沖壓模具設(shè)計與制造-彎曲工藝與模具設(shè)計

1、 將板料、型材、管材或棒料等平直的坯料，按設(shè)計要求彎成一定的角度和曲率，形成所需形狀零件的沖壓工序。2.2. 分為在壓力機(jī)上利用彎曲模進(jìn)行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進(jìn)行的折彎、輥彎(滾彎)、拉彎等。 在彎曲的開始階段，彎曲圓角半徑 r 很大，彎曲力矩很小，僅引起材料的彈性彎曲變形。 當(dāng)相對彎曲半徑 時，彎曲區(qū)材料即開始進(jìn)入彈-塑性彎曲階段，毛坯變形區(qū)內(nèi)（彎曲半徑發(fā)生變化的部分）料厚的內(nèi)外表面首先開始出現(xiàn)塑性變形，隨后塑性變形向毛坯內(nèi)部擴(kuò)展。 200tr 當(dāng)相對彎曲半徑 時，變形由彈-塑性彎曲逐漸過渡到塑性變形。這時彎曲圓角變形區(qū)內(nèi)彈性變形部分所占比例已經(jīng)很小，可以忽略不計，視板料截面都已進(jìn)入塑

2、性變形狀態(tài)。200tr 從板料彎曲外側(cè)縱向網(wǎng)格線長度的伸長過渡到內(nèi)側(cè)長度的縮短，長度是逐漸改變的。由于材料的連續(xù)性，在伸長和縮短兩個變形區(qū)域之間，其中必定有一層金屬纖維材料的長度在彎曲前后保持不變，這一金屬層稱為應(yīng)變中性層。(1) 窄板彎曲時，其橫斷面形狀變成了外窄內(nèi)寬的扇形。變形區(qū)橫斷面形狀尺寸發(fā)生改變稱為畸變。(2) 寬板彎曲時，橫斷面形狀變化較小，僅在兩端會出現(xiàn)少量變形。trmin 相對彎曲半徑 越小，彎曲時切向變形程度越大。在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生破壞的條件下，彎曲件內(nèi)表面所能形成的最小圓角半徑稱為最小彎曲半徑 。 最小彎曲半徑與彎曲材料厚度的比值 稱作最小相對彎曲半徑，是衡量

3、彎曲變形程度的主要標(biāo)志。trminrtrmin 材料的塑性愈好，最小相對彎曲半徑愈小。 材料剪切斷面上的毛刺、裂口和冷作硬化以及板料表面的劃傷、裂紋等缺陷的存在，將會造成彎曲時應(yīng)力集中，最小相對彎曲半徑的數(shù)值較大。trmin 板料經(jīng)過軋制后產(chǎn)生了纖維狀組織，這種纖維狀組織具有各向異性的力學(xué)性能。沿纖維方向的力學(xué)性能較好，抗拉強(qiáng)度較高，不易拉裂。 彎曲件的精度受坯料定位、偏移、翹曲和回彈等因素的影響，彎曲的工序數(shù)目越多，精度也越低。一般彎曲件的經(jīng)濟(jì)公差等級在it13級以下，角度公差大于15。 為提高彎曲精度，保證直邊平直，h2t。 彎曲有孔的工序件時，如果孔位于彎曲變形區(qū)內(nèi)，則彎曲時孔要發(fā)生變形

4、，為此必須使孔處于變形區(qū)之外。 彎曲件形狀應(yīng)盡量對稱，以免板料與模具之間的摩擦阻力不均勻而產(chǎn)生工件側(cè)移。 在彎曲變形區(qū)附近有缺口的彎曲件，彎曲時會出現(xiàn)叉口。這時應(yīng)在缺口處留連接帶，待彎曲成形后再將連接帶切除。 彎曲時圓角變形區(qū)側(cè)面產(chǎn)生畸變，可以預(yù)先在折彎線的兩端切出工藝缺口或槽 。 a. 使尺寸突變處遠(yuǎn)離彎曲變形區(qū) b. 預(yù)先沖裁工藝孔、工藝槽，防止彎曲部分受力不均而產(chǎn)生變形和裂紋， 尺寸標(biāo)注對彎曲件的工藝性有很大的影響。孔的位置精度不受坯料展開長度和回彈的影響，將大大簡化工藝設(shè)計。 (1) 對于形狀簡單的彎曲件，可以采用一次彎曲成形。對于形狀復(fù)雜的彎曲件，一般需要采用二次或多次彎曲成形。(2

5、) 需多次彎曲時，彎曲次序一般是先彎兩端，后彎中間部分，前次彎曲應(yīng)考慮后次彎曲有可靠的定位，后次彎曲不能影響前次已成形的形狀。(3) 當(dāng)彎曲件幾何形狀不對稱時，為避免壓彎時坯料偏移，應(yīng)盡量采用成對彎曲，然后再切成兩件的工藝。 彎曲外層的拉伸應(yīng)變量超過了材料應(yīng)變極限， 彎曲半徑滿足最小相對彎曲半徑要求。 當(dāng)彎曲相對寬度很大的v形件時，會產(chǎn)生明顯的翹曲現(xiàn)象。 由于寬板彎曲時，沿寬度方向上的變形區(qū)外側(cè)為拉應(yīng)力，內(nèi)側(cè)為壓應(yīng)力，在彎曲件寬度方向會形成力矩 mb 。 彎曲結(jié)束后，外加力去除，在寬度方向?qū)⒁鹋c力矩 mb 方向相反的彎曲形變，即弓形翹曲。(1) 采用帶側(cè)板結(jié)構(gòu)的彎曲模，以阻礙材料沿彎曲線方向

6、的流動。(2) 改變彎曲凸、凹模形狀，將翹曲量設(shè)計在與翹曲方向相反的方向上。 彎曲變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)因彈性恢復(fù)而伸長，產(chǎn)生了彎曲件的彎曲角度和彎曲半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為彎曲回彈。 彎曲回彈是彎曲成形不可避免的現(xiàn)象。 a. 盡量避免選用過大的相對彎曲半徑。 b. 在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋，提高零件的剛度，抑制回彈。 按回彈值修正凸模的角度和半徑，使工件回彈得到補(bǔ)償 拉彎法：使彎曲變形的內(nèi)、外區(qū)都產(chǎn)生拉應(yīng)力而減少回彈，可得到精確的彎邊高度。 pr a. 當(dāng)工件的相對彎曲半徑較小時，凸模圓角半徑取等于工件的彎曲半徑，但不能小于最小彎曲半徑值。10tr b. 當(dāng) 時，精度

7、要求較高時，必須考慮回彈的影響，根據(jù)回彈值的大小對凸模圓角半徑進(jìn)行修正。 minrrprrp c. 當(dāng)工件的相對彎曲小于最小相對彎曲半徑，應(yīng)取凸模圓角半徑 ，增加一道整形工序，整形模的凸模圓角半徑 。 a. u形凹模 mm， ； mm， ； mm， 。dr2ttrd)63(42ttrd)32(4ttrd2 b. v形凹模 )(8 . 06 . 0(trrpd或者開退刀槽。 若過小則彎曲件兩端自由部分太長，回彈大，不平直；深度過大則凹模增高，多耗模具材料并需要較大的壓力機(jī)工作行程。0l 間隙c由壓力機(jī)閉合高度控制 間隙過大則回彈大，間隙過小會加大彎曲力，擦傷工件并降低模具壽命。 tc)15. 105. 1 ( a. 凸、凹模配做加工； b. 工件標(biāo)注外形尺寸時，以凹模為基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上； c. 工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時，以凸模為基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上； d. 考慮模具的磨損補(bǔ)償； e. “入體原則”標(biāo)注。 、 按照it6it9級精度確定。pd 標(biāo)注尺寸(“入體”原則)在外側(cè)