弯曲成形工艺演示幻灯片

凸模下压，直边与凹模V形表面逐渐靠近，曲率半 径的弯曲力臂逐步变小：r0→r1,l0 →l1；
凸模继续下压，弯曲变形区进一步减小，板料与凸 模三点接触： r1→r2，板料直边部分向与以前相反 的方向变形；
到时行程终了时，凸、凹模对弯曲件进行校正， 使其直边、圆角与模具全部靠紧。
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（3）补偿法
利用回弹规律抑制回弹的方法 。 根据回弹趋势和回弹量大小，预先对模具工作部分做 相应的形状和尺寸修正，使零件的回弹得到补偿。 具体方法： • 单角弯曲时，将凸模的圆角半径和顶角预先做小些，经 调试修磨补偿回弹；有压板时，可将回弹量做在下模上， 并使上下模间隙为最小板厚。 • 双角弯曲时，可在凸模两侧做出回弹角或在模具底部做 成圆弧形，以补偿角部的回弹。
允差愈大，回弹值愈不稳定。 模具圆角半径和摩擦等都对弯曲件回弹量有影响。
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2、减少回弹的措施
（1）改进弯曲件设计和合理选材 • 设计产品时，在满足使用条件下，应选用屈服强度σs小、弹性模量E大
、力学性能稳定的材料，以减小弯曲时的回弹。 • 在弯曲区压制加强筋，以增加弯曲角的截面惯性矩，有利于抑制回弹； • 硬材料可预先进行退火处理。
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6.1.3 弯曲应力与应变
• 板料在塑性弯曲时,变形区 内的应力应变状态取决于弯
曲毛坯的相对宽度 b / t 以
及弯曲变形程度。
• 窄板弯曲的应力状态是平 面的，应变状态是立体的。
• 宽板弯曲的应力状态是立 体的，应变状态是平面的。
应力：材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力 应变：在外力作用下，单位长度材料的伸长量或缩短量，称为应变量 在一定的应力范围（弹性形变）内，材料的应力与应变量成正比，它们的比例常数称为弹性模量
第6章 弯曲成形工艺
• 将板料毛坯、棒料、 管材和型材完成具有 一定曲率、一定角度 和形状的冲压成形工 序称之为弯曲
图6-1 几种典型的弯曲件
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•弯曲成型工艺方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊弯
（a）模具压弯； （b）折弯； （c）拉弯； （d）滚弯； （e）辊压 6.2 弯曲件的加工形式
6.1.2 板料弯曲变形特 点
通过网格试验观察 弯曲变形特点（如图 4.1.3）。
图6.3 弯曲前后坐标网的变化
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• 1、圆角处为变形区 • 此处的正方形网格变成了扇形。在远离圆角的两直边，没有变形，靠
近圆角处的直边，有少量变形。 • 2、弯曲变形区的应变中性层
• 应变中型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
1、影响回弹量的因素
材料力学性能 屈服强度愈高，弹性模 量愈小，加工硬化愈严重，则回弹量也 愈大。
相对弯曲半径r/t 相对弯曲半径r/t 越小， 回弹值越小。
曲率回弹：
ΔK = 1 1 ρ0 ρ0'
角度回弹：
Δα =α α0
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弯曲中心角α 弯曲中心角α越大，弯曲后回弹角Δα越大。 曲件形状 形状愈复杂，由于各部分相互牵制，回弹困难。 模具间隙 弯曲模具的间隙愈大，回弹也愈大，所以板料厚度
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。 • 4、变形区横断面的变形 • 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。 (窄板) b/t≤3 ：断面变成了内宽外窄的扇形 (宽板) b/t≥3 ：横断面几乎不变
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窄板弯曲时，宽度方向的变形不受约束，外侧受拉收缩，内侧受压 增厚。 宽板弯曲时，在宽度方向上的变形会受到相邻部分材料剪切应力的 制约，材料不易流动，因此横断面形状基本保持为矩形。
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• 6.1 弯曲变形分析
• 6.1.1弯曲变形过程 ☺
•
弯曲变形过程：如图4.1.2所示，弯曲变形
的过程一般可分为弹性弯曲变形、弹-塑性弯
曲变形、塑性弯曲变形、校正四个阶段。
板材在V形模内的校正弯曲过程:
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6.2 弯曲件质量分析与工艺设计
6.2.1 弯曲件的回弹
卸载后弯曲件曲率和角度发生变化的 现象，称为弯曲回弹（简称回弹）。 弯曲回弹表现为弯曲半径和弯曲中心角的 变化。
• 弯曲回弹是不可避免的。
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（2） 拉弯法
对板料施加拉力，使其整个剖面上均切向受拉而弯曲的方 法。
主要用于大曲率半径的弯曲零件。 有时为提高精度，最后再加大拉力进行所谓的“补拉”。 对于小型的单角或双角弯曲件，可用减小模具间隙，使弯 角处的材料作变薄挤压拉伸，也可取得明显的拉弯效果。
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图3-26 软凹模弯曲
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6.2.2 弯裂分析及工艺设计
1.最小相对弯曲半径的概念 最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时外表面不发
生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与 坯料厚度的比值，用rmin/t来表示。该值越小，板料弯曲的性
能也越好。
2. 影响最小弯曲半径的因素 （1）材料的力学性能 （2）工件的弯曲中心角（图6-13）
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（4） 校正法
弯曲变形终了时，对板料施加较大的校正压力，可以改变其变形区 的应力应变状态，以减小回弹量。 通常，采用角部凸起或带凸肩的凸模，校正压缩量为板厚的2％~5％时， 会得到较好的效果。
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（5） 软模弯曲
用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。通过 调节凸模压入橡胶或聚氨酯凹模的深度，控制弯曲力的 大小，以获得满足精度要求的弯曲件。
（3）板材的纤维方向（图6-14） （4）板料的冲裁断面质量和表面质量
（5）板料宽度的影响（图6-15）
（6）板料厚度的影响（图6-16）
图6-13
弯曲角对rmin/t
的影响
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