钣金成形与模具设计-弯曲变形分析

学习单元2：弯曲模设计内容简介：弯曲是冲压基本工序。本学习单元在分析弯曲变形过程及弯曲件质量影响因素的基础上，介绍弯曲工艺计算、工艺方案制定和弯曲模设计。涉及弯曲变形过程分析、弯曲半径及最小弯曲半径影响因素、弯曲卸载后的回弹及影响因素、减少回弹的措施、坯料尺寸计算、工艺性分析与工艺方案确定、弯曲模典型结构、弯曲模工作零件设计等。学习单元2：弯曲模设计学习目的与要求：1.了解弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；2.掌握弯曲工艺计算方法。3.掌握弯曲工艺性分析与工艺设计方法；4.认识弯曲模典型结构及特点，掌握弯曲模工作零件设计方法；5.掌握弯曲工艺与弯曲模设计的方法和步骤。学习单元2：弯曲模设计重点：1.弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；2.弯曲工艺计算方法；3.弯曲工艺性分析与工艺方案制定；4.弯曲模典型结构与结构设计；5.弯曲工艺与弯曲模设计的方法和步骤。难点：1.弯曲变形规律及弯曲件质量影响因素；2.影响回弹的因素与减少回弹的措施；3.弯曲工艺计算；4.弯曲模典型结构与弯曲模工作零件设计。本次课重点：1.板料弯曲的变形特点；2.影响最小弯曲半径的因素。3.提高弯曲极限变形程度的措施有哪些？学习单元2：弯曲模设计第一节弯曲变形过程及变形特点弯曲：弯曲方法：弯曲模：本学习单元与情境1相比：

准确工艺计算难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。

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。弯曲所使用的模具。

弯曲方法可分为在压力机上利用模具进行的压弯以及在专用弯曲设备上进行的折弯、滚弯、拉弯等。生活中的弯曲件用模具成形的弯曲件之一、之二学习单元2：弯曲模设计V形弯曲是最基本的弯曲变形。一、弯曲变形过程1.弯曲变形过程（三维动画、平面动画）自由弯曲校正弯曲弹性弯曲塑性弯曲弯曲变形过程约束弯曲

向凸模弯曲

反向弯曲第一节弯曲变形过程及变形特点学习单元2：弯曲模设计二、塑性弯曲变形区的应力、应变应变状态

宽板（B/t＞3）

窄板（B/t＜3）长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变厚度方向ε2：内区拉应变，外区压应变

宽度方向ε3：内区拉应变，外区压应变长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变厚度方向ε2：内区拉应变，外区压应变

宽度方向ε3：内外区近似为零三向应变两向应变第一节弯曲变形过程及变形特点学习单元2：弯曲模设计二、塑性弯曲变形区的应力、应变（续）应力状态

宽板（B/t＞3）

窄板（B/t＜3）长度方向σ1：内区受压，外区受拉厚度方向σ2：内外均受压应力

宽度方向σ3：内外侧压力均为零长度方向σ1：内区受压，外区受拉厚度方向σ2：内外均受压应力

宽度方向σ3：内区受压，外区受拉两向应力三向应力第一节弯曲变形过程及变形特点学习单元2：弯曲模设计相对弯曲半径（r/t）：三、变形程度及其表示方法弯曲中心角为α

表示板料弯曲变形程度的大小。

第一节弯曲变形过程及变形特点学习单元2：弯曲模设计1.中性层的内移四、板料弯曲的变形特点２.变形区板料厚度变薄和长度增加３.细而长的板料弯曲后的纵向翘曲与窄板弯曲后的剖面畸变管材、型材弯曲后的剖面畸变第一节弯曲变形过程及变形特点学习单元2：弯曲模设计最小弯曲半径rmin：在板料不发生破坏的条件下，所能弯成零件内表面的最小圆角半径。常用最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极限。其值越小越有利于弯曲成形。1.影响最小弯曲半径的因素（１）材料的力学性能（２）材料表面和侧面的质量（３）弯曲线的方向（４）弯曲中心角第二节最小弯曲半径学习单元2：弯曲模设计２.最小弯曲半径rmin的数值参见表3-23.提高弯曲极限变形程度的措施

（1）经冷变形硬化的材料，可热处理后再弯曲。

（2）清除冲裁毛刺，或将有毛刺的一面朝向凸模。

（3）对于低塑性的材料或厚料，可采用加热弯曲。

（4）采取两次弯曲的工艺方法，中间加一次退火。

（5）对较厚材料的弯曲，如结构允许，可采取开槽后弯曲。第二节最小弯曲半径学习单元2：弯曲模设计弯曲成形典型零件

学习单元2：弯曲模设计弯曲件的弯曲方法

模具压弯折弯滚弯拉弯学习单元2：弯曲模设计Ｖ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－定位板学习单元2：弯曲模设计弯曲变形过程学习单元2：弯曲模设计弯曲前坐标网格的变化

弯曲后

弯曲前学习单元2：弯曲模设计弯曲变形区的横截面变化情况

窄板（B/t﹤3）宽板（B/t﹥3）

学习单元2：弯曲模设计学习单元2：弯曲模设计学习单元2：弯曲模设计纤维方向对的影响rmin/t学习单