彎曲工藝與模具設(shè)計（3-1）

1、第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計 彎曲是沖壓基本工序。 本章在分析彎曲變形過程及彎曲件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，介紹彎曲工藝計算、工藝方案制定和彎曲模設(shè)計。涉及彎曲變形過程分析、彎曲半徑及最小彎曲半徑影響因素、彎曲卸載后的回彈及影響因素、減少回彈的措施、坯料尺寸計算、工藝性分析與工藝方案確定、彎曲模典型結(jié)構(gòu)、彎曲模工作零件設(shè)計等。內(nèi)容簡介：內(nèi)容簡介：1第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計學習目的與要求：學習目的與要求：1 了解彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；2 掌握彎曲工藝計算方法。3 掌握彎曲工藝性分析與工藝設(shè)計方法；4 認識彎曲模典型結(jié)構(gòu)及特點，掌握彎曲模工作零件設(shè)計方法；5 掌握彎曲工藝與彎曲模設(shè)計的方

2、法和步驟。 2第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計重點：重點：難點：難點：1彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；2彎曲工藝計算方法；3彎曲工藝性分析與工藝方案制定；4彎曲模典型結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計；5彎曲工藝與彎曲模設(shè)計的方法和步驟。 1彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；2影響回彈的因素與減少回彈的措施；3彎曲工藝計算；4彎曲模典型結(jié)構(gòu)與彎曲模工作零件設(shè)計。 3第一節(jié) 概述第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計彎曲方法彎曲方法：彎曲模：本章與第2章相比： 準確準確工藝計算難，模具動作復雜動作復雜、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)律性不強規(guī)律性不強。 彎曲是將板料、棒料、型材或管材等彎曲成一定形狀和角度零件的一種沖壓成形工序。彎曲所使用的模具。彎

3、曲方法可分為在壓力機上利用模具進行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進行的折彎、滾彎、拉彎等。生活中的彎曲件用模具成形的彎曲件之一、之二4第二節(jié) 彎曲變形過程 在壓力機上采用壓彎模具對板料進行壓彎是彎曲工藝中運用最多的方法。彎曲變形的過程一般經(jīng)歷彈性彎曲彈性彎曲變形、彈變形、彈-塑性彎曲變形、塑性彎曲變形塑性彎曲變形、塑性彎曲變形三個階段。板料從平面彎曲成一定角度和形狀，其變形過程是圍繞著彎曲圓角區(qū)域展開的，彎曲圓角區(qū)域為主要變形區(qū)。彎曲成形的效果表現(xiàn)為曲率半徑和兩邊直邊夾角的變化?，F(xiàn)以常見的V形件彎曲為例進行彎曲成形過程分析。第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計彎曲變形過程5（1）彈性彎曲變形）彈性彎曲變形彎

4、曲開始時，模具的凸、凹模分別與板料在A、B處相接觸。設(shè)凸模在A處施加的彎曲力為2F。這時在B處（凹模與板料的接觸支點則產(chǎn)生反作用力并與彎曲力構(gòu)成彎曲力矩第二節(jié) 彎曲變形過程 使板料產(chǎn)生彎曲。在彎曲的開始階段，彎曲圓角半徑r0很大，彎曲力矩很小，僅引起材料的彈性彎曲變形。第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計（2）彈塑性彎曲變形）彈塑性彎曲變形 隨著凸模進入，凹模深度的增大，凹模與板料的接觸處位置發(fā)生變化，支點B沿凹模斜面不斷下移，彎曲力臂逐漸減小。同時彎曲圓角半徑r亦逐漸減小，板料的彎曲變形程度進一步加大。 彎曲變形程度可以用相對彎曲半徑r/t 表示，t為板料的厚度。 r/t越小，表明彎曲變形程度越大。一

5、般認為當相對彎曲半徑r/t200 時，彎曲區(qū)材料即開始進入彈-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)部擴展。在彈-塑性彎曲變形過程中，促使材料變形的彎曲力矩逐漸增大，彎曲力臂繼續(xù)減小，彎曲力則不斷加大。6第二節(jié) 彎曲變形過程第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計（3）塑性彎曲變形）塑性彎曲變形 凸模繼續(xù)下行，當相對彎曲半徑 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，視板料截面都已進入塑性變形狀態(tài)。最終，B點以上部分在與凸模的V形斜面接觸后被反向彎曲，再與凹模斜面逐漸靠緊，直

6、至板料與凸、凹模完全貼緊。 若彎曲終了時，凸模與板料、凹模三者貼合后凸模不再下壓，稱為自由彎曲。若凸模再下壓，對板料再增加一定的壓力，則稱為校正彎曲，這時彎曲力將急劇上升。校正彎曲與自由彎曲的凸模下止點位置是不同的，校正彎曲使彎曲件在下止點受到剛性鐓壓，減小了工件的回彈。7第三節(jié) 彎曲變形分析第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計二、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變窄板（B/t3）：彎曲后坐標網(wǎng)格變化。寬板（B/t3）：內(nèi)區(qū)寬度增加，外區(qū)寬度減小，原矩形截面變成了扇形 橫截面幾乎不變，仍為矩形內(nèi)區(qū)中性層外區(qū)8a)窄板 b)寬板 窄板和寬板變形后截面彎曲變形的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)9第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計第三節(jié) 彎曲

7、變形分析第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計二、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變（續(xù)）應(yīng)力狀態(tài)寬板（B/t3） 窄板（B/t3）長度方向1：內(nèi)區(qū)受壓，外區(qū)受拉厚度方向2：內(nèi)外均受壓應(yīng)力寬度方向3：內(nèi)外側(cè)壓力均為零長度方向1：內(nèi)區(qū)受壓，外區(qū)受拉厚度方向2：內(nèi)外均受壓應(yīng)力寬度方向3：內(nèi)區(qū)受壓，外區(qū)受拉兩向應(yīng)力三向應(yīng)力10第三節(jié) 彎曲變形分析第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計二、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變（續(xù)）應(yīng)變狀態(tài)寬板（B/t3） 窄板（B/t3）長度方向1：內(nèi)區(qū)壓應(yīng)變，外區(qū)拉應(yīng)變厚度方向2：內(nèi)區(qū)拉應(yīng)變，外區(qū)壓應(yīng)變寬度方向3：內(nèi)區(qū)拉應(yīng)變，外區(qū)壓應(yīng)變長度方向1：內(nèi)區(qū)壓應(yīng)變，外區(qū)拉應(yīng)變厚度方向2：內(nèi)區(qū)拉應(yīng)變，外區(qū)壓應(yīng)變寬度

8、方向3：內(nèi)外區(qū)近似為零三向應(yīng)變兩向應(yīng)變11第三節(jié) 彎曲變形分析2中性層的內(nèi)移(板料彎曲狀態(tài));第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計四、板料彎曲的變形特點3變形區(qū)板料厚度變薄和長度增加;4細而長的板料彎曲后的縱向翹曲與窄板彎曲后的剖面畸變管材、型材彎曲后的剖面畸變。1.彎曲件的回彈（板料彎曲內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)）;12板料彎曲內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)13第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計板料彎曲狀態(tài)第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計14第三節(jié) 彎曲變形分析最小彎曲半徑最小彎曲半徑r rminmin： 在板料不發(fā)生破壞的條件下，所能彎成零件內(nèi)表面的最小圓角半徑。 常用最小相對彎曲半徑最小相對彎曲半徑r rminmin/t/t表示彎曲時的成

9、形極限。其值越小越有利于彎曲成形。 第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計五、最小彎曲半徑1.影響最小彎曲半徑的因素（）材料的力學性能（）材料表面和側(cè)面的質(zhì)量（）彎曲線的方向（）彎曲中心角15第三節(jié) 彎曲變形分析最小彎曲半徑rmin的數(shù)值第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計五、最小彎曲半徑（續(xù)）3提高彎曲極限變形程度的方法 （1）經(jīng)冷變形硬化的材料，可熱處理后再彎曲。 （2）清除沖裁毛刺，或?qū)⒂忻痰囊幻嫣幱趶澢軌旱膬?nèi)緣。16第三節(jié) 彎曲變形分析第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計五、最小彎曲半徑（續(xù)）3提高彎曲極限變形程度的方法 （3）對于低塑性的材料或厚料，可采用加熱彎曲。 （4）采取兩次彎曲的工藝方法，中間加一次退火

10、。 （5）對較厚材料的彎曲，如結(jié)構(gòu)允許，可采取開槽后彎曲。17彎彎曲曲成成形形典典型型零零件件 第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計18彎曲件的彎曲方法彎曲件的彎曲方法 第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計模具壓彎折彎滾彎拉彎19形形件件彎彎曲曲模模1下模板 2、5圓柱銷 3彎曲凹模 4彎曲凸模 6模柄 7頂桿 8、9螺釘 10定位板第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計20V V形形彎彎曲曲板板材材受受力力情情況況1-1-凸模凸模 2-2-凹模凹模 第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計21彎彎曲曲過過程程第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計22彎彎曲曲前前后后坐坐標標網(wǎng)網(wǎng)格格的的變變化化 第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計彎曲后彎曲前23彎曲變形區(qū)的橫截面變化情況彎曲變形區(qū)的橫截面變化情況 第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計窄板（B/t3） 寬板（B/t3）24坯料彎曲變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)為的分布坯料彎曲變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)為的分布 ）彈性彎曲）彈塑性彎曲）純塑性彎曲第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計25彎曲后的翹曲彎曲后的翹曲第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計26型材、管材彎曲后的剖面畸變型材、管材彎曲后的剖面畸變第三章 彎曲工藝與模具設(shè)計27纖纖維維方方向向?qū)Φ牡挠坝绊戫懙谌?彎曲工藝