弯曲的回弹坯料尺寸的计算.ppt

复习上次课内容,1.板料弯曲的变形特点？最小弯曲半径,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,2.表示弯曲变形程度的参数是什么？表示弯曲时成形极限的参数是什么？,3.提高弯曲极限变形程度的方法？,第三节 弯曲卸载后的回弹,塑性弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致，这种现象叫回弹。,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,一、回弹现象,弯曲回弹的表现形式：,弯曲半径增大,弯曲中心角减小,第三节 弯曲卸载后的回弹,材料的力学性能,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素,越大，回弹越大。,材料的力学性能对回弹值的影响 1、3退火软钢 2-软锰黄铜 4-经冷变形硬化的软钢,第三节 弯曲卸载后的回弹,相对弯曲半径,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素（续）,越大，回弹越大。,变形程度对弹性恢复值的影响,第三节 弯曲卸载后的回弹,弯曲中心角,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素（续）,越大，变形区的长度越长，回弹积累值也越大，故回弹角,越大。,不变，与 无关。,第三节 弯曲卸载后的回弹,弯曲方式及弯曲模,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素（续）,（1）在无底凹模内作自由弯曲时（图3.3.4），回弹最大。,（2）在有底凹模内作校正弯曲时（图3.1.3），回弹较小。,校正弯曲圆角部分的回弹比自由弯曲时大为减小。,校正弯曲时圆角部分的较小正回弹与直边部分负回弹的抵销 ，回弹可能出现正、零或是负三种情况。,（3）在弯曲U形件时，凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大，回弹角也就越大，如图3.3.5所示。,第三节 弯曲卸载后的回弹,工件的形状,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、影响回弹的因素（续）,一般而言，弯曲件越复杂，一次弯曲成形角的数量越多，则弯曲时各部分互相牵制作用越大，弯曲中拉伸变形的成分越大，故回弹量就越小。,第三节 弯曲卸载后的回弹,方法:先根据经验数值和简单的计算来初步确定模具工作部分尺寸，然后在试模时进行修正。,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、回弹值的确定,三、解决回弹问题的方法,方法: 1.补偿回弹 2.减小回弹,第三节 弯曲卸载后的回弹,小变形程度（ 10）自由弯曲时的回弹值,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、回弹值的确定（续）,凸模工作部分的圆角半径和角度可按下式进行计算：,第三节 弯曲卸载后的回弹,2大变形程度（ 5）自由弯曲时的回弹值,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,四、回弹值的确定（续）,卸载后弯曲件圆角半径的变化是很小的，可以不予考虑，而仅考虑弯曲中心角的回弹变化。 弯曲中心角为90时部分材料的平均回弹角见课本P115 表3.2.1。 当弯曲件弯曲中心角不为90时，其回弹角可用下式计算：,第三节 弯曲卸载后的回弹,1.改进弯曲件的设计,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,五、减少回弹的措施,（1）尽量避免选用过大的r/t 。如有可能，在弯曲区压制加强筋，以提高零件的刚度，抑制回弹。,（2）尽量选用,小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。,第三节 弯曲卸载后的回弹,2.采取适当的弯曲工艺,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,五、减少回弹的措施（续）,（1）采用校正弯曲代替自由弯曲。 （2）对冷作硬化的材料须先退火，使其屈服点s降低。对回弹较大的材料，必要时可采用加热弯曲。 （3）弯曲相对弯曲半径很大的弯曲件时，由于变形程度很小，变形区横截面大部分或全部处于弹性变形状态，回弹很大，甚至根本无法成形，这时可采用拉弯工艺。,工件在拉弯中沿截面高度的应变分布,第三节 弯曲卸载后的回弹,3.合理设计弯曲模,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,五、减少回弹的措施（续）,（1）对于较硬材料，可根据回弹值对模具工作部分的形状和尺寸进行修正。 （2）对于软材料，其回弹角小于5时，可在模具上作出补偿角并取较小的凸、凹模间隙（图3.3.11）。 （3）对于厚度在0.8mm以上的软材料， r/t又不大时，可采取如图3.3.12a、b所示结构。,第三节 弯曲卸载后的回弹,3.合理设计弯曲模(续）,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,五、减少回弹的措施（续）,（4）对于U形件弯曲 当r/t较小时,可采取增加背压的方法 (如图3.3.12b)；,当r/t较大时，可采取将凸模端面和顶板表面作成一定曲率的弧形（如图3.3.13a）； 另一种克服回弹的有效方法：采用摆动式凹模，而凸模侧壁应有补偿回弹角,（图3.3.13b）；当材料厚度负偏差较大时，可设计成凸、凹模间隙可调的弯曲模（图3.3.13c）。,第三节 弯曲卸载后的回弹,3.合理设计弯曲模(续）,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,五、减少回弹的措施（续）,（5）在弯曲件直边端部纵向加压（图3.3.14）。 （6）用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。（图3.3.15）。,第四节 弯曲件坯料尺寸的计算,据中性层的定义，弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度。,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,一、弯曲中性层位置的确定,中性层位置以曲率半径,中性层位移系数，见表3.4.1。,式中：,表示（右图），通常用下面经验公式确定：,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,第四节 弯曲件坯料尺寸的计算,对于形状比较简单、尺寸精度要求不高的弯曲件，可直接采用下面介绍的方法计算坯料长度。 对于形状比较复杂或精度要求高的弯曲件，在利用下述公式初步计算坯料长度后，还需反复试弯不断修正，才能最后确定坯料的形状及尺寸。,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算,第四节 弯曲件坯料尺寸的计算,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算（续）,1.圆角半径r0.5t的弯曲件,按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，即,第四节 弯曲件坯料尺寸的计算,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算（续）,2.圆角半径r0.5t的弯曲件,按变形前后体积不变条件确定坯料长度。通常采用课本表3.3.4所列经验公式计算。,第四节 弯曲件坯料尺寸的计算,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,3.铰链式弯曲件,对于（0.63.5）的铰链件（下图），其坯料长度可按下式近似计算。,第四节 弯曲件坯料尺寸的计算,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,二、弯曲件坯料尺寸的计算（续）,例：,计算下图所示弯曲件的坯料展开长度。,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,解：工件弯曲半径r0.5t，故坯料展开长度公式为：,查表，当r/t=2时，x=0.38；当r/t=3时，x=0.4，上式中：,则坯料展开长度为：,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,无底凹模内的自由弯曲,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,形件弯曲模,1下模板 2、5圆柱销 3弯曲凹模 4弯曲凸模 6模柄 7顶杆 8、9螺钉 10定位板,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,间隙对回弹的影响,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,拉弯用模具,第三章 弯曲工艺与弯曲模设计,拉弯时断面内切向应变的分析,a)为拉伸时的应变；b）为普通弯曲时的应变