第三章弯曲模设计

1、第三章弯曲模设计第三章弯曲模设计 把平板毛坯、管材、型材弯曲成一定角度、形成一把平板毛坯、管材、型材弯曲成一定角度、形成一定形状的零件的冲压工序叫定形状的零件的冲压工序叫弯曲弯曲。滚弯拉弯折弯模具压弯应用 弯曲成形工艺在工业应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。生活中的弯曲零件生活中的弯曲零件用用模模具具成成形形弯弯曲曲件件一一用用模模具具成成形形弯弯曲曲件件二二弯曲变形过程弯曲变形过程3-1弯曲变形过程分析弯曲变形过程分析 一、弯曲变形过程一、弯曲变形过程d.凸 模 继 续 下 行 ， 板 料 直 边 部

2、 分 反 向 弯 曲 ， 行 程 终 了 时 凸 凹 模 对 工 件 进 行 了 校 正 。c.凸 模 继 续 下 压 ， 变 形 区 减 小 ， 板 料 与 凸 模 成 三 点 接 触 。b.凸 模 继 续 下 压 ， 工 件 弯 曲 半 径 和 弯 曲 力 臂 减 小 。a.凸 模 下 压 ， 工 件 自 由 弯 曲二、弯曲变形的特点二、弯曲变形的特点 弯曲变形主要在弯曲弯曲变形主要在弯曲件的圆角部分。件的圆角部分。 变形区内，板料外侧变形区内，板料外侧受拉，内侧受压，中受拉，内侧受压，中间有一应变中性层。间有一应变中性层。 弯曲变形区板厚外侧弯曲变形区板厚外侧变薄，内侧变厚。变薄，内侧变

3、厚。本节重点本节重点 弯曲变形过程分析 从弯曲变形区断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层 3-2弯曲件的工艺性弯曲件的工艺性(P91-94)一、最小弯曲半径一、最小弯曲半径最小弯曲半径最小弯曲半径 : 弯曲时最外层金属不发生破坏时，所能变形成的内侧最小圆角半径称为最小弯曲半径。影响最小弯曲半径的因素影响最小弯曲半径的因素 材料的性能：塑性好，最小弯曲半径小。材料的性能：塑性好，最小弯曲半径小。 下料的方向和折弯的方向。下料的方向和折弯的方向。 毛坯边缘的状况：毛刺、裂纹、加工硬毛坯边缘的状况：毛刺、裂纹、加工硬化。化。 材料热处理状态：退火材料，塑性好。材料热处理状态：退火材料，塑性好。

4、 板料宽度：窄板弯曲，材料可自由流动，板料宽度：窄板弯曲，材料可自由流动，最小弯曲半径小。最小弯曲半径小。二、弯曲件的形状二、弯曲件的形状 弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径。弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径。 弯曲件边长不能过小：弯曲件边长不能过小：hr+2t。 弯曲件的形状力求对称，避免弯曲过程发生弯曲件的形状力求对称，避免弯曲过程发生窜动。窜动。 弯曲件中孔的位置：孔应处于弯曲变形区外。弯曲件中孔的位置：孔应处于弯曲变形区外。 t2mm, L t; t 2mm, L 2t.三、弯曲件的尺寸精度三、弯曲件的尺寸精度(P94) 弯曲件的尺寸精度不弯曲件的尺寸精度不应高于应高于IT13级

5、。级。 弯曲件弯曲件最小弯曲半径及其影响因素 弯曲件的形状应注意:对称、圆角半径、边长、孔的位置 弯曲件的尺寸精度不应高于IT13级。本节重点本节重点 弯曲件弯曲件最小弯曲半径及其影响因素3-3弯曲件的质量分析弯曲件的质量分析 在实际生产中，弯曲件的主要质量在实际生产中，弯曲件的主要质量问题有问题有回弹、滑移、弯裂回弹、滑移、弯裂等。等。 一、弯曲件的裂纹一、弯曲件的裂纹产生裂纹的原因：产生裂纹的原因： 材料材料:板料塑性差；板料塑性差； 折弯方向：弯曲线与板料轧纹方向不符合折弯方向：弯曲线与板料轧纹方向不符合要求。要求。 相对弯曲半径：过小。相对弯曲半径：过小。 毛坯断面质量：不好或有毛刺的

6、一面在弯毛坯断面质量：不好或有毛刺的一面在弯曲件的外侧。曲件的外侧。 间隙：弯曲间隙太小。间隙：弯曲间隙太小。 润滑：润滑不良等润滑：润滑不良等防止裂纹的措施防止裂纹的措施 用剪切面和表面质量都比较好的毛坯。用剪切面和表面质量都比较好的毛坯。 采用合理模具间隙，改善润滑条件。采用合理模具间隙，改善润滑条件。 制件尽量采用大弯曲半径，否则实行多制件尽量采用大弯曲半径，否则实行多次弯曲。次弯曲。 塑性差或加工硬化严重的毛坯应先退火。塑性差或加工硬化严重的毛坯应先退火。 脆材或厚板可用加热弯曲。脆材或厚板可用加热弯曲。 毛坯有毛刺的一面应置于变形区的内侧毛坯有毛刺的一面应置于变形区的内侧二、弯曲件的

7、滑移二、弯曲件的滑移 由于毛坯与模具之间磨擦的存在，当磨擦力不平衡时造成毛坯的移位，称作滑移 滑移原因滑移原因: 制件结构不对称、两边弯曲角不同；凹模两边半径不等、间隙不同、润滑情况不同。克服滑移的措施克服滑移的措施(1) 采用对称工件、凹模结构，保证间隙均匀采用对称工件、凹模结构，保证间隙均匀克服滑移的措施克服滑移的措施(2) 采用有弹顶装置的弯曲模采用有弹顶装置的弯曲模克服滑移的措施克服滑移的措施(3) 采用挡料销采用挡料销。三、弯曲件的回弹三、弯曲件的回弹 回弹：弯曲卸载后，弯曲件会产生弹性恢复，回弹：弯曲卸载后，弯曲件会产生弹性恢复，称为弯曲件的回弹。称为弯曲件的回弹。 影响回弹的因素

8、影响回弹的因素 材料的力学性能：材料的力学性能： 相对弯曲半径相对弯曲半径 r/t： r/t越小，纯弹性变越小，纯弹性变形所占比例小，回弹小。形所占比例小，回弹小。 弯曲方法：自由弯曲回弹大，校正弯弯曲方法：自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小。曲回弹小。 模具间隙：间隙大，回弹大。模具间隙：间隙大，回弹大。 弯曲件的形状：弯曲件的形状：u形比形比v形回弹小形回弹小。减小回弹的措施减小回弹的措施 用补偿法克服回弹：用补偿法克服回弹：对于塑性较好的材料，在凹模或凸模上做出等于回弹角的斜度.减小回弹的措施减小回弹的措施 用校正法克服回弹：用校正法克服回弹：对于板料较薄又是软材料弯曲时，可将凸模局部突起，

9、或使凹模圆角半径大于凸模圆角半径。减小回弹的措施减小回弹的措施 用增加拉应力的方法克服回弹用增加拉应力的方法克服回弹减小回弹的措施减小回弹的措施 用软模法克服回弹：可以使毛坯在用软模法克服回弹：可以使毛坯在弯曲时三向受压。弯曲时三向受压。减小回弹的措施减小回弹的措施 从零件结构上采取措施从零件结构上采取措施 弯曲件产生裂纹的原因、防止裂纹的措施 弯曲滑移原因、克服滑移的措施 影响弯曲回弹的因素、减小弯曲回弹的措施本节重点本节重点 弯曲件产生裂纹的原因、防止裂纹的措施 弯曲滑移原因、克服滑移的措施 影响弯曲回弹的因素、减小弯曲回弹的措施3-4弯曲件展开长度的计算弯曲件展开长度的计算(P96) 弯

10、曲毛坯尺寸可以根据应变弯曲毛坯尺寸可以根据应变中性层在弯曲前后长度不变中性层在弯曲前后长度不变的特点确定。的特点确定。 弯曲时应变中性层的位置弯曲时应变中性层的位置 大圆角半径弯曲：根据弯曲前大圆角半径弯曲：根据弯曲前后体积不变的特点，可计算出后体积不变的特点，可计算出 小圆角半径弯曲：变形中应变小圆角半径弯曲：变形中应变中性层内移，根据经验公式有中性层内移，根据经验公式有2tr 5tr5trtKr1K1查表查表32弯曲件的展开长度弯曲件的展开长度 圆角弯曲圆角弯曲 尖角弯曲尖角弯曲 或或 X=0.4-0.6)()KrtKrLLLnnnntLLL785. 021txL

11、LL213 . 0tr3-5弯曲力的计算弯曲力的计算(P97) 弯曲力是设计冲压工艺过程和选择设备弯曲力是设计冲压工艺过程和选择设备时的重要依据之一，但由于弯曲力受材时的重要依据之一，但由于弯曲力受材料性能、零件形状、弯曲方法、模具结料性能、零件形状、弯曲方法、模具结构等多种因素的影响，因此很难用理论构等多种因素的影响，因此很难用理论分析的方法进行准确计算，所以，常用分析的方法进行准确计算，所以，常用经验公式计算。经验公式计算。3-6弯曲件工序的安排弯曲件工序的安排 工序安排的原则工序安排的原则 先弯外角，后弯内角。先弯外角，后弯内角。 后道工序安排时不能破坏前道工序弯后道工序安排时不能破坏前

12、道工序弯曲变形部分。曲变形部分。 前道工序弯曲时必须考虑后道工序弯前道工序弯曲时必须考虑后道工序弯曲时有合适的定位。曲时有合适的定位。例子例子工序安排方法工序安排方法 对于简单件，应采用一次弯曲对于简单件，应采用一次弯曲工序安排方法工序安排方法 对于形状较复杂的制件，应采用两道对于形状较复杂的制件，应采用两道工序弯曲成形工序弯曲成形工序安排方法工序安排方法 对于形状复杂的制件，应采用三道或对于形状复杂的制件，应采用三道或三道以上的工序弯曲成形三道以上的工序弯曲成形工序安排方法工序安排方法 对于对称单边制件，应采用对弯的方对于对称单边制件，应采用对弯的方法，成形后再剪开。法，成形后再剪开。3-7

13、弯曲模的结构设计弯曲模的结构设计 简单弯曲模简单弯曲模 1、V形弯曲模形弯曲模2、U形形弯弯曲曲模模3、Z形形弯弯曲曲模模4、圆形件弯曲模、圆形件弯曲模圆形件弯曲模圆形件弯曲模5、铰链弯曲模、铰链弯曲模3-8弯曲模工作部分尺寸的确定弯曲模工作部分尺寸的确定一、凸凹模圆角半径一、凸凹模圆角半径 凸模圆角半径凸模圆角半径： r/t较小且较小且 时，时， ； 当当 时，应增加整形工序，使时，应增加整形工序，使 。 凹模圆角半径凹模圆角半径rrpminrr minrr rrpmmtmmtmmt4422trtrtrddd2)32()63(二、凹模深度二、凹模深度凹模深度要适当，过大模具耗材，凹模深度要适

14、当，过大模具耗材，过小则工件两端自由部分过长，过小则工件两端自由部分过长，弯曲件回弹（弹复）大。一般根弯曲件回弹（弹复）大。一般根据查表获得。据查表获得。三、凸凹模间隙三、凸凹模间隙 弯曲弯曲U形件，间隙小，磨损大，模具寿命低，形件，间隙小，磨损大，模具寿命低，工件易受伤，且工件减薄；间隙大，回弹大，工件易受伤，且工件减薄；间隙大，回弹大，公差等级下降。公差等级下降。 一般来说对于黑色金属有：一般来说对于黑色金属有： 精度要求不高：精度要求不高： 精度要求较高：精度要求较高： 精度要求很高：精度要求很高： 对于有色金属：对于有色金属：minmaxtCtCtCtC)05. 11 (四、凸凹模工作部分尺寸及公差四、凸凹模工作部分尺寸及公差 1、工件尺寸标注在外形上（基准件为凹模）、工件尺寸标注在外形上（基准件为凹模） 工件为双向公差工件为双向公差 凹模宽度：凹模宽度： 凸模宽度：凸模宽度： 工件为单向公差工件为单向公差 凹模宽度：凹模宽度： 凸模宽度：凸模宽度：L)(0L0min0)()5 . 0(pdZBBLBd