 几种不同工序。
两次弯曲复合的弯曲模
38
第四节 弯曲模工作部分结构参数的确定
一、弯曲凸模圆角半径
r rmin r rmin
r凸＝r
r凸＝rmin
当ｒ/ｔ＞10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径r凸 加以修正。
39
二、凹模圆角半径
凹模圆角半径不能过小，否则弯矩的力臂减小，毛坯沿凹 模圆角滑进时阻力增大，从耐增加弯曲力，并使毛坯表面擦伤。
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模
具
设
计
U形件弯曲模
与 制
造
➢特点
有回弹现象，工件 不会包在凸模上，无需卸 料装置。
两竖边无法得到校 正，回弹较大。
模
具
设
计
帽形件弯曲模
与 制
造
方法一：采用两套单工序模进行弯曲，先弯 成U形，再弯成帽形。
模
具
设
计
方法二：使用复合弯曲模一次成形。
与 制
造
模
具
设
计
Z形件弯曲
与 制
造
模
模
具
设
板料的最小相对弯曲半径（试验法）
计 与
制
造
模
具
设
4.3 弯曲件展开长度的计算
计 与 制
造
弯曲件展开长度----指弯曲件在弯曲之前的展平尺寸 按中性层不变原理，可通过计算中性层展开长度，来确定 弯曲件毛坯的长度。对于形状比较简单、尺寸精度不高的 弯曲件，可直接采用下面公式直接计算圆弧部分长度。
弯曲内侧半径逐渐减小 r0 r1 r2 r （变形程度增加） 弯曲力臂也逐渐减小 l0 l1 l2 lk （相对滑移）
模 具 设 计 与 制 造
（a）弹性弯曲阶段 （b）弹-塑性弯曲阶段 （c）纯塑性弯曲阶段
模
具
设
计
与
4.2 最小相对弯曲半径
制 造
r
y
t
2
当r/t减小到 max超过材料的许可应变
制 造
V形件弯曲模
模 具 设 计 与 制 造
➢优点
✓ 结构简单，在压力机上安装调整方便。 ✓ 对材料厚度公差要求不严。（因凸、凹模之间的
间隙是靠调节压力机的装模高度来控制的） ✓ 可实现校正弯曲，弯曲件的回弹小，平面度好。
➢适用场合：
适用于两直边相差不大的V形弯曲件。
模 具 设 计 与 制 造
rT
1
1
3 s
r Et
式中： r ——弯曲件内侧弯曲半径，mm； σs ——材料的屈服强度，MPa； E ——材料的弹性模量，MPa； t ——弯曲件厚度，mm。
模
具
二、弯曲凹模的圆角半径及工作部分的深度
设 计
与
制
造
➢ 凹模圆角半径rA： ✓ 凹模入口处圆角半径rA：
当t≤2mm时：rA ＝（3～6）t 当t＝2～4mm时：rA＝（2～4）t 当t＞4mm时：rA ＝2t
✓采用拉弯工艺
模 具 设 计 与 制 造
➢从模具结构上采取措施 ✓校正法
凸模上的作用力力集中作用在弯曲变形区，加大 变形区的变形程度。
模 具 设 计 与 制 造
✓补偿法
模 具 设 计 与 制 造
➢从弯曲件结构设计上考虑
在弯曲区压制加强筋，
以提高零件的刚度，抑制回
弹。
模
具
设
计
与
4.6 弯曲模结构
模
具
设
计
与
第4章 弯曲工艺与弯曲模
制 造
弯曲概念
将板料、型材、管材或棒料等按设计要求弯成一定 的角度和一定的曲率，形成所需形状零件的冲压工序。
模 具 设 计 与 制 造
弯曲分类
➢模具弯曲 ➢折弯
➢滚弯
模 具 设 计 与 制 造
专用设备进 行弯曲
模
具
设
计
与
4.1 弯曲变形过程分析
制 造
弯曲变形过程：以简单V形件为例
注意：凹模入口处两侧的圆角半径rA应相等
模 具 设 计 与 制 造
✓ 凹模底部圆角半径rA： ⑴ V形弯曲时：
①不开槽时，rA=（0.6～0.8）（rT+t）
②底部开成空刀槽
⑵ U形弯曲时：
底部自然形成，无凹模底部圆角
模 具 设 计 与 制 造
➢ 凹模深度：
指弯曲件的弯曲边在凹模内的非变形区的直线段长度
模 具 设 计 与 制 造
坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧段长度之和， 即：
模
具
设
计
与
4.4 弯曲力计算
制 造
弯曲力受材料性能、形状，弯曲方法、模具结构等多种 因素的影响，因此很难用理论分析的方法进行准确的计 算。在生产中常采用表4-3中的经验公式进行弯曲力的 概略计算。
模 具 设 计 与 制 造
模 具 设 计 与 制 造
➢自由（接触）弯曲
弯曲结束时，凸模、凹模、毛坯三 者相吻合，凸模不再下压。
➢校正弯曲
当弯曲中，凸模、凹模、毛坯三 者相吻合后，凸模继续下压，使毛坯 产生进一步的塑性变形。
自由弯曲和校正弯曲的区别： 回弹的大小。
模
具
设
计
回弹的表现形式
弯曲角增大 △α=α0 －α 弯曲半径增大 △ r = r 0 － r
具
设
4.7弯曲模工作部分参数的设计
计 与 制
造
一、凸、凹模圆角半径计算
➢ 凸模圆角半径rT： ✓ 当r≥rmin时：rmin≤rT≤r ✓ 当r＜rmin： ①先取rT≥rmin弯曲成形； ②再增加一套整形工序，使制件的圆角达到r
模 具 设 计 与 制 造
✓ 当r精度要求较高时：
凸模圆角半径rT应根据回弹值做相应修正。
其中： α 、r--模具在闭合状态时工件弯曲角； α0 、r0--弯曲后工件的实际角度
模 具 设 计 与 制 造
2、影响回弹的因素
➢材料的力学性能
屈服强度 s ↑，则弹性变形↑，回弹↑；
弹性模量E↑，则抵抗弹性变形的能力↑，回弹↓。
➢材料的相对弯曲半径r/t
r/t↓→角度回弹量↑ ，曲率回弹量↓
r
1
r凸 1 3 sr 1 3 s
Et r Et
凸
(180 )(r凸
r
1)
模
具
设
计
与
4、控制回弹的措施
制 造
➢从选材上采取措施 选用屈服强度小，弹性模量E大的材料。
➢从工艺上采取措施 ✓ 采取热处理措施：先退火，弯曲后再淬火； 条件许可时，可加热后弯曲
模 具 设 计 与 制 造
模 具 设 计 与 制 造
➢弯曲件的形状 因材料的相互牵制，形状复杂的弯曲件回
弹小，如：U形件比V形件的回弹小
➢凸、凹模之间的间隙
Z↓→塑性变形↑，回弹量↓
➢弯曲校正力
Fj↑→回弹量↓
模
具
设
计
与
3、回弹值的大小
制 造
当r/t<5时，弯曲半径回弹不大，只考虑角度回弹，其值查表后修正；
当r/t>10时，弯曲半径和弯曲角度都有回弹，凸模的圆角半径和角度 可按下式计算，然后根据试模进行修正。
时，会产生拉裂现象。
外层纤维不拉裂的极限弯曲半径称 为最小相对弯曲半径rmin/t 。
模
具
设
计
与
影响最小相对弯曲半径的因素：
制 造
材料的力学性能（ 塑性越好，r min / t 越小）
弯曲件角度α （弯曲角越大， r min / t越小） 板材宽度的影响（窄板弯曲时， r min / t较小） 板材的热处理状态（退火后， r min / t较小） 板料的边缘及表面状态（板料边缘有缺陷时， r min / t较大） 弯折方向（沿纤维方向， r min / t较小；垂直纤维向，相反）