第五章-弯曲工艺..ppt

,用模具成形弯曲件,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。,第五章弯曲工艺和弯曲模具,弯曲件的弯曲方法,模具压弯,折弯,滚弯,拉弯,一、弯曲的变形过程分析二、弯曲件的质量分析三、弯曲件的结构工艺性四、弯曲件毛坯展开尺寸的计算五、弯曲力的计算六、弯曲模工作部分结构参数的确定七、弯曲件的工序安排八、弯曲模的典型结构,第五章弯曲工艺和弯曲模具,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,相关链接：弯曲模,一、弯曲的变形过程分析,1、金属板料弯曲变形过程弯曲过程主要体现为：角度与半径变化，包括了弹性、塑性变形,2、板料塑性弯曲变形的特点,a、弯曲变形区域主要在零件的圆角变形。b、长度方向变形:内层纤维受压而变缩短;外层纤维受拉而伸长,c、板料宽度变形状况,、窄的板料（b3t）弯曲时，它的横截面几乎无变化。,d、板料厚度的变化,弯曲变形区内的板料厚度减薄。（因为中性层向里移，外层变薄大于内层变厚，因此总的变薄。）,应变状态,宽板（b/t3）,窄板（b/t3）,长度方向1：内区压应变，外区拉应变,厚度方向2：内区拉应变，外区压应变,宽度方向3：内区拉应变，外区压应变,长度方向1：内区压应变，外区拉应变,厚度方向2：内区拉应变，外区压应变,宽度方向3：内外区近似为零,三向应变,两向应变,3、塑性弯曲变形区的应力、应变,应力状态,宽板（b/t3）,窄板（b/t3）,长度方向1：内区受压，外区受拉,厚度方向2：内外均受压应力,宽度方向3：内外侧压力均为零,长度方向1：内区受压，外区受拉,厚度方向2：内外均受压应力,宽度方向3：内区受压，外区受拉,两向应力,三向应力,1、弯曲回弹,a、回弹的表现形式：弯曲件的角度增大弯曲件的半径增大,二、弯曲件的质量分析,相关链接：回弹,b、影响回弹因素,材料材料机械性能：工件的相对弯曲半径：弯曲：越小，变形区域越大，回弹大。加工(校正程度)：校正程度大，回弹小；反之则回弹大。模具(模具间隙)：间隙小，回弹小；反之则回弹大。工件形状：工件越复杂，成形角的数量越多，回弹量就越小,c、回弹值的确定,当10即要考虑半径回弹，也要考虑角度回弹。,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。,d、减少回弹的措施,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,小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。,采取适当的弯曲工艺,（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。,合理设计弯曲模,（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。（3）对于厚度在0.8mm以上的软材料，r/t又不大时，可采取改变凸模结构。（4）在弯曲件直边端部纵向加压。（5）用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。,2、弯裂,弯曲半径越小，材料弯曲时的伸长越大，因此存在一个保证材料不发生弯裂的最小弯曲半径。rmin半径小到临近破裂的半径；最小相对弯曲半径，表示弯曲时的成形极限。其值越小越有利于弯曲成形。,影响最小弯曲半径的因素,材料机械性能：塑性,rmin,rmin/t弯曲件角度：越大，rmin/t越小（90时不影响）弯曲方向（材料纤维方向对弯曲半径影响）板料边缘及表面状态板宽及板料热处理等的影响,3、弯曲时的偏移,a、偏移现象的产生的原因两边弯曲时摩擦力不一样，不均衡造成的,、采用压料装置、利用毛坯上的孔或设计工艺孔，在模具上安装定位杆。、将不对称形状的弯曲件组合成对称形状弯曲件进行弯曲，然后再切开。、提高模具制造精度、间隙调整对称（均匀）,b、克服偏移的措施,相关链接：偏移,三、弯曲件的结构工艺性,1、最小弯曲半径2、弯曲件孔边距3、弯曲件的直边高度4、边缘部分有缺口时的弯曲5、切口的形状的处理6、弯曲件的尺寸公差,弯曲半径弯曲件弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，否则要多次弯曲，增加工序数；若r0.5t时称为有圆角半径弯曲,b、无圆角半径弯曲,根据质量守衡定律，变形前后等体积原则：弯曲前：弯曲后：,r0.5t时称为无圆角半径弯曲,无圆角半径弯曲公式,根据实际加工情况进行修正，引入修正系数其中：,C、铰链式弯曲件,对于（0.63.5）的铰链件（右图），其坯料长度可按下式近似计算：,五、弯曲力的计算,1、弯曲力的计算自由弯曲单角自由弯曲、双角自由弯曲校正弯曲2、压弯时的顶件力和卸料力3、压力机的选用,1、弯曲力的计算,自由弯曲单角（V形件）自由弯曲：双角（U形件）自由弯曲：,自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力；b弯曲件的宽度；弯曲材料的厚度；弯曲件的内弯曲半径；,式中：,材料的抗拉强度；安全系数，一般取1.3。,校正弯曲力的计算,校正弯曲力的计算则应根据单位面积上的分布力的大小进行运算其中：q为单位面积上的所需校正力（课本p133表5-6）A为校正部分的投影面积,2、压弯时的顶件力和卸料力,顶件力与卸料力的值可以近似取自由弯曲力的3080,3、压力机的选用,压力机吨位的确定自由弯曲：校正弯曲：校正弯曲时由于顶件力、卸料力相对校正力都要小的多，因此只需教核校正力,六、弯曲模工作部分结构参数的确定,1、弯曲凸模的圆角半径：2、弯曲凹模的圆角半径及工作部分的深度3、弯曲凸凹模之间的间隙4、弯曲凸凹模横向尺寸的计算,1、弯曲凸模的圆角半径,a、当r/t10时，取R凸=r如果要求的弯曲半径小于最小弯曲半径，即：当rrmin时，首先取R凸=rmin；然后再加一道整形，取R凸=rb、当,2、弯曲凹模的圆角半径及工作部分的深度,当t4R凹=2t对于V形件弯曲凹模，底部可以开退刀槽，也可以取工作深度L0可查表对于V形件查表5-7对于U形件查表5-9,3、弯曲凸凹模之间的间隙,a、对于V形件，其间隙是靠压力机的装模高度来控制，与模具设计无关b、对于U形件，单边间隙Z/2=tmax+ct其中：c为间隙系数，与H、b值有关，查表5-10,4、弯曲凸凹模横向尺寸的计算,a、工件标注外形尺寸，以凹模为基准件，间隙取在凸模上b、工件标注内形尺寸时，以凸模为基准件，间隙取在凹模上c、和按采用79级精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一级。,七、弯曲件的工序安排,1、对于形状简单的弯曲件（V形、U形、Z形件等），可一次弯曲成形。2、对于形状较复杂的弯曲件，一般要两次或两次以上才能弯曲成形。（这时应尽可能采用多工序的连续模。）注意事项：一般先弯曲两端部分，后弯曲中间部分的角。前次弯曲必须考虑后次弯曲有可靠的定位，后次弯曲不影响前次已成形的部分,第一道工序,第二道工序,铰链件弯曲模,预弯模+立式卷圆模,卧式卷圆模,相关链接：铰链件弯曲模,八、弯曲模的典型结构,形弯曲模的一般结构形式1凸模2定位板3凹模4定位尖5顶杆6形顶板7顶板8定料销9反侧压块,V形精弯模,1-凸模2支架3定位板（或定位销）4活动凹模5转轴6支承板7顶杆,形件弯曲模,凸模,凹模,弹簧,凸模活动镶块,凹模活动镶块,凹模活动镶块,定位销,转轴,顶板,弯曲角小于90的形弯曲模1凸模2转动凹模3弹簧,四角形件一次成形弯曲模,）首次弯曲）二次弯曲1凸模2定位板3凹模4顶板5下模形,四