第四章弯曲工艺及模具设计.ppt

4 1弯曲变形分析 4 2弯曲件坯料尺寸的确定 4 3宽板弯曲时的应力与应力中性层 4 4弯曲力矩和弯曲力 4 5弯曲件的回弹变形 第4章弯曲工艺及模具设计 4 6弯曲件的工艺性 4 7弯曲工序及弯曲模 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 第4章弯曲工艺及模具设计 本章主要内容 本章学习目的要求 本章重点 熟悉弯曲变形过程与弯曲件质量特征 掌握弯曲时可能出现的质量问题及控制方法 掌握弯曲件坯料尺寸及弯曲力计算方法 能分析弯曲件的工艺性和合理安排弯曲工序 掌握弯曲模典型结构及设计要点 弯曲变形过程及特点 弯曲件质量问题及控制 弯曲件的工艺性分析 弯曲件毛坯尺寸的确定 弯曲力的计算 弯曲件的工序及弯曲模设计 弯曲件的质量问题及控制方法 弯曲件坯料尺寸及弯曲力计算方法 弯曲件的工艺性分析 弯曲模典型结构及设计要点 第4章弯曲工艺及模具设计 弯曲模 弯曲所使用的模具 本章与第3章相比 准确工艺计算难 模具动作复杂 结构设计规律性不强 弯曲 将板料 型材 管材或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率 形成所需形状零件的冲压工序 弯曲属于塑性变形工序 弯曲方法 可分为在压力机上利用模具进行的压弯 在专用弯曲设备上进行的折弯 滚弯 拉弯等 弯曲模二维动画 弯曲模三维动画 弯曲模结构图 弯曲件实例一 弯曲件实例二 弯曲件实例三 弯曲工艺过程 4 1弯曲变形分析 考察V形件在弯曲模中的校正弯曲 4 1 1弯曲变形过程及特点 1 弯曲变形过程 自由弯曲 校正弯曲 弹性弯曲 塑性弯曲 弯曲效果 弯曲半径和弯曲角度发生变化 减小 图4 4V形件弯曲过程 V型件弯曲过程动画 弯曲过程 弯曲变形板料受力情况如图所示 4 1弯曲变形分析 4 1 1弯曲变形过程及特点 1 弯曲变形区主要集中在圆角部分 4 弯曲变形区横截面的变化分两种情况 图4 6 2 变形区外拉内压 其间有中性层 3 中性层产生内移 变形区板料厚度变薄 长度增加 图4 5板料弯曲前后网格的变化 窄板 B t 3 原矩形截面变成了扇形 宽板 B t 3 原矩形截面几乎不变 2 弯曲变形特点 4 1弯曲变形分析 4 1 2弯曲变形时的应力与应变 1 窄板弯曲 2 宽板弯曲 平面应力 三向应变 三向应力 平面应变 4 2弯曲件坯料尺寸的确定 4 2 1弯曲中性层位置的确定 弯曲件的展开尺寸是确定弯曲前坯料大小的依据 其计算基础是 应变中性层在弯曲前后长度保持不变 应变中性层的确定 为薄变系数 体积不变条件 又 因应变中性层长度不变 得 为展宽系数 4 2弯曲件坯料尺寸的确定 4 2 1弯曲中性层位置的确定 在冲压生产中 通常用经验公式确实应变中性层的曲率半径 宽板 弯曲变形程度越大 应变中性层内移量越大 为应变中性层系数 可参考表4 2选取 4 2弯曲件坯料尺寸的确定 简单形状件 可直接采用经验公式计算坯料长度 对复杂形状或精度要求高的弯曲件 先初算坯料长度 再反复试弯不断修正 1 r t 0 5的弯曲件 坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分中性层长度之和 即 r t 0 5的弯曲 4 2 2弯曲件坯料尺寸的确定 4 2弯曲件坯料尺寸的确定 4 2 2弯曲件坯料尺寸的确定 2 r t 0 5的弯曲件 弯曲变形时圆角变形区变薄严重 且相邻直边部分也产生变薄 故应按变形前后体积不变条件来确定坯料长度 可按下表计算 表1r t 0 5的弯曲件坯料长度计算公式 4 2弯曲件坯料尺寸的确定 4 2 2弯曲件坯料尺寸的确定 对于r 0 6 3 5 t的铰链件 下图 通常采用推圆的方法成形 在推圆过程中板料有所增厚 中性层发生外移 故其坯料长度L可按下式近似计算 式中x1 中性层位移系数 查表2 表2卷圆时中性层位移系数K值 铰链式弯曲件 3 铰链式弯曲件 4 2弯曲件坯料尺寸的确定 4 2 2弯曲件坯料尺寸的确定 例1计算右图所示弯曲件的坯料展开长度 V形支架 解 零件的相对弯曲半径r t 0 5 故坯料展开长度公式为 R4圆角处 r t 2 查表4 2 K 0 38 R6圆角处 r t 3 查表4 2 K 0 40 故 l直1 EF 32 5 30 tan30 4 tan30 12 87 mm l直2 BC 30 cos30 8 tan60 4 tan30 18 47 mm l弯1 60 180 4 0 38 2 4 98 mm l弯2 60 180 6 0 40 2 7 12 mm 则坯料展开长度L 2 12 87 18 47 4 98 7 12 86 88 mm L 2 l直1 l直2 l弯1 l弯2 4 3宽板弯曲时的应力与应力中性层 4 3 1无硬化板材的全塑性弯曲 P138 140 4 3 2硬化板材的全塑性弯曲 P140 141 4 4弯曲力矩和弯曲力 4 4 1弯曲力矩 P141 143 4 4 2弯曲力 1 常温下大变量 r t 3 5 弯曲 2 常温下小变形 100 r t 3 5 弯曲 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一 影响弯曲力因素很多 如材料力学性能 弯曲件形状 毛坯尺寸 弯曲半径 模具间隙 凹模圆角支点间距离 弯曲方式等 实际生产中常用经验公式来进行概略计算 4 4弯曲力矩和弯曲力 4 4 2弯曲力 1 自由弯曲时弯曲力计算 V形件弯曲力 U形件弯曲力 式中 自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力 B 弯曲件的宽度 t 弯曲材料的厚度 r 弯曲件的内弯曲半径 材料的抗拉强度 K 安全系数 一般取K 1 3 自由弯曲 4 4弯曲力矩和弯曲力 4 4 2弯曲力 2 校正弯曲时弯曲力计算 式中 F 校正弯曲应力 A 校正部分投影面积 q 单位面积校正力 其值见表4 5 4 4弯曲力矩和弯曲力 4 4 2弯曲力 3 顶件力或压料力 若弯曲模设有顶件装置或压料装置 其顶件力 FD 或压料力 FY 可近似取自由弯曲力的60 80 即 对于有压料的自由弯曲 压力机公称压力应为 对于校正弯曲 由于校正弯曲力是发生在接近压力机下止点的位置 且校正弯曲力比压料力或推件力大得多 故FY值可忽略不计 压力机标称压力可取 4 压力机标称压力的确定 4 5弯曲件的回弹变形 一般情况下 为正值 称为正回弹 但有时也出现负回弹 图4 9弯曲时的回弹 回弹现象 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 弯曲回弹的表示方法 式中 弯曲半径与弯曲角的回弹值 弯曲件的弯曲半径与弯曲角 凸模的半径和角度 弯曲回弹动画 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 1影响回弹的因素 材料的机械性能 力学性能 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 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 1影响回弹的因素 相对弯曲半径 越大 回弹越大 弯曲中心角 越大 变形区的长度越长 回弹积累值也越大 故回弹角 越大 4 弯曲件的形状 一般而言 弯曲件越复杂 一次弯曲成形角的数量越多 回弹量就越小 5 模具间隙 6 弯曲方式及校正力大小 间隙小回弹小 间隙大回弹大 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 2弯曲回弹值的确定 1 自由弯曲时的回弹 P145 2 校正弯曲时的回弹值 P145 146 1 大弯曲半径的回弹 2 小弯曲半径的回弹 在实际生产中 往往根据经验或查表来初定回弹角的大小 然后在试模时进行修正 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 3减小回弹变形的措施 1 改进弯曲件的设计 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 性能稳定和板料厚度波动小的材料 小 力学 图4 18加强筋减小回弹 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 3减小回弹变形的措施 2 采取合适的弯曲工艺 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 采用拉弯工艺 图4 19拉弯工艺 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 3减小回弹变形的措施 3 合理设计弯曲模结构 图4 20补偿回弹 1 在凸模上减去回弹角 图4 20 a b 使弯曲件弯曲后其回弹得到补偿 对U形件 还可将凸 凹模底部设计成弧形 图4 12 c 弯曲后利用底部向上的回弹来补偿两直边向外的回弹 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 3减小回弹变形的措施 3 合理设计弯曲模结构 2 当弯曲件材料厚度大于0 8mm 且塑性较好时 可将凸模设计成图4 21所示的局部突起形状 使凸模作用力集中在弯曲变形区 以加大变形区的变形程度 从而减小回弹 图4 21凸模作用力集中在弯曲区减小回弹 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 3减小回弹变形的措施 3 合理设计弯曲模结构 3 对于一般较软的材料 可增加压料力 图4 22 a 或减小凸 凹模之间的间隙 图4 22 b 以增加拉应变 减小回弹 图4 22增大拉应变减小回弹 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 3减小回弹变形的措施 3 合理设计弯曲模结构 图4 23在弯曲件端部加压减小回弹 4 在弯曲件直边的端部加压 使弯曲变形区的内 外区都处于压应力状态而减小回弹 并能得到较精确的弯边高度 如图4 23所示 4 5弯曲件的回弹变形 4 5 3减小回弹变形的措施 3 合理设计弯曲模结构 5 采用橡胶或聚氨酯代替刚性凹模进行软凹模弯曲 可以使坯料紧贴凸模 同时使坯料产生拉伸变形 获得类似拉弯的效果 能显著减小回弹 如图4 24所示 图4 24采用软凹模弯曲减小回弹 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 4 8 2弯裂及其控制 弯裂现象 当板料外侧的拉应力超过材料的抗拉强度以后 在板料外侧产生的裂纹 板料是否会产生弯裂 在材料一定的情况下 主要与r t 相对弯曲半径 有关 r t越小 其变形程度就越大 越容易产生裂纹 图4 48弯曲变形 如将 外以材料断后伸长率 代入 则有 rmin t 最小相对弯曲半径 r trmin t弯裂 1 最小相对弯曲半径 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 4 8 2弯裂及其控制 影响最小相对弯曲半径的因素 1 材料的塑性及热处理状态 2 板料的表面和侧面质量 3 弯曲方向 4 弯曲中心角 图4 49板料纤维方向对最小相对弯曲半径的影响 各因素对rmin t的综合影响十分复杂rmin t的数值一般用试验方法确定表4 9 1 最小相对弯曲半径 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 4 8 2弯裂及其控制 当零件的r t小于表4 9所列数值时 可采取以下措施控制弯裂 1 采用热处理恢复经冷作硬化材料的塑性 或先去除硬化层 2 去除坯料剪切面毛刺 或用整修 挤光 滚光等方法修光剪切 3 将切断面上的毛面一侧处于弯曲受压的内缘 即朝向弯曲凸模 4 对于低塑性材料或厚料 可采用加热弯曲 5 采取两次弯曲 使变形区域扩大 每次弯曲的变形程度减小 6 对于厚料 可采取先在弯角内侧开工艺槽再弯曲的工艺 如图a b所示 对于薄料 可以在弯角处压出工艺凸肩 如图c所示 2 控制弯裂的措施 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 4 8 3偏移及其控制 1 产生偏移的原因 1 坯料形状不对称如图 a b 所示 弯曲时坯料的两边与凹模接触的宽度不同 坯料沿宽度大的一边偏移 2 弯曲件两边折弯个数不相等如图 c d 所示 折弯个数多的一边摩擦力大 因此坯料会向折弯个数多的一边偏移 3 弯曲凸 凹模结构不对称如图4 e 所示 在V形件弯曲中 坯料会向角度大的一边偏移 此外 坯料定位不稳定 压料不牢 凸模与凹模的圆角不对称 间隙不对称和润滑不一致时 也会导致弯曲时产生偏移现象 偏移现象 在弯曲过程中 坯料沿其长度方向产生滑移 从而使弯曲后的零件两直边长度不符合图样要求 偏移动画演示 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 4 8 3偏移及其控制 1 采用压料装置 使坯料在压紧状态下逐渐弯曲成形 从而防止坯料的滑动 而且还可得到平整的弯曲件 如图4 50所示 图4 50控制偏移的措施 2 控制偏移的措施 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 4 8 3偏移及其控制 2 控制偏移的措施 2 用定位销插入毛坯上的孔中定位 使坯料无法移动 图4 51a b 图4 51控制偏移的措施 1 10 凸模2 导正销3 定位板4 7 13 凹模5 顶板6 12 坯料8 弯曲件9 定位销11 定位板 3 调节定位元件的位置来补偿偏移 图4 51c 4 先成对地弯曲 弯曲后再切断 图4 51d 5 尽量采用对称的凸 凹结构 4 8弯曲成形中常见问题及解决措施 4 8 4翘曲与剖面畸变 对于细而长的板料弯曲件 弯曲后一般会沿纵向产生翘曲变形 如图4 52所示 翘曲现象一般可通过采用校正弯曲的方法进行控制 剖面畸变是指弯曲后坯料断面发生变形的现象 窄板弯曲时的剖面畸变如图4 5所示 管材和型材弯曲时 也会产生如图4 21所示的剖面畸变现象 图4 52弯曲后翘曲变形 另外 在薄壁管的弯曲中 还会出现内侧面因受宽向压应力的作用而失稳起皱的现象 图4 21 因此弯曲时管中应加填料或芯棒 4 6弯曲件的工艺性 弯曲件的工艺性 指弯曲件的结构形状 尺寸 精度 材料及技术要求等是否符合弯曲加工的工艺要求 弯曲件的材料要求具有足够的塑性 s E和 s b较小 足够的塑性和较小的 s b能保证弯曲时不开裂 较小的 s E能使弯曲件的形状和尺寸准确 最适宜于弯曲的材料 软钢 黄铜和铝等 脆性较大的材料 如磷青铜 铍青铜 弹簧钢等 要求弯曲时有较大的相对弯曲半径r t 否则容易发生裂纹 对于非金属材料 只有塑性较大的纸板 有机玻璃才能进行弯曲 而且在弯曲前坯料要预热 相对弯曲半径也应较大 一般要求r t 3 4 6 1弯曲件的材料 4 6弯曲件的工艺性 4 3 2弯曲件的结构与尺寸 1 弯曲件的形状 弯曲件形状应尽可能对称 弯曲半径左右一致 以防止弯曲时坯料偏移 防止弯曲时出现叉口和偏移的措施 增添连接带和定位工艺孔的弯曲件 4 6弯曲件的工艺性 4 3 2弯曲件的结构与尺寸 2 弯曲件的相对弯曲半径 弯曲件的r t应大于rmin t 表4 6 但也不宜过大 3 弯曲件的弯边高度 弯边高度h r 2t 当零件要求h r 2t时的措施 图4 27 图4 27弯曲件弯边高度 4 6弯曲件的工艺性 4 3 2弯曲件的结构与尺寸 4 弯曲件的孔边距 孔应位于变形区之外 如图4 28所示 当时 当时 上述关系不能满足时的措施 图4 29 一般孔边到弯曲半径中心的距离应满足 图4 28弯曲件的孔边距离 图4 29防止弯曲时孔变形的措施 4 6弯曲件的工艺性 4 3 2弯曲件的结构与尺寸 5 弯曲件上增添工艺孔和工艺槽 尺寸突变处到弯曲半径中心距离 工艺槽宽 工艺槽宽深 工艺孔直径 4 6弯曲件的工艺性 4 3 2弯曲件的结构与尺寸 6 定位工艺孔 4 6弯曲件的工艺性 4 3 2弯曲件的结构与尺寸 6 弯曲件的尺寸标注 图4 32弯曲件的尺寸标注 弯曲件尺寸标注不同 影响冲压工序的安排 如 采用图4 32 a 所示的标注方法时 可先冲孔落料 复合工序 然后再弯曲成形 工艺和模具设计较简单 采用图4 32 b c 所示的标注法 受弯曲回弹的影响 冲孔只能安排在弯曲之后进行 4 6弯曲件的工艺性 一般弯曲件长度的尺寸公差等级在IT13级以下 角度公差大于15 表4 8弯曲件未注公差的长度尺寸的极限偏差 mm 表4 7弯曲件角度的自由公差值 4 3 2弯曲件的精度 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 1弯曲件的工序安排 1 弯曲件工序安排的原则 1 对于形状简单的弯曲件 如V形件 U形件 Z形件等 可以一次弯曲成形 对于形状复杂的弯曲件 一般要多次弯曲才能成形 2 对于批量大而尺寸小的弯曲件 为使操作方便 定位准确和提高生产率 应尽可能采用级进模或复合模弯曲成形 3 需要多次弯曲时 一般应先弯两端 后弯中间部分 前次弯曲应考虑后次弯曲有可靠的定位 后次弯曲不能影响前次已弯成的形状 4 对于非对称弯曲件 为避免弯曲时坯料偏移 应尽可能采用成对弯曲后再切成两件的工艺 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 1弯曲件的工序安排 1 一次弯曲实例 2 二次弯曲实例 第一次弯曲 第二次弯曲 2 典型弯曲件的工序安排 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 1弯曲件的工序安排 2 典型弯曲件的工序安排 3 三次弯曲实例 第一次弯曲 第二次弯曲 第三次弯曲 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 1弯曲件的工序安排 2 典型弯曲件的工序安排 4 四次弯曲实例 第一次弯曲 第二次弯曲 第三次弯曲 第四次弯曲 4 7弯曲工序及弯曲模 1 弯曲模的分类与设计要点 弯曲模的分类 单工序弯曲模 级进弯曲模 复合弯曲模 通用弯曲模 弯曲模设计应考虑以下几点 1 模具结构应保证坯料定位准确 可靠 尽可能采用坯料的孔定位 防止坯料在变形过程中发生偏移 2 模具结构应不妨碍坯料在弯曲过程中的转动和移动 避免弯曲过程中坯料产生过度变薄和断面发生畸变 3 模具结构应能保证弯曲时上 下模之间水平方向的错移力得到平衡 4 7 2弯曲典型结构 实例一 实例二 实例三 实例四 实例五 4 7弯曲工序及弯曲模 1 弯曲模的分类与设计要点 弯曲模设计应考虑以下几点 4 7 2弯曲典型结构 4 毛坯的安放和工件的取出要方便 安全5 为了减小回弹 可实现校正弯曲6 应考虑凸模 凹模在制造及试模返修过程中可采取减小回弹办法的可能性 7 结构设计应考虑当压力机滑块到达下止点时 使工件弯曲部分在与模具相接触的工作部分间得到校正 8 设计制造弯曲模具时 可以先将凸模圆角半径做成最小允许尺寸 以便试模后根据需要修整放大 9 为了尽量减少工件在弯曲过程中的拉长 变薄和划伤等现象 弯曲模的凹模圆角半径应光滑 凸 凹模间隙要适当 不宜过小 4 7弯曲工序及弯曲模 1 V型件弯曲模 图4 36V形件弯曲模 1 槽形模柄2 销钉3 凸模4 定位板5 凹模6 顶杆7 弹簧 图4 36所示为V形件弯曲模基本结构 顶杆6和弹簧7在工作行程起压料作用 防止坯料偏移 回程时又可将弯曲件从凹模内顶出 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 1 V型件弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图4 37V形件折板式弯曲模 1 凸模2 心轴3 顶杆4 活动凹模5 支承板6 下模座7 支架8 铰链 9 定位板 图4 37所示为V形件折板式弯曲模 弯曲时坯料与凹模间无相对运动 适用于精度要求较高 形状复杂 定位较困难的V形件 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 2 L型件弯曲模 L形件弯曲模1 凸模2 反侧压块3 凹模4 定位销5 顶板6 压料板 主要解决坯料偏移和弯曲力不平衡问题 两直边长度相差不大的L形件用图a 相差较大的用图b 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 3 U型件弯曲模 图示为下出件U形弯曲模 这种弯曲模结构简单 但不能实现校正弯曲 弯曲件回弹大且底部不够平整 适用于高度较小 底部平整度要求不高的小型U形件 下出件U形弯曲模 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 1 凸模2 定位销3 顶杆4 凹模5 凹模镶件6 拉簧7 下模座8 弹簧座9 弹簧 闭角U形件弯曲模 3 U型件弯曲模 图示为闭角U形件弯曲模 坯料先在凹模内弯成90 的U形过渡件 当工件底部接触到凹模镶件后 凹模镶件转动而使工件最后成形 凸模回程时 带动镶件反转 并在拉簧作用下保持复位状态 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图示为形件一次成形弯曲模 图a凸模肩部妨碍了坯料的转动 弯曲件易擦伤和变薄 回弹较大 图b采用了摆块式凹模 弯曲件的质量比图a好 4 型件弯曲模 形件一次成形弯曲模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图示为形件的二次弯曲模 第一次用图a模具先弯外角 第二次用图b模具再弯内角 由于第二次弯内角时工件需倒扣在凹模上定位 故为了保证凹模的强度 形件的高度H应大于 12 15 t 1 凸模2 定位板3 凹模4 顶板5 下模座 4 型件弯曲模 形件二次弯曲模 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图示为形件两次弯曲复合模 凸凹模1先与凹模2将坯料弯成U形 继而再与活动凸模3将U形弯成形 这种结构需要凹模下腔空间较大 以方便工件侧边的转动 1 凸凹模2 凹模3 活动凸模4 顶杆 4 型件弯曲模 形件两次弯曲复合模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图4 40Z形件弯曲模 一 1 顶板2 定位销3 反侧压块4 凸模5 凹模 5 Z型件弯曲模 Z形件一次弯曲即可成形 图4 40a所示模具结构简单 但没有压料装置 弯曲时坯料容易滑动 只适用于精度要求不高的零件 图4 40b所示模具设置了顶板1和定位销2 能有效防止坯料的偏移 反侧压块3是平衡上 下模之间的水平错移力 同时也为顶板导向 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 5 Z型件弯曲模 图4 40Z形件弯曲模1 顶板2 定位销3 反侧压块4 凸模5 凹模7 压块9 凸模托板10 活动凸模 图4 40c所示Z形件弯曲模 弯曲时活动凸模10与顶板1将坯料压紧 并推动顶板下移使坯料左端弯曲 当顶板接触下模座11后 橡皮8压缩 凸模4相对于活动凸模10下移将坯料右端弯曲成形 当压块7与上模座6相碰时 整个弯曲件得到校正 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图4 41小圆弯曲模1 凸模2 压板3 芯棒4 坯料5 凹模6 滑块7 侧楔8 活动凹模 对于直径d 5mm的小圆形件 一般先弯成U形 再将U形弯成圆形 6 圆型件弯曲模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 对于直径d 20mm的大圆形件 根据圆形件的精度和料厚等要求不同 可以采用一次成形 二次成形和三次成形方法 大圆三次弯曲模a 首次弯曲b 二次弯曲c 三次弯曲 6 圆型件弯曲模 下图所示是用三道工序弯曲大圆的方法 这种方法生产率低 适用于料厚较大的工件 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 大圆两次弯曲模1 凸模2 凹模3 定位板 6 圆型件弯曲模 下图是用两道工序弯曲大圆 先预弯成三个120 的波浪形 图a 再用弯成圆形 工件顺凸模轴线方向取下 图b 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 大圆一次弯曲模1 支撑2 凸模3 摆动凹模4 顶板 右图所示是大圆一次成形模具 这种模具生产率较高 但由于回弹 在工件接缝处留有缝隙和少量直边 工件精度差 模具结构也较复杂 6 圆型件弯曲模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 标准的铰链或合页都是采用专用设备生产的 生产率很高 价格便宜 只有当选不到合适标准铰链件时才用模具弯曲 铰链件两次弯曲模 7 铰链件弯曲模 右图所示为铰链件两次弯曲模 图a 为第一道工序的预弯模 图b 是采用推圆法将铰链链件推弯成形 这种模具结构较简单 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 7 铰链件弯曲模 铰链件一次弯曲模1 斜楔2 凹模3 凸模4 弹簧 右图所示为铰链件一次弯曲模 模具中有压料装置 坯料先由凸模3压紧 继而通过斜楔1和滑动式凹模2将坯料推弯成形 该模具操作方便 零件质量也较好 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 1 凸模2 定位板3 凹模4 滚轴5 挡板 1 滚轴式弯曲模 8 其他形状件弯曲模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 1 摆动凸模2 压料装置3 凹模 2 带摆动凸模的弯曲模 8 其他形状件弯曲模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 2 单工序弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 1 凸模2 定位板3 摆动凹模 8 其他形状件弯曲模 3 带摆动凹模的弯曲模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 3 级进模 对于批量大 尺寸较小的弯曲件 为了提高生产率 操作安全 保证产品质量等 可以采用级进弯曲模进行多工位的冲裁 压弯 切断连续工艺成形 级进成形工艺 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图4 44两工位级进弯曲模 图4 44所示为冲孔 切断和弯曲两工位级进模 在第一工位上冲孔 在第二工位上进行切断和弯曲成形 推杆起推件和压料作用 反侧压块起定位和平衡凸凹模在单边切断时产生的水平错移力作用 3 级进模 1 凹模2 冲孔凸模3 凸凹模4 推杆5 反侧压块6 弯曲凸模 动画演示 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 图4 45复合弯曲模 对于尺寸不大的弯曲件 还可以采用复合模 即在压力机一次行程内 在模具同一位置上完成落料 弯曲 冲孔等几种不同的工序 图a b 切断 弯曲复合 图c 落料 弯曲 冲孔复合 4 复合模 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 对于小批生产或试制生产的零件 一般采用通用弯曲模 图4 56多次V形弯曲成形复杂零件 5 通用弯曲模 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 2弯曲典型结构 通用V形弯曲模 折弯机用弯曲模的端面形状a 通用凹模b 直臂式凸模c 曲臂式凸模 5 通用弯曲模 4 7弯曲工序及弯曲模 4 7 3弯曲模工作部分尺寸的确定 弯曲模工作零件的设计主要是确定凸 凹模工作部分的圆角半径 凹模深度 凸 凹模间隙 横向尺寸及公差等 弯曲凸 凹模工作部分的结构及尺寸如图所示 弯曲凸 凹模工作部分的结构及尺寸 4 7弯曲工序及弯曲模 1 凸模圆角半径 当弯曲件的r t 8且不小于rmin t时 取rT r 若r t rmin t 则应取rT rmin 弯曲完后采用整形使其满足要求 当弯曲件的r t 10时 由于回弹较大 rT应根据回弹值作相应的修正 2 凹模圆角半径 生产中 凹模圆角半径rA通常根据材料厚度选取 t 2mm时 rA 3 6 tt 2 4mm时 rA 2 3 tt 4mm时 rA 2t V形弯曲凹模的底部可开设退刀槽或取圆角半径rA 0 6 0 8 rT t 4 7 3弯曲模工作部分尺寸的确定 4 7弯曲工序及弯曲模 3 凹模深度 V形件弯曲模 凹模深度l0及底部最小厚度h值可查表4 10 但应保证凹模开口宽度LA之值不大于弯曲坯料展开长度的0 8倍 表4 10V形件弯曲模的凹模深度l0及底部最小厚度h mm 4 7 3弯曲模工作部分尺寸的确定 4 7弯曲工序及弯曲模 3 凹模深度 表4 11U形件弯曲凹模的h0值 mm 表4 12U形件弯曲模的凹模深度l0 mm U形件弯曲模 弯边高度不大时 凹模深度大于弯边高度 其中h0值见表4 11 弯边高度较大而平值度要求不高时 凹模深度l0值见表4 12 4 7 3弯曲模工作部分尺寸的确定 4 7弯曲工序及弯曲模 4 凸 凹模间隙 4 7 3弯曲模工作部分尺寸的确定 V形件弯曲 凸 凹模间隙由调整压力机控制 模具设计时可不考虑 U形件弯曲 凸 凹模单边间隙一般可按如下公式确定 弯曲有色金属时Z tmin ct弯曲黑色金属时Z tmax ct式中Z 弯曲凸 凹模的单边间隙 t 弯曲件的材料厚度 基本尺寸 tmin tmax 弯曲件材料的最小厚度和最大厚度 c 间隙系数 可查表取得 4 7弯曲工序及弯曲模 5 U形件弯曲凸 凹模横向尺寸及公差 确定原则 弯曲件标注外形尺寸时 下图a 以凹模为基准件 弯曲件标注内形尺寸时 下图b 以凸模为基准件 基准凸 凹模的尺寸及公差根据弯曲件的尺寸 公差 回弹情况以及模具磨损规律等因素确定 标注外形与内形的弯曲件及模具尺寸 4 7 3弯曲模工作部分尺寸的确定 4 7弯曲工序及弯曲