弯曲工艺与弯曲模设计3

1、冷冲压工艺与模具设计 项目项目3 3 弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 复习上次课内容 2.2.弯曲模典型结构及特点弯曲模典型结构及特点。 冷冲压工艺与模具设计 1.1.有哪些因素影响弯曲的工艺性有哪些因素影响弯曲的工艺性？ 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 1. 中性层和中形层位置的确定；中性层和中形层位置的确定； 2. 各类弯曲件展开尺寸的计算；各类弯曲件展开尺寸的计算； 3. 弯曲工艺力的计算。弯曲工艺力的计算。 知识点：知识点： 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 在进行弯曲工艺和弯曲模设计时，要计算出弯曲件坯料的在进行

2、弯曲工艺和弯曲模设计时，要计算出弯曲件坯料的 展开尺寸，计算依据是中性层在弯曲变形前后长度不变。即展开尺寸，计算依据是中性层在弯曲变形前后长度不变。即 中性层的长度就是弯曲件的展开长度，也就是所要求的坯料中性层的长度就是弯曲件的展开长度，也就是所要求的坯料 的长度。弯曲件展开尺寸的准确性与否直接关系到所弯工件的长度。弯曲件展开尺寸的准确性与否直接关系到所弯工件 的尺寸精度。的尺寸精度。 据中性层的定义，弯曲件的据中性层的定义，弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度坯料长度应等于中性层的展开长度。 1、弯曲中性层及中性层位置的确定、弯曲中性层及中性层位置的确定 中性层位置以中性层位置以曲率半径曲

3、率半径 表示（右图），通常用表示（右图），通常用 下面经验公式确定：下面经验公式确定： xtr 中性层位移系数，中性层位移系数， 见表见表3.4.13.4.1。 x 式中：式中： 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 对于形状比较简单、尺寸精度要求不高的弯曲件，可直接采对于形状比较简单、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。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，还需反复初步计算坯料长度后，还需反复试弯试弯不断不断修正修正，

4、才能最后确定坯，才能最后确定坯 料的形状及尺寸。料的形状及尺寸。 冷冲压工艺与模具设计 2、各类弯曲件展开尺寸的计算、各类弯曲件展开尺寸的计算 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 1 1）圆角半径圆角半径r0.5tr0.5t的弯曲件的弯曲件 1212 () 180180 Lllllrxt 按中性层展开的原理，坯料总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长度应等于弯曲件直线部分和圆弧 部分长度之和，即部分长度之和，即 冷冲压工艺与模具设计 2、各类弯曲件展开尺寸的计算、各类弯曲件展开尺寸的计算 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 L坯料展开总长度；坯料展开总长度；

5、 a弯曲中心角（弯曲中心角（）。）。 2 2）圆角半径圆角半径r0.5tr0.5t的弯曲件的弯曲件 按变形前后按变形前后体积不变体积不变条件确定坯料长度。通常采用表条件确定坯料长度。通常采用表3.4.23.4.2 所列经验公式计算。所列经验公式计算。 冷冲压工艺与模具设计 2、各类弯曲件展开尺寸的计算（续）、各类弯曲件展开尺寸的计算（续） 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 3 3）铰链式弯曲件铰链式弯曲件 对于（对于（0.60.63.53.5）的铰链件（）的铰链件（右右图）图），其坯其坯 料长度可按料长度可按下下式近似计算式近似计算。 11 1.5 ()5.74.7Llrxtrlrxt

6、 冷冲压工艺与模具设计 l 直线段长度；直线段长度； r 铰链内半径；铰链内半径； 为铰链件弯曲时中性层的为铰链件弯曲时中性层的 位移系数见表位移系数见表3.4.3 1 x 2、各类弯曲件展开尺寸的计算（续）、各类弯曲件展开尺寸的计算（续） 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一。弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一。 弯曲力与很多因素有关，实际生产中常用经验公式来进弯曲力与很多因素有关，实际生产中常用经验公式来进 行概略计算。行概略计算。 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 3、弯曲力的计算、弯曲力的计算 V

7、 V形件弯曲力：形件弯曲力： 1）自由弯曲时的弯曲力）自由弯曲时的弯曲力 U U形件弯曲力：形件弯曲力： tr KBt F b 2 6 . 0 自 tr KBt F b 2 7 . 0 自 自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力；自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力； 弯曲件的宽度；弯曲件的宽度； 弯曲材料的厚度；弯曲材料的厚度； 弯曲件的内弯曲半径；弯曲件的内弯曲半径； 自 F b 式中：式中： 材料的抗拉强度；材料的抗拉强度； 安全系数，一般取安全系数，一般取1.31.3。 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 3、弯曲力的计算、弯曲力的计算 式中：式中： 2）校正弯曲时的

8、弯曲力）校正弯曲时的弯曲力 ApF 校 校正弯曲应力；校正弯曲应力； A A 校正部分投影面积；校正部分投影面积； P P 单位面积校正力，其值见表单位面积校正力，其值见表3.5.13.5.1。 校 F 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 3、弯曲力的计算（续）、弯曲力的计算（续） 3）顶件力或压料力）顶件力或压料力 自 FFD)8 . 03 . 0( 若弯曲模设有顶件装置或压料装置，其顶件力若弯曲模设有顶件装置或压料装置，其顶件力 （或压料力（或压料力) 可近似取自由弯曲力的可近似取自由弯曲力的3080。 D F Y F 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算

9、弯曲工艺计算弯曲工艺 3、弯曲力的计算（续）、弯曲力的计算（续） 即即: 对于有压料的自由弯曲：对于有压料的自由弯曲： 4）压力机公称压力的确定）压力机公称压力的确定 对于校正弯曲：对于校正弯曲： ）（ 自压机Y FFF)3 . 12 . 1 ( 校压机 FF)3 . 12 . 1 ( 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 3、弯曲力的计算（续）、弯曲力的计算（续） 在选择压力机时，除考虑弯曲模尺寸、模具高度、模具结构在选择压力机时，除考虑弯曲模尺寸、模具高度、模具结构 和动作配合外，还考虑弯曲力的大小，选择压力机公称压力的和动作配合外，还考虑弯曲力的大小，选择压力机

10、公称压力的 大致原则如下：大致原则如下： 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 4、任务实施、任务实施 1）坯料展开尺寸计算）坯料展开尺寸计算 该例属于该例属于 有圆角半径的弯曲件，由于变薄不有圆角半径的弯曲件，由于变薄不 严重，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件严重，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，可查得中性层位移系直线部分和圆弧部分长度之和，可查得中性层位移系 数数 ，所以坯料展开长度为：，所以坯料展开长度为： tr5 . 0 28. 0 x 64mm63.9)328. 02( 180 90 2)1025(2)591

11、6( L 由于零件宽度尺寸为由于零件宽度尺寸为18mm，故毛坯尺寸应为，故毛坯尺寸应为64mm18mm。 弯曲件平面展开图见图弯曲件平面展开图见图3.66，两孔中心距为，两孔中心距为46mm。 冷冲压工艺与模具设计 任务任务5 5 计算弯曲工艺计算弯曲工艺 4、任务实施（续）、任务实施（续） 2）弯曲力的计算）弯曲力的计算 该零件为校正弯曲，校正弯曲时的弯曲力该零件为校正弯曲，校正弯曲时的弯曲力F校 校和顶件 和顶件 力力F顶 顶分别为： 分别为： =25 18 120=54FApkN 校 2 0.7 (0.3 0.8)0.3 b D KBt FF rt 自 2 0.7 1.3 18 3550

12、 0.35 23 D FkN 对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大得多，故一对于校正弯曲，由于校正弯曲力比顶件力大得多，故一 般般FD可以忽略。生产中为了安全，取：可以忽略。生产中为了安全，取： 1.8=1.8 54=97.2FFkN 校压力角 初选压力机位初选压力机位JH23-25 拓展训练拓展训练 求下列弯曲零件毛坯展开尺寸图 冷冲压工艺与模具设计 任务任务6 6 设计与计算弯曲模工作零件设计与计算弯曲模工作零件 1.凸模圆角半径凸模圆角半径 2.凹模圆角半径凹模圆角半径 3.凹模深度凹模深度 4.凸、凹模间隙凸、凹模间隙 5.U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公

13、差 知识点：知识点： 1 1、凸模圆角半径、凸模圆角半径 u当工件的相对弯曲半径当工件的相对弯曲半径/较小时，凸模圆角半径较小时，凸模圆角半径rT取等取等 于工件的弯曲半径，但不应小于表于工件的弯曲半径，但不应小于表3.2.2所列的最小弯曲半所列的最小弯曲半 径值径值rmin。 u当当/10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径rT应根据回应根据回 弹值加以修正。弹值加以修正。 冷冲压工艺与模具设计 任务任务6 6 设计与计算弯曲模工作零件设计与计算弯曲模工作零件 2 2、凹模圆角半径凹模圆角半径 凹模两边的圆角半径应凹模两边的圆角半径应一致一致，否则在弯曲时坯料会发

14、生偏移。，否则在弯曲时坯料会发生偏移。 t2mmt2mm时，时， = 3 6 A rt 2 3 A rt 2 A rt )(8 . 06 . 0(trr TA 2 24 4时，时， 4 4时，时， V V形弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径形弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径r rA A 冷冲压工艺与模具设计 任务任务6 6 设计与计算弯曲模工作零件设计与计算弯曲模工作零件 3 3、凹模深度凹模深度 V V形件弯曲模：形件弯曲模： U U形件弯曲模：形件弯曲模： 冷冲压工艺与模具设计 凹模深度过小，则坯料两端未受压部分太多，工件回凹模深度过小，则坯料两端未受压部分太多，工件回 弹大且不平直

15、，影响工件质量。若过大，则浪费模具钢材，弹大且不平直，影响工件质量。若过大，则浪费模具钢材， 且需冲床有较大的工作行程。且需冲床有较大的工作行程。 凹模深度及底部最小厚度值可查表凹模深度及底部最小厚度值可查表3.9.1.3.9.1.但应但应 保证凹模开口宽度之值不能大于弯曲坯料展开保证凹模开口宽度之值不能大于弯曲坯料展开 长度的长度的0.80.8倍。倍。 对于弯边高度不大或要求两边平直的对于弯边高度不大或要求两边平直的U U形件，形件， 则凹模深度应大于零件的高度则凹模深度应大于零件的高度, ,图中图中 值值H0H0见表见表 3.9.23.9.2；对于弯边高度较大，而平直度要求不；对于弯边高度

16、较大，而平直度要求不 高的高的U U形件，可采用图形件，可采用图3.9.1c3.9.1c所示的凹模形式，所示的凹模形式， 凹模深度凹模深度L0L0值见表值见表3.9.33.9.3。 任务任务6 6 设计与计算弯曲模工作零件设计与计算弯曲模工作零件 第九节 弯曲模结构设计 第十六次课 弯曲工艺与弯曲模设计（三） 二、弯曲模工作部分尺寸的设计（续） 4.凸、凹模间隙 V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压机的闭合高度来控制的， 设计时可以不考虑。 U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算： CttCttZ max 2/ 式中 C间隙系数，可查表3.9.4。 当工件精度要求较高时，其间隙应适当缩小

17、，取Z/2t。 冷冲压工艺与模具设计 第九节 弯曲模结构设计 5.U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差 第十六次课 弯曲工艺与弯曲模设计（三） 二、弯曲模工作部分尺寸的设计（续） 决定原则决定原则： 工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。 工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。 冷冲压工艺与模具设计 第九节 弯曲模结构设计 5.U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差（续） 第十六次课 弯曲工艺与弯曲模设计（三） 二、弯曲模工作部分尺寸的设计（续） （2）尺寸标注在外形上（）尺寸标注在外形上 A LLA 0 max 75. 0 0 )( T ZLL AT 0 min )75

18、. 0( T LLT A ZLL TA 0 )( 凹模尺寸 凸模尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 凸、凹模的制造公差，可采用79级精度， 一般取凸模的精度比凹模精度高一级。 T A 式中 冷冲压工艺与模具设计 第九节 弯曲模结构设计 1.模具结构应能保证坯料在弯曲时不发生偏移偏移: 用定料销定位（图3.8.3b），定料销装在顶板上时应注 意防止顶板与凹模之间产生窜动（3.8.1e）、（图3.8.9b）; 工件无孔时可采用定位尖（图3.8.1b）、顶杆（图 3.8.7）、顶板（图3.8.1d、图3.8.6）等措施防止坯料偏移。 第十六次课 弯曲工艺与弯曲模设计（三） 一、弯曲模结构设计应注意的问题 冷冲

19、压工艺与模具设计 第九节 弯曲模结构设计 2.模具结构不应妨碍坯料在合模过程中应有的转动转动和移动移动 （图3.8.7、3.8.20）。 3.模具结构应能保证弯曲时产生的水平方向的错移力得到平衡平衡 （图3.8.1e、图3.8.9b、图3.8.13）。 第十六次课 弯曲工艺与弯曲模设计（三） 一、弯曲模结构设计应注意的问题（续） 冷冲压工艺与模具设计 教材P150习题46 作业布置： 第十五次课 弯曲工艺与弯曲模设计（二） 冷冲压工艺与模具设计 第十五次课 弯曲工艺与弯曲模设计（二） 冷冲压工艺与模具设计 第十五次课 弯曲工艺与弯曲模设计（二） 冷冲压工艺与模具设计 第十五次课 弯曲工艺与弯曲模设计（二） 冷冲压工艺与模具设计 第十五次课 弯曲工艺与弯曲模设计（