沖壓模具設(shè)計(jì)與制造

1、復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容,1.板料彎曲的變形特點(diǎn)？最小彎曲半徑,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),2.表示彎曲變形程度的參數(shù)是什么？表示彎曲時(shí)成形極限的參數(shù)是什么？,3.提高彎曲極限變形程度的方法？,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,塑性彎曲時(shí)伴隨有彈性變形，當(dāng)外載荷去除后，塑性變形保留下來，而彈性變形會(huì)完全消失，使彎曲件的形狀和尺寸發(fā)生變化而與模具尺寸不一致，這種現(xiàn)象叫回彈。,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),一、回彈現(xiàn)象沖壓模具設(shè)計(jì)與制造第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),彎曲回彈的表現(xiàn)形式：,曲率減小,彎曲中心角減小,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,材料的力學(xué)性能,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、影響回彈的因素,越大，回彈

2、越大。,材料的力學(xué)性能對(duì)回彈值的影響 1、3退火軟鋼2-軟錳黃銅4-經(jīng)冷變形硬化的軟鋼,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,相對(duì)彎曲半徑,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、影響回彈的因素（續(xù)）,越大，回彈越大。,變形程度對(duì)彈性恢復(fù)值的影響,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,彎曲中心角,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、影響回彈的因素（續(xù)）,越大，變形區(qū)的長度越長，回彈積累值也越大，故回彈角,越大。,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,彎曲方式及彎曲模,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、影響回彈的因素（續(xù)）,（1）在無底凹模內(nèi)作自由彎曲時(shí)（圖3.3.4），回彈最大。,（2）在有底凹模內(nèi)作校正彎曲時(shí)（圖3.1.3），回彈較小

3、。,糾正彎曲圓角部分的回彈比自由彎曲時(shí)大為減小。,糾正彎曲時(shí)圓角部分的較小正回彈與直邊部分負(fù)回彈的抵銷 ，回彈可能出現(xiàn)正、零或是負(fù)三種情況。,（3）在彎曲U形件時(shí)，凸、凹模之間的間隙對(duì)回彈有較大的影響。間隙越大，回彈角也就越大，如圖3.3.5所示。,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,工件的形狀,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、影響回彈的因素（續(xù)）,一般而言，彎曲件越復(fù)雜，一次彎曲成形角的數(shù)量越多，回彈量就越小。,中國最大的資料庫下載,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,方法: 先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值和簡(jiǎn)單的計(jì)算來初步確定模具工作部分尺寸，然后在試模時(shí)進(jìn)行修正。,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),三、回彈值的確定,中國最大

4、的資料庫下載,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,小變形程度（ 10）自由彎曲時(shí)的回彈值,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),三、回彈值的確定（續(xù)）,凸模工作部分的圓角半徑和角度可按下式進(jìn)行計(jì)算：,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,2大變形程度（ 5）自由彎曲時(shí)的回彈值,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),三、回彈值的確定（續(xù)）,卸載后彎曲件圓角半徑的變化是很小的，可以不予考慮，而僅考慮彎曲中心角的回彈變化。 彎曲中心角為90時(shí)部分材料的平均回彈角見表3-3。 當(dāng)彎曲件彎曲中心角不為90時(shí)，其回彈角可用下式計(jì)算：,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,校正彎曲時(shí)的回彈值,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),三、回彈值的確定（續(xù)）,校正彎曲的

5、回彈可用試驗(yàn)所得的公式（見表3.3.2）計(jì)算，符號(hào)如右圖所示。,V形件校正彎曲的回彈,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,1.改進(jìn)彎曲件的設(shè)計(jì),第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),四、減少回彈的措施,（1）盡量避免選用過大的r/t 。如有可能，在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋，以提高零件的剛度，抑制回彈。,（2）盡量選用,小、力學(xué)性能穩(wěn)定和板料厚度波動(dòng)小的材料。,中國最大的資料庫下載,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,2.采取適當(dāng)?shù)膹澢に?第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),四、減少回彈的措施（續(xù)）,（1）采用校正彎曲代替自由彎曲。 （2）對(duì)冷作硬化的材料須先退火，使其屈服點(diǎn)s降低。對(duì)回彈較大的材料，必要時(shí)可采用加熱彎曲。 （3）采用

6、拉彎工藝。,工件在拉彎中沿截面高度的應(yīng)變分布,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,3.合理設(shè)計(jì)彎曲模,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),四、減少回彈的措施（續(xù)）,（1）對(duì)于較硬材料，可根據(jù)回彈值對(duì)模具工作部分的形狀和尺寸進(jìn)行修正。 （2）對(duì)于軟材料，其回彈角小于5時(shí)，可在模具上作出補(bǔ)償角并取較小的凸、凹模間隙（圖3.3.11）。 （3）對(duì)于厚度在0.8mm以上的軟材料， r/t又不大時(shí)，可采取如圖3.3.12所示結(jié)構(gòu)。,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,3.合理設(shè)計(jì)彎曲模(續(xù)）,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),四、減少回彈的措施（續(xù)）,（4）對(duì)于U形件彎曲 當(dāng)r/t較小時(shí),可采取增加背壓的方法 (如圖3.3.12b)

7、；,當(dāng)r/t較大時(shí)，可采取將凸模端面和頂板表面作成一定曲率的弧形（如圖3.3.13）； 另一種克服回彈的有效方法：采用擺動(dòng)式凹模，而凸模側(cè)壁應(yīng)有補(bǔ)償回彈角,（圖3.3.13b）；當(dāng)材料厚度負(fù)偏差較大時(shí)，可設(shè)計(jì)成凸、凹模間隙可調(diào)的彎曲模（圖3.3.13c）。,第三節(jié) 彎曲卸載后的回彈,3.合理設(shè)計(jì)彎曲模(續(xù)）,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),四、減少回彈的措施（續(xù)）,（5）在彎曲件直邊端部縱向加壓（圖3.3.14）。 （6）用橡膠或聚氨酯代替剛性金屬凹模能減小回彈。（圖3.3.15）。,第四節(jié) 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算,據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長度應(yīng)等于中性層的展開長度。,第三章 彎曲工藝與彎曲模

8、設(shè)計(jì),一、彎曲中性層位置的確定,中性層位置以曲率半徑,中性層位移系數(shù)，見表3.4.1。,式中：,表示（右圖），通常用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定：,第四節(jié) 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算,對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單、尺寸精度要求不高的彎曲件，可直接采用下面介紹的方法計(jì)算坯料長度。 對(duì)于形狀比較復(fù)雜或精度要求高的彎曲件，在利用下述公式初步計(jì)算坯料長度后，還需反復(fù)試彎不斷修正，才能最后確定坯料的形狀及尺寸。,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算,第四節(jié) 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算（續(xù)）,1.圓角半徑r0.5t的彎曲件,按中性層展開的原理，坯料總長度應(yīng)等于彎曲件直

9、線部分和圓弧部分長度之和，即,第四節(jié) 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算（續(xù)）,2.圓角半徑r0.5t的彎曲件,按變形前后體積不變條件確定坯料長度。通常采用表3.4.2所列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。,第四節(jié) 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算（續(xù)）,3.鉸鏈?zhǔn)綇澢?對(duì)于（0.63.5）的鉸鏈件（右圖），其坯料長度可按下式近似計(jì)算。,第四節(jié) 彎曲件坯料尺寸的計(jì)算,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算（續(xù)）,例3.4.1,計(jì)算下圖所示彎曲件的坯料展開長度。,思考與練習(xí)題1、5。,作業(yè)布置：,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),無底凹模內(nèi)的自由彎曲,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),形件彎曲模,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 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),間隙對(duì)回彈的影響,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),拉彎用模具,第三章 彎曲工藝與彎曲模設(shè)計(jì),拉彎時(shí)斷面內(nèi)切向應(yīng)變的分析,中國