第三章 彎曲模設(shè)計(jì)

1、第三章 彎曲模設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介：內(nèi)容簡(jiǎn)介： 彎曲是沖壓基本工序。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)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(jì)算、工藝方案制定和彎曲模設(shè)計(jì)。涉及上，介紹彎曲工藝計(jì)算、工藝方案制定和彎曲模設(shè)計(jì)。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(jì)曲卸載后的回彈及影響因素、減少回彈的措施、坯料尺寸計(jì)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

2、件設(shè)計(jì)等。工作零件設(shè)計(jì)等。第三章 彎曲模設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目的與要求：學(xué)習(xí)目的與要求：1. 1. 了解彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；了解彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；2. 2. 掌握彎曲工藝計(jì)算方法。掌握彎曲工藝計(jì)算方法。3.3. 掌握彎曲工藝性分析與工藝設(shè)計(jì)方法；掌握彎曲工藝性分析與工藝設(shè)計(jì)方法；4 4 認(rèn)識(shí)彎曲模典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，掌握彎曲模工認(rèn)識(shí)彎曲模典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，掌握彎曲模工作零件設(shè)計(jì)方法；作零件設(shè)計(jì)方法；5 5 掌握彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)的方法和步驟。 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)重點(diǎn)：重點(diǎn)：1 1 彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響

3、因素；2 2 彎曲工藝計(jì)算方法；彎曲工藝計(jì)算方法；3 3 彎曲工藝性分析與工藝方案制定；彎曲工藝性分析與工藝方案制定；4 4 彎曲模典型結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；彎曲模典型結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；5 5 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)的方法和步驟。彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)的方法和步驟。難點(diǎn)：難點(diǎn)：1 1彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；彎曲變形規(guī)律及彎曲件質(zhì)量影響因素；2 2影響回彈的因素與減少回彈的措施影響回彈的因素與減少回彈的措施 ；3 3彎曲工藝計(jì)算；彎曲工藝計(jì)算；4 4彎曲模典型結(jié)構(gòu)與彎曲模工作零件設(shè)計(jì)。彎曲模典型結(jié)構(gòu)與彎曲模工作零件設(shè)計(jì)。 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈第四節(jié) 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算第五節(jié)

4、 彎曲力的計(jì)算第六節(jié) 彎曲件的工藝性第七節(jié) 彎曲件的工序安排第八節(jié) 彎曲模典型結(jié)構(gòu)第九節(jié) 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述第二節(jié) 彎曲變形分析本章目錄第三章 彎曲模設(shè)計(jì)彎曲模是使材料產(chǎn)生塑性變形、形成有一定角度形彎曲模是使材料產(chǎn)生塑性變形、形成有一定角度形狀零件的模具。狀零件的模具。彎曲成形中的主要考慮的問題是工件由于回彈造成彎曲成形中的主要考慮的問題是工件由于回彈造成的形狀誤差和彎曲半徑過小造成的開裂。的形狀誤差和彎曲半徑過小造成的開裂。第一節(jié)第一節(jié) 彎曲概述彎曲概述動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)彎曲方法彎曲方法：彎曲模彎曲模：本章與第2章相比： 準(zhǔn)確準(zhǔn)確工藝計(jì)算難，模具動(dòng)作復(fù)雜動(dòng)作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)

5、設(shè)計(jì)規(guī)律性不強(qiáng)規(guī)律性不強(qiáng)。 彎曲所使用的模具。 彎曲方法可分為在壓力機(jī)上利用模具進(jìn)行的壓彎以及在專用彎曲設(shè)備上進(jìn)行的折彎、滾彎、拉彎等。 生活中的彎曲件生活中的彎曲件用模具成形的彎曲件之一、之二彎曲：彎曲： 將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計(jì)要求彎成一將板料、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，形成所需形狀定的角度和一定的曲率，形成所需形狀零件零件的沖壓工序。的沖壓工序。生活中的彎曲零件生活中的彎曲零件第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第三章 彎曲模設(shè)計(jì)彎曲分類：壓彎、折彎、扭彎、滾彎和拉彎。彎曲分類：壓彎、折彎、扭彎、滾彎和拉彎。彎彎曲曲成成形形典典型型零零件件 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)彎曲件的

6、彎曲方法彎曲件的彎曲方法 模具壓彎折彎滾彎拉彎第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第二節(jié) 彎曲件的工藝性 一、彎曲成形對(duì)材料性能的要求一、彎曲成形對(duì)材料性能的要求二、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性二、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性1 1、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2 2、最小彎曲半徑、最小彎曲半徑 參見教材表參見教材表3.13.13 3、板料彎曲方向與彎曲線夾角板料彎曲方向與彎曲線夾角 4 4、彎曲件的孔邊距彎曲件的孔邊距5 5、最小彎邊高度最小彎邊高度6 6、切口彎曲切口彎曲7 7、局部彎曲的工藝結(jié)構(gòu)局部彎曲的工藝結(jié)構(gòu) 三、彎曲變形過程三、彎曲變形過程第三章 彎曲模設(shè)計(jì)二、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性二、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性

7、1 1、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：第三章 彎曲模設(shè)計(jì)3 3、板料彎曲方向與彎曲線夾角：、板料彎曲方向與彎曲線夾角： 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)4 4、彎曲件的孔邊距：、彎曲件的孔邊距： 彎曲帶孔的工件時(shí)彎曲帶孔的工件時(shí), ,孔位應(yīng)在彎曲半徑以外孔位應(yīng)在彎曲半徑以外, ,以以免孔在彎曲時(shí)變形。應(yīng)使免孔在彎曲時(shí)變形。應(yīng)使b(1b(11.5)t(1.5)t(料厚料厚) )第三章 彎曲模設(shè)計(jì)5 5、最小彎邊高度：、最小彎邊高度： 彎曲件直邊高度不能過短彎曲件直邊高度不能過短, ,彎曲邊盡量對(duì)稱彎曲邊盡量對(duì)稱, ,應(yīng)使彎曲應(yīng)使彎曲邊高度邊高度 H2tH2t。第三章 彎曲模設(shè)計(jì)6 6、切口彎曲：、切口彎曲

8、： 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)7 7、局部彎曲的工藝結(jié)構(gòu)：、局部彎曲的工藝結(jié)構(gòu)： 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)三、彎曲過程分析三、彎曲過程分析 圖圖3.13.1所示為所示為V V形件壓彎過程。隨著凸模的下壓，坯料的直形件壓彎過程。隨著凸模的下壓，坯料的直邊逐漸向凸邊逐漸向凸( (凹凹) )模模V V形表面靠近，坯料的內(nèi)側(cè)半徑逐漸減小，形表面靠近，坯料的內(nèi)側(cè)半徑逐漸減小，即即r r1 1r r2 2r r3 3r r，變形程度逐漸增加；同時(shí)，彎曲力臂也逐，變形程度逐漸增加；同時(shí)，彎曲力臂也逐漸減小，即漸減小，即L L1 1L L2 2L L3 3L Lk k，坯料與凹模之間有相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)，坯料與凹模之間有相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)

9、象象( (如圖如圖(b)(b)所示所示) )。從坯料與凸模有。從坯料與凸模有3 3點(diǎn)接觸起，坯料的直邊點(diǎn)接觸起，坯料的直邊有一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的階段有一個(gè)反向轉(zhuǎn)動(dòng)的階段(c)(c)所示。當(dāng)凸模、坯料與凹模三者完所示。當(dāng)凸模、坯料與凹模三者完全壓合，坯料的內(nèi)側(cè)彎曲半徑及彎曲力臂達(dá)到最小時(shí)，彎曲全壓合，坯料的內(nèi)側(cè)彎曲半徑及彎曲力臂達(dá)到最小時(shí)，彎曲過程結(jié)束。過程結(jié)束。第三章 彎曲模設(shè)計(jì)三、彎曲過程分析續(xù)三、彎曲過程分析續(xù) 凸模、坯料與凹模三者完全壓合后，如果再增加一定壓力凸模、坯料與凹模三者完全壓合后，如果再增加一定壓力對(duì)彎曲件施壓，則稱為校正彎曲，沒有這一過程的彎曲稱為對(duì)彎曲件施壓，則稱為校正彎曲，沒有

10、這一過程的彎曲稱為自由彎曲。自由彎曲。 彎曲角彎曲角 制件產(chǎn)生彎曲變形后，以彎曲線為界，坯制件產(chǎn)生彎曲變形后，以彎曲線為界，坯料的一部分相對(duì)于另一部分發(fā)生的轉(zhuǎn)角。也就是彎曲變形料的一部分相對(duì)于另一部分發(fā)生的轉(zhuǎn)角。也就是彎曲變形區(qū)中心角區(qū)中心角 f 制件角制件角 -制件產(chǎn)生彎曲變形后，坯料的一部分與另一制件產(chǎn)生彎曲變形后，坯料的一部分與另一部分之間的夾角。部分之間的夾角。 彎曲線彎曲線l l制件角的平分面與坯料表面相交得到的線。制件角的平分面與坯料表面相交得到的線。 彎曲半徑彎曲半徑r r彎曲變形后坯料內(nèi)側(cè)圓角半徑。彎曲變形后坯料內(nèi)側(cè)圓角半徑。 相對(duì)彎曲半徑相對(duì)彎曲半徑r r/ /t t彎曲半徑

11、與坯料厚度的比值。彎曲半徑與坯料厚度的比值。1、彎曲特點(diǎn)、彎曲特點(diǎn)第三章 彎曲模設(shè)計(jì)三、彎曲過程分析續(xù)三、彎曲過程分析續(xù) (1)(1)圓角部分的正方形網(wǎng)格變成了扇形，而遠(yuǎn)離圓角的兩圓角部分的正方形網(wǎng)格變成了扇形，而遠(yuǎn)離圓角的兩直邊處的網(wǎng)格沒有變化，緊鄰區(qū)域略受影響，說明彎曲變形直邊處的網(wǎng)格沒有變化，緊鄰區(qū)域略受影響，說明彎曲變形主要發(fā)生在彎曲角中心主要發(fā)生在彎曲角中心范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 (2)(2)變形區(qū)內(nèi)，外側(cè)變形區(qū)內(nèi)，外側(cè)( (靠凹模一面靠凹模一面) )縱向金屬纖維受拉而縱向金屬纖維受拉而伸，內(nèi)側(cè)伸，內(nèi)側(cè)( (靠凸模一面靠凸模一面) )縱向金屬纖維受壓而縮短?？v向金屬纖維受壓而縮短。(3)(

12、3) 整個(gè)坯料厚度方向，增加量少于變薄量整個(gè)坯料厚度方向，增加量少于變薄量 ，坯料厚度中，坯料厚度中間的中性層發(fā)生內(nèi)移。間的中性層發(fā)生內(nèi)移。 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)三、彎曲過程分析續(xù)三、彎曲過程分析續(xù) (4) (4)板料彎曲時(shí)，分寬板和窄板兩種情況，寬板板料彎曲時(shí)，分寬板和窄板兩種情況，寬板( (相對(duì)寬相對(duì)寬度度b b/ /t t3)3)的橫截面幾乎不變，仍保持矩形；而窄板的橫截面幾乎不變，仍保持矩形；而窄板( (相對(duì)相對(duì)寬度寬度b b/ /t t3)3)的橫截面則變成扇形。如圖的橫截面則變成扇形。如圖3.33.3所示。所示。圖圖3.3a)寬板寬板b3t；b)窄板窄板b3t(5)(5)坯料彎曲變形

13、程度可用相對(duì)彎曲半徑坯料彎曲變形程度可用相對(duì)彎曲半徑r r/ /t t來表示。來表示。 圖圖3.4 3.4 板料彎曲變形程度比較板料彎曲變形程度比較第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)四、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變四、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變應(yīng)力狀態(tài) 寬板（B/t3） 窄板（B/t3）長(zhǎng)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(zhǎng)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)力第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì)四、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變（續(xù)）四、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變（續(xù)）應(yīng)變狀態(tài) 寬

14、板（B/t3） 窄板（B/t3）長(zhǎng)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(zhǎng)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)外區(qū)近似為零三向應(yīng)變兩向應(yīng)變第三章 彎曲模設(shè)計(jì) 板料在塑性板料在塑性彎曲時(shí)彎曲時(shí), ,變形區(qū)內(nèi)變形區(qū)內(nèi)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)取決于彎曲毛坯取決于彎曲毛坯的想對(duì)寬度，以的想對(duì)寬度，以及彎曲變形程度。及彎曲變形程度。 窄板彎曲的應(yīng)窄板彎曲的應(yīng)力狀態(tài)是平面的，力狀態(tài)是平面的，應(yīng)變狀態(tài)是立體應(yīng)變狀態(tài)是立體的。的。 寬板彎曲的寬板彎曲的應(yīng)力狀態(tài)是立體應(yīng)力狀態(tài)是立體的，應(yīng)變狀態(tài)是的，

15、應(yīng)變狀態(tài)是平面的。平面的。四、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變（續(xù)）四、塑性彎曲變形區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變（續(xù)）第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第三章 彎曲模設(shè)計(jì)五、彎曲件的工藝計(jì)算五、彎曲件的工藝計(jì)算 1 1、彎曲件展開長(zhǎng)度的確定、彎曲件展開長(zhǎng)度的確定彎曲件展開長(zhǎng)度為直線段與弧線段之和彎曲件展開長(zhǎng)度為直線段與弧線段之和。 =R+Kt=R+Kt 中性層半徑中性層半徑R R彎曲內(nèi)半徑彎曲內(nèi)半徑K K中性層位置因數(shù)中性層位置因數(shù)參見教材表參見教材表3.23.2t t材料厚度材料厚度 根據(jù)中性層和彎曲的角根據(jù)中性層和彎曲的角度，弧長(zhǎng)的計(jì)算公式：度，弧長(zhǎng)的計(jì)算公式：)(180ktRal第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第三章 彎曲模設(shè)計(jì)2 2、

16、彎曲力計(jì)算、彎曲力計(jì)算五、彎曲件的工藝計(jì)算五、彎曲件的工藝計(jì)算 3 3、回彈量的計(jì)算、回彈量的計(jì)算 1 1）板料彎曲公式：）板料彎曲公式： 2 2）棒材彎曲公式：）棒材彎曲公式： 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)六、彎曲模設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算六、彎曲模設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算1 1、彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙、彎曲時(shí)凸模與凹模之間的間隙 1 1）彎曲有色金屬時(shí)間隙值公式：）彎曲有色金屬時(shí)間隙值公式：2 2）彎曲黑色金屬時(shí)間隙值公式：）彎曲黑色金屬時(shí)間隙值公式： Z/2Z/2凸、凹模間的單面間隙凸、凹模間的單面間隙tmintmin材料的最小厚度材料的最小厚度t t材料的公稱厚度材料的公稱厚度n n因數(shù)，其與彎曲件高度因數(shù)

17、，其與彎曲件高度H H和彎曲線長(zhǎng)度和彎曲線長(zhǎng)度B B有關(guān)有關(guān)第三章 彎曲模設(shè)計(jì)2 2、凸、凹模工作部位尺寸、凸、凹模工作部位尺寸六、彎曲模設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算續(xù)六、彎曲模設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算續(xù)b bp p凸模工作部位尺寸凸模工作部位尺寸; ; b bd d凹模工作部位尺寸凹模工作部位尺寸L L彎曲件外形或內(nèi)形的公稱尺寸彎曲件外形或內(nèi)形的公稱尺寸彎曲件的尺寸公差彎曲件的尺寸公差; ; Z Z凸模與凹模的雙面間隙凸模與凹模的雙面間隙pp、dd凸模、凹模的制造公差凸模、凹模的制造公差第三章 彎曲模設(shè)計(jì)3 3、模具圓角半徑的確定、模具圓角半徑的確定六、彎曲模設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算續(xù)六、彎曲模設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算續(xù)1 1

18、）凸模圓角半徑：等于或略小于工件內(nèi)側(cè)圓角半徑）凸模圓角半徑：等于或略小于工件內(nèi)側(cè)圓角半徑2 2）凹模圓角半徑：）凹模圓角半徑：R R凹凹= =（2 26 6）t;t;參見教材表參見教材表3.83.8彎曲模工作部位尺寸：彎曲模工作部位尺寸：第三章 彎曲模設(shè)計(jì)七、彎曲質(zhì)量問題分析七、彎曲質(zhì)量問題分析 彎曲時(shí)的主要質(zhì)量問題有彎裂、回彈、偏移、翹曲及截彎曲時(shí)的主要質(zhì)量問題有彎裂、回彈、偏移、翹曲及截面畸變。面畸變。1 1、彎裂、彎裂 坯料較厚時(shí)，彎裂多發(fā)生在彎曲半徑較小，因此是否出現(xiàn)坯料較厚時(shí)，彎裂多發(fā)生在彎曲半徑較小，因此是否出現(xiàn)彎裂取決于相對(duì)彎曲半徑彎裂取決于相對(duì)彎曲半徑r r/ /t t的大小。

19、當(dāng)?shù)拇笮?。?dāng)r r/ /t t過小時(shí)，彎裂即過小時(shí)，彎裂即會(huì)出現(xiàn)。會(huì)出現(xiàn)。 f圖圖3.12 3.12 彎曲角對(duì)彎曲角對(duì)r rminmin/ /t t的影響的影響圖圖3.13 3.13 板料軋制方向?qū)澢氚辶宪堉品较驅(qū)澢霃降挠绊憦降挠绊懙谌?彎曲模設(shè)計(jì) 1 1）影響）影響r rminmin/ /t t的因素的因素(1)(1)材料的塑性愈好材料的塑性愈好( (伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率愈大愈大) )，r rmin /min /t t就愈小。就愈小。 (2)(2) 隨著彎曲角的增大，隨著彎曲角的增大，r rmin /min /t t迅速增大；彎曲角增大迅速增大；彎曲角增大至至 7070以上時(shí)，以上時(shí)，r

20、rmin /min /t t變化不大。變化不大。 (3)(3)冷軋板冷軋板( (如鋼板如鋼板) )具有方向性，軋制方向上的塑性指標(biāo)具有方向性，軋制方向上的塑性指標(biāo)和和( (最大斷面收縮率最大斷面收縮率) )大于垂直方向。因此壓彎線垂直于大于垂直方向。因此壓彎線垂直于板料軋制方向時(shí)，其板料軋制方向時(shí)，其r rmin /min /t t的數(shù)值最小，如圖的數(shù)值最小，如圖3.133.13所示。所示。 (4)(4)經(jīng)退火的板料由于塑性得到提高，所以經(jīng)退火的板料由于塑性得到提高，所以r rmin /min /t t會(huì)減會(huì)減小。反之經(jīng)冷作硬化的板料塑性降低，小。反之經(jīng)冷作硬化的板料塑性降低，r rmin /

21、min /t t會(huì)增大。會(huì)增大。 (5)(5)窄板彎曲時(shí)，在坯料的寬度方向的應(yīng)力為零，寬度方窄板彎曲時(shí)，在坯料的寬度方向的應(yīng)力為零，寬度方向的材料可以自由流動(dòng)，以緩解彎曲圓角外側(cè)的拉應(yīng)力狀態(tài)，向的材料可以自由流動(dòng)，以緩解彎曲圓角外側(cè)的拉應(yīng)力狀態(tài)，因此，可使因此，可使r rmin /min /t t減小。減小。 (6)(6)下料下料( (沖裁沖裁) )時(shí)，坯料邊緣的冷作硬化、毛刺以及坯料時(shí)，坯料邊緣的冷作硬化、毛刺以及坯料表面帶有劃傷等缺陷，彎曲時(shí)易受拉應(yīng)力而破裂，使表面帶有劃傷等缺陷，彎曲時(shí)易受拉應(yīng)力而破裂，使r rmin min / /t t增大。增大。第三章 彎曲模設(shè)計(jì)七、彎曲質(zhì)量問題分析

22、續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)3 3）防止彎裂的措施）防止彎裂的措施 彎裂是彎曲時(shí)較常見的質(zhì)量問題之一，生產(chǎn)實(shí)際中一彎裂是彎曲時(shí)較常見的質(zhì)量問題之一，生產(chǎn)實(shí)際中一般采用以下措施加以防止。般采用以下措施加以防止。 (1) (1) 適當(dāng)增加凸模圓角半徑，使適當(dāng)增加凸模圓角半徑，使r r/ /t tr rmin /min /t t。 (2) (2) r r/ /t tr rmin /min /t t時(shí)，可采用時(shí)，可采用2 2次次( (多次多次) )彎曲，并增彎曲，并增加中間退火工序或先在彎曲角內(nèi)側(cè)壓槽后再進(jìn)行彎曲，如加中間退火工序或先在彎曲角內(nèi)側(cè)壓槽后再進(jìn)行彎曲，如圖圖3.143.14所示。所示。 (3)

23、 (3) 使彎曲線與板料軋制方向垂直或成使彎曲線與板料軋制方向垂直或成3030方向，方向，參見圖參見圖3.133.13。 (4) (4) 將有毛刺的一面放在彎曲凸模一側(cè)。將有毛刺的一面放在彎曲凸模一側(cè)。圖3.14 開槽后進(jìn)行彎曲第三章 彎曲模設(shè)計(jì)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)2 2、回彈、回彈 在板料彎曲變形結(jié)束，制件不受外力作用時(shí)，由于彈性恢在板料彎曲變形結(jié)束，制件不受外力作用時(shí)，由于彈性恢復(fù)，使得彎曲件的角度、彎曲半徑與凸模的形狀尺寸不一復(fù)，使得彎曲件的角度、彎曲半徑與凸模的形狀尺寸不一致，這種現(xiàn)象稱為回彈。如圖致，這種現(xiàn)象稱為回彈。如圖3.153.15所示?；貜棶a(chǎn)生的誤差，

24、所示?；貜棶a(chǎn)生的誤差，降低了制件的尺寸精度。降低了制件的尺寸精度。圖3.15 彎曲件的回彈與負(fù)回彈1圓角回彈；2直邊回彈添加動(dòng)畫1 1）彎曲回彈表現(xiàn)形）彎曲回彈表現(xiàn)形式有兩個(gè)方面：式有兩個(gè)方面： (1)(1)彎曲半徑增大彎曲半徑增大 (2)(2)制件角增大制件角增大 Dr =r0r0=00aD第三章 彎曲模設(shè)計(jì)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)2 2）影響回彈的主要因素）影響回彈的主要因素 (1)(1)材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 材料的屈服強(qiáng)度材料的屈服強(qiáng)度愈大，彈性模量愈大，彈性模量E E愈小，硬化指數(shù)愈小，硬化指數(shù)n n愈大，則彎曲的回彈值也愈大。愈大，則彎曲的回彈值也愈大。

25、(2)(2)相對(duì)彎曲半徑相對(duì)彎曲半徑 當(dāng)當(dāng)r r/ /t t較小時(shí)，彎曲坯料內(nèi)、外表面較小時(shí)，彎曲坯料內(nèi)、外表面上切向變形的總應(yīng)變值較大。但在總應(yīng)變當(dāng)中所占比例卻是上切向變形的總應(yīng)變值較大。但在總應(yīng)變當(dāng)中所占比例卻是在減少，所以相對(duì)彎曲半徑愈小，回彈值愈小。在減少，所以相對(duì)彎曲半徑愈小，回彈值愈小。 (3)(3)制件角制件角 愈小，表示變形區(qū)域愈大，回彈的積愈小，表示變形區(qū)域愈大，回彈的積累愈大，所以角度回彈愈大，但對(duì)曲率半徑的回彈沒有影響。累愈大，所以角度回彈愈大，但對(duì)曲率半徑的回彈沒有影響。 (4)(4)彎曲方式彎曲方式 校正彎曲可增加圓角處的塑性變形程度，校正彎曲可增加圓角處的塑性變形程

26、度，因而回彈較自由彎曲小。因而回彈較自由彎曲小。 (5)(5)模具間隙模具間隙 壓制壓制U U形件時(shí)，模具間隙對(duì)回彈值有直形件時(shí)，模具間隙對(duì)回彈值有直接影響。間隙大，板料處于松動(dòng)狀態(tài)，回彈就大；間隙小，接影響。間隙大，板料處于松動(dòng)狀態(tài)，回彈就大；間隙小，板料被緊擠板料被緊擠( (貼合模具貼合模具) )，回彈就小。，回彈就小。第三章 彎曲模設(shè)計(jì)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)3 3）減少回彈的措施）減少回彈的措施 (1) (1)改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 增大彎曲角的截面慣性矩增大彎曲角的截面慣性矩I I，可有效，可有效地抑制回彈，因此，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，可在變形區(qū)增設(shè)加強(qiáng)筋或地抑制回彈

27、，因此，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，可在變形區(qū)增設(shè)加強(qiáng)筋或邊翼，如圖邊翼，如圖3.163.16所示。所示。 (2)(2)從工藝上采取措施從工藝上采取措施 用校正彎曲替代自由彎曲；對(duì)硬材用校正彎曲替代自由彎曲；對(duì)硬材 料及已冷作硬化的材料須進(jìn)行退火，降低其屈服強(qiáng)度，彎曲料及已冷作硬化的材料須進(jìn)行退火，降低其屈服強(qiáng)度，彎曲后視需要再淬硬。后視需要再淬硬。 (3)(3)改變應(yīng)力狀態(tài)改變應(yīng)力狀態(tài) 回彈是由于彎曲變形區(qū)外層長(zhǎng)度方向受回彈是由于彎曲變形區(qū)外層長(zhǎng)度方向受拉，而內(nèi)層長(zhǎng)度方向受壓的應(yīng)力狀態(tài)所致。因此，從本質(zhì)上拉，而內(nèi)層長(zhǎng)度方向受壓的應(yīng)力狀態(tài)所致。因此，從本質(zhì)上講，只要改變這種應(yīng)力狀態(tài)，使內(nèi)外層應(yīng)變符號(hào)一致，就可

28、講，只要改變這種應(yīng)力狀態(tài)，使內(nèi)外層應(yīng)變符號(hào)一致，就可以減少回彈。以減少回彈。 第三章 彎曲模設(shè)計(jì) (4) (4)利用回彈規(guī)律利用回彈規(guī)律 雖然彎曲件回彈是不可避免的，但是可雖然彎曲件回彈是不可避免的，但是可根據(jù)回彈趨勢(shì)和回彈量的大小，預(yù)先對(duì)模具工作部分做相應(yīng)根據(jù)回彈趨勢(shì)和回彈量的大小，預(yù)先對(duì)模具工作部分做相應(yīng)的形狀和尺寸修正，使出模后的彎曲件獲得要求的形狀和尺的形狀和尺寸修正，使出模后的彎曲件獲得要求的形狀和尺寸。寸。 七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)圖圖3.17 3.17 改變凸模形狀減小回彈改變凸模形狀減小回彈圖圖3.193.19利用回彈規(guī)律補(bǔ)償法利用回彈規(guī)律補(bǔ)償法 (a) (

29、a) 有壓板的單角回彈；有壓板的單角回彈；(b) (b) 回回彈角做在兩側(cè)的雙角彎曲；彈角做在兩側(cè)的雙角彎曲；(c) (c) 模具底部做成圓弧形的雙角模具底部做成圓弧形的雙角彎曲彎曲第三章 彎曲模設(shè)計(jì) 3 3 偏移偏移 七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù) 坯料在彎曲過程中沿制件的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生移動(dòng)，使制件兩坯料在彎曲過程中沿制件的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生移動(dòng)，使制件兩邊的高度不符合圖樣要求的現(xiàn)象稱為偏移，如圖邊的高度不符合圖樣要求的現(xiàn)象稱為偏移，如圖3.213.21所示。所示。1 1）產(chǎn)生偏移的原因）產(chǎn)生偏移的原因產(chǎn)生偏移的原因有很多，如圖產(chǎn)生偏移的原因有很多，如圖3.21(a)3.21(a)、(

30、b)(b)所示為制件的所示為制件的形狀不對(duì)稱造成的偏移；圖形狀不對(duì)稱造成的偏移；圖3.21(c)3.21(c)為制件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱造成為制件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱造成的偏移；圖的偏移；圖3.21(d)3.21(d)、(e)(e)為彎曲模結(jié)構(gòu)不合理造成的偏移。為彎曲模結(jié)構(gòu)不合理造成的偏移。此外，凸?；虬寄５膱A角不對(duì)稱、間隙不對(duì)稱等也會(huì)導(dǎo)致彎此外，凸?；虬寄５膱A角不對(duì)稱、間隙不對(duì)稱等也會(huì)導(dǎo)致彎曲時(shí)產(chǎn)生偏移。曲時(shí)產(chǎn)生偏移。圖圖3.21 3.21 彎彎曲時(shí)的偏移曲時(shí)的偏移現(xiàn)象現(xiàn)象動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)2 2）克服偏移的措施）克服偏移的措施 (1) (1)采用壓料

31、裝置，使坯料在壓緊的狀態(tài)下逐漸彎曲采用壓料裝置，使坯料在壓緊的狀態(tài)下逐漸彎曲成形，從而防止坯料的滑動(dòng)，而且能得到較平整的制件，如成形，從而防止坯料的滑動(dòng)，而且能得到較平整的制件，如圖圖3.22(a)3.22(a)、(b)(b)所示。所示。 (2)(2)利用坯料上的孔或設(shè)計(jì)工藝孔，用定位銷插入孔利用坯料上的孔或設(shè)計(jì)工藝孔，用定位銷插入孔內(nèi)再?gòu)澢古髁蠠o法移動(dòng)，如圖內(nèi)再?gòu)澢?，使坯料無法移動(dòng)，如圖3.22(c)3.22(c)所示。所示。 (3)(3)將不對(duì)稱形狀的彎曲件組合成對(duì)稱彎曲件彎曲，將不對(duì)稱形狀的彎曲件組合成對(duì)稱彎曲件彎曲，然后再切開，使坯料彎曲時(shí)受力均勻，不容易產(chǎn)生偏移，如然后再切開，使

32、坯料彎曲時(shí)受力均勻，不容易產(chǎn)生偏移，如圖圖3.233.23所示。所示。 (4)(4)模具制造準(zhǔn)確，間隙調(diào)整對(duì)稱。模具制造準(zhǔn)確，間隙調(diào)整對(duì)稱。圖3.22 克服偏移的措施 圖3.23 克服偏移的措施(2) 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì) 4 4、翹曲、翹曲 七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù)七、彎曲質(zhì)量問題分析續(xù) 寬板彎曲時(shí)，當(dāng)卸去外載荷取出制件時(shí)，制件會(huì)出現(xiàn)圖寬板彎曲時(shí)，當(dāng)卸去外載荷取出制件時(shí)，制件會(huì)出現(xiàn)圖3.243.24所示的縱向翹曲。所示的縱向翹曲。3 1 1）翹曲產(chǎn)生的原因）翹曲產(chǎn)生的原因 如圖如圖3.243.24所示，寬板彎曲時(shí)寬度方向的應(yīng)力所示，寬板彎曲時(shí)寬度方向的應(yīng)力 在外層為在外層為拉應(yīng)力

33、拉應(yīng)力( ( 0)0)，而在內(nèi)層為壓應(yīng)力，而在內(nèi)層為壓應(yīng)力( ( 0)0)，因此，寬度方向，因此，寬度方向的變形受到限制。在彎曲過程中，為保持彎曲線的筆直狀態(tài)的變形受到限制。在彎曲過程中，為保持彎曲線的筆直狀態(tài)，這兩個(gè)拉壓相反的應(yīng)力在橫向形成一個(gè)平衡力矩，這兩個(gè)拉壓相反的應(yīng)力在橫向形成一個(gè)平衡力矩M Mb b。所以。所以彎曲結(jié)束后，在寬度方向產(chǎn)生與彎曲結(jié)束后，在寬度方向產(chǎn)生與M Mb b方向相反的彎曲，即翹曲方向相反的彎曲，即翹曲33第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第二節(jié)第二節(jié) 典型的彎曲模典型的彎曲模 一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu) 1 1、V V形件彎曲模形件彎曲模 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1 1下模

34、板下模板 2 2、5 5圓柱銷圓柱銷 3 3彎曲凹模彎曲凹模 4 4彎曲凸模彎曲凸模 6 6模柄模柄 7 7頂桿頂桿 8 8、9 9螺釘螺釘 1010定位板定位板第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 2 2、U U形件彎曲模形件彎曲模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示2形件彎曲模形件彎曲模凸模凹模彈簧凸?；顒?dòng)鑲塊凹?；顒?dòng)鑲塊凹?；顒?dòng)鑲塊定位銷轉(zhuǎn)軸頂板第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 第三章 彎曲模設(shè)計(jì)動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示23 3、四角形零件彎曲模、四角形零件彎曲模 一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 1 1凹模凹模 2 2活動(dòng)凸模活

35、動(dòng)凸模 3 3擺塊擺塊 4 4墊板墊板 5 5推板推板 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 4 4、圓形件彎曲模、圓形件彎曲模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示直徑大于直徑大于20mm20mm的大圓彎曲件的大圓彎曲件大圓二次彎曲模大圓二次彎曲模第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 5 5、有斜楔裝置的彎曲模、有斜楔裝置的彎曲模 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1 1頂板頂板 2 2定位銷定位銷 3 3反側(cè)壓塊反側(cè)壓塊 4 4凸模凸模 5 5凹模凹模 6 6上模座

36、上模座 7 7壓塊壓塊 8 8橡皮橡皮 9 9凸模托板凸模托板 1010活動(dòng)凸模活動(dòng)凸模 1111下模座下模座 6 6、形件彎曲模、形件彎曲模第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)1 1凸模凸模 2 2壓板壓板 3 3芯棒芯棒 4 4坯料坯料 5 5凹模凹模 6 6滑塊滑塊 7 7楔模楔模 8 8活動(dòng)凹?；顒?dòng)凹模 7 7、小圓彎曲模、小圓彎曲模一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1 1凸模凸模2 2定位板定位板3 3凹模凹模4 4

37、滾軸滾軸5 5擋板擋板 8 8、滾軸式彎曲模、滾軸式彎曲模第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 9 9、帶帶擺擺動(dòng)動(dòng)凸凸模模彎彎曲曲模模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 定位板定位板擺動(dòng)凹模擺動(dòng)凹模凸模凸模1010、帶帶擺擺動(dòng)動(dòng)凹凹模模的的彎彎曲曲模模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 1111截截?cái)鄶嗪秃蛷潖澢?jí)級(jí)進(jìn)進(jìn)模模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 1212鉸鉸鏈鏈彎彎曲曲模模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示1313折折彎彎切切斷斷連連續(xù)續(xù)模模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù)一、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)續(xù) 14 14擺塊擺塊式圓式圓形件形件一次一次彎曲彎曲成型成型模模動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示第三章 彎曲模設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 彎曲模的工序安排彎曲模的工序安排1 1