彎曲工藝與彎曲模

1、模具設(shè)計(jì)與制造第4章 彎曲工藝與彎曲模u彎曲概念 將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計(jì)要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需形狀零件的沖壓工序。模具設(shè)計(jì)與制造模具設(shè)計(jì)與制造u彎曲分類 模具彎曲模具彎曲 折彎 滾彎 專用設(shè)備進(jìn)行彎曲模具設(shè)計(jì)與制造4.1 彎曲變形過程分析u彎曲變形過程：以簡(jiǎn)單V形件為例彎曲內(nèi)側(cè)半徑逐漸減小彎曲力臂也逐漸減小kllllrrrr210210（變形程度增加）（相對(duì)滑移）模具設(shè)計(jì)與制造（a）彈性彎曲階段（b）彈-塑性彎曲階段（c）純塑性彎曲階段模具設(shè)計(jì)與制造4.2 最小相對(duì)彎曲半徑2ytr當(dāng)r/t減小到 超過材料的許可應(yīng)變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象。max外層纖維不拉裂的極限彎曲半

2、徑稱為最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t 。模具設(shè)計(jì)與制造影響最小相對(duì)彎曲半徑的因素：o材料的力學(xué)性能（ 塑性越好，r min / t 越?。﹐彎曲件角度 （彎曲角越大， r min / t越小）o板材寬度的影響（窄板彎曲時(shí)， r min / t較小）o板材的熱處理狀態(tài)（退火后， r min / t較?。﹐板料的邊緣及表面狀態(tài)（板料邊緣有缺陷時(shí)， r min / t較大）o彎折方向（沿纖維方向， r min / t較小；垂直纖維向，相反）模具設(shè)計(jì)與制造板料的最小相對(duì)彎曲半徑（試驗(yàn)法）模具設(shè)計(jì)與制造4.3 彎曲件展開長(zhǎng)度的計(jì)算彎曲件展開長(zhǎng)度-指彎曲件在彎曲之前的展平尺寸 按中性層不變?cè)?，可通過計(jì)算中

3、性層展開長(zhǎng)度，來確定彎曲件毛坯的長(zhǎng)度。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單、尺寸精度不高的彎曲件，可直接采用下面公式直接計(jì)算圓弧部分長(zhǎng)度。模具設(shè)計(jì)與制造坯料總長(zhǎng)度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧段長(zhǎng)度之和，即： 模具設(shè)計(jì)與制造4.4 彎曲力計(jì)算o 彎曲力受材料性能、形狀，彎曲方法、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，因此很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。在生產(chǎn)中常采用表4-3中的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行彎曲力的概略計(jì)算。模具設(shè)計(jì)與制造模具設(shè)計(jì)與制造自由（接觸）彎曲校正彎曲 彎曲結(jié)束時(shí)，凸模、凹模、毛坯三者相吻合，凸模不再下壓。 當(dāng)彎曲中，凸模、凹模、毛坯三者相吻合后，凸模繼續(xù)下壓，使毛坯產(chǎn)生進(jìn)一步的塑性變形。 自由彎曲和校正彎曲的區(qū)別：

4、回彈的大小。模具設(shè)計(jì)與制造1、回彈的表現(xiàn)形式彎曲角增大 =0 彎曲半徑增大 r = r 0 r4.5 彎曲件的回彈其中： 、r-模具在閉合狀態(tài)時(shí)工件彎曲角； 0 、r0-彎曲后工件的實(shí)際角度模具設(shè)計(jì)與制造材料的力學(xué)性能材料的相對(duì)彎曲半徑r/t r/t角度回彈量 ，曲率回彈量屈服強(qiáng)度 ，則彈性變形，回彈；彈性模量E，則抵抗彈性變形的能力，回彈。2、影響回彈的因素s模具設(shè)計(jì)與制造彎曲校正力 凸、凹模之間的間隙Z塑性變形，回彈量Fj回彈量彎曲件的形狀 因材料的相互牽制，形狀復(fù)雜的彎曲件回彈小，如：U形件比V形件的回彈小 模具設(shè)計(jì)與制造3、回彈值的大小當(dāng)r/t10時(shí)，彎曲半徑和彎曲角度都有回彈，凸模的

5、圓角半徑和角度 可按下式計(jì)算，然后根據(jù)試模進(jìn)行修正。)1)(180(31131rrEtrEtrrrss凸凸凸模具設(shè)計(jì)與制造從選材上采取措施從工藝上采取措施 采取熱處理措施：先退火，彎曲后再淬火； 條件許可時(shí)，可加熱后彎曲選用屈服強(qiáng)度小，彈性模量E大的材料。4、控制回彈的措施模具設(shè)計(jì)與制造采用拉彎工藝模具設(shè)計(jì)與制造從模具結(jié)構(gòu)上采取措施 校正法凸模上的作用力力集中作用在彎曲變形區(qū)，加大變形區(qū)的變形程度。模具設(shè)計(jì)與制造補(bǔ)償法模具設(shè)計(jì)與制造從彎曲件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上考慮 在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋加強(qiáng)筋，以提高零件的剛度，抑制回彈。模具設(shè)計(jì)與制造4.6 彎曲模結(jié)構(gòu)o V形件彎曲模模具設(shè)計(jì)與制造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在壓力機(jī)上安裝

6、調(diào)整方便。對(duì)材料厚度公差要求不嚴(yán)。（因凸、凹模之間的 間隙是靠調(diào)節(jié)壓力機(jī)的裝模高度來控制的）可實(shí)現(xiàn)校正彎曲，彎曲件的回彈小，平面度好。優(yōu)點(diǎn) 適用場(chǎng)合：適用于兩直邊相差不大的V形彎曲件。模具設(shè)計(jì)與制造模具設(shè)計(jì)與制造o U形件彎曲模特點(diǎn) 有回彈現(xiàn)象，工件不會(huì)包在凸模上，無需卸料裝置。兩豎邊無法得到校正，回彈較大。模具設(shè)計(jì)與制造o 方法一：采用兩套單工序模進(jìn)行彎曲，先彎成U形，再?gòu)澇擅毙?。o 帽形件彎曲模模具設(shè)計(jì)與制造o 方法二：使用復(fù)合彎曲模一次成形。模具設(shè)計(jì)與制造o Z形件彎曲模具設(shè)計(jì)與制造一、凸、凹模圓角半徑計(jì)算 凸模圓角半徑rT： 當(dāng)rrmin時(shí)：rminrTr 當(dāng)rrmin： 先取rTrm

7、in彎曲成形； 再增加一套整形工序，使制件的圓角達(dá)到r4.7彎曲模工作部分參數(shù)的設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)與制造凸模圓角半徑rT應(yīng)根據(jù)回彈值做相應(yīng)修正。 T131srrEt式中： r 彎曲件內(nèi)側(cè)彎曲半徑，mm； s 材料的屈服強(qiáng)度，MPa； E 材料的彈性模量，MPa； t 彎曲件厚度，mm。 當(dāng)r精度要求較高時(shí)：模具設(shè)計(jì)與制造凹模圓角半徑rA：當(dāng)t2mm時(shí)：rA （36）t當(dāng)t24mm時(shí)：rA（24）t當(dāng)t4mm時(shí)：rA 2t凹模入口處圓角半徑rA：注意：凹模入口處兩側(cè)的圓角半徑rA應(yīng)相等 二、彎曲凹模的圓角半徑及工作部分的深度模具設(shè)計(jì)與制造 V形彎曲時(shí)：底部開成空刀槽凹模底部圓角半徑rA： U形彎曲時(shí)：

8、底部自然形成，無凹模底部圓角不開槽時(shí)，rA=（0.60.8）（rT+t） 模具設(shè)計(jì)與制造凹模深度：指彎曲件的彎曲邊在凹模內(nèi)的非變形區(qū)的直線段長(zhǎng)度 凹模深度過小，兩邊自由部分過大，造成彎曲件回彈量大，工件不平直； 凹模深度過大，則增大了凹模尺寸，浪費(fèi)模具材料，且需要大行程的壓力機(jī)。經(jīng)驗(yàn)取值：按表4-5模具設(shè)計(jì)與制造L0 L 彎曲邊平直，較短。m= L0 L（表4-6）L0 L 彎曲邊較長(zhǎng)，平直度不高（表4-7）U形件凹模深度：模具設(shè)計(jì)與制造模具設(shè)計(jì)與制造三、彎曲凸模和凹模之間的間隙V形件，凸凹模間隙是靠調(diào)節(jié)沖床的裝模高度來控制的。U形件間隙過大，回彈增大。間隙過小，零件邊部壁厚減薄，凹模壽命降低

9、。凸凹模單邊間隙：式中：t 材料的基本尺寸； 材料厚度的上偏差； k間隙系數(shù)（表4-8）當(dāng)工件精度要求較高時(shí)，其間隙值應(yīng)適當(dāng)減少，取C = t模具設(shè)計(jì)與制造U 形件彎曲的間隙系數(shù)K 值模具設(shè)計(jì)與制造四、彎曲凸模和凹模寬度尺寸的計(jì)算當(dāng)工件標(biāo)注外形尺寸時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)件當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)件max00(0.75 )2LLLLZATATA（）2C）0min0(0.75 )2LLLLZTATAT（）2C）模具設(shè)計(jì)與制造4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 u彎曲件的直邊高度 彎曲直邊高度 直邊高度的要求指彎曲件非變形區(qū)的直邊的長(zhǎng)度，用H表示。 H2t模具設(shè)計(jì)與制造當(dāng)直邊高度H2t時(shí)：加工藝余料在彎曲內(nèi)R處壓凹坑4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 模具設(shè)計(jì)與制造u彎曲件的孔邊距 使孔處于彎曲變形區(qū)之外： 先沖孔后彎曲不滿足上述要求時(shí)：必須先彎曲，再?zèng)_孔。要求：當(dāng)t2mm時(shí)，st； 當(dāng)t2mm時(shí)，s2t。4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 模具設(shè)計(jì)與制造u彎曲線位置 彎曲線不應(yīng)位于彎曲件寬度的突變處，以免發(fā)生撕裂現(xiàn)象。4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 模具設(shè)計(jì)與制造糾正措施 將彎曲線移動(dòng)一定距離，避開寬度突變處 。4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 模具設(shè)計(jì)與制造 事先沖出止裂孔或止裂槽4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性 模具設(shè)計(jì)與制造