弯曲2工艺设计

第五节弯曲工艺设计最小弯曲半径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。第三章弯曲工艺与弯曲模设计一、最小相对弯曲半径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２．最小弯曲半径rmin的数值第三章弯曲工艺与弯曲模设计一、最小弯曲半径（续）参见表3－５3．提高弯曲极限变形程度的方法（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，或将有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘。（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。第五节弯曲工艺设计开槽后进行弯曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计纤维方向对的影响第三章弯曲工艺与弯曲模设计rmin/t第五节弯曲件的工艺性具有足够的塑性，屈强比（第三章弯曲工艺与弯曲模设计三、弯曲件的材料bs/Es/tr/min脆较大的材料，则最小相对弯曲半径屈服点与弹性模量的比值（则有利于弯曲成形和工件质量的提高。）小，）小，大，回弹大，不利于成形。二、弯曲件的工艺性一般弯曲件的经济公差等级在IT13级以下，角度公差大于15´。第五节弯曲件的工艺性１．弯曲半径弯曲件的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；也不宜过大，因为过大时，受到回弹的影响，弯曲角度与弯曲半径的精度都不易保证。第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件的结构第五节弯曲件的工艺性2．弯曲件的形状一般要求弯曲件形状对称，弯曲半径左右一致，则弯曲时坯料受力平衡而无滑动。第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件的结构（续）第五节弯曲件的工艺性3．弯曲件直边高度弯曲件的直边高度不宜过小，其值应为hr+2t第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件的结构（续）第五节弯曲件的工艺性4．防止弯曲根部裂纹的工件结构在局部弯曲某一段边缘时，为避免弯曲根部撕裂，应减小不弯曲部分的长度B，使其退出弯曲线之外，即b≥r（如上页图a），或在弯曲部分与不弯曲部分之间切槽，或在弯曲前冲出工艺孔。第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件的结构（续）第五节弯曲件的工艺性5．弯曲件孔边距离第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件的结构（续）tltl2当t2mm时，当t≥2mm时，第五节弯曲件的工艺性第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件的结构（续）6．增添连接带和定位工艺孔增添连接带和定位工艺孔的弯曲件第五节弯曲件的工艺性7．尺寸标注尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、弯曲件的结构（续）第六节弯曲件的工序安排１．形状简单的弯曲件：采用一次弯曲成形；形状复杂的弯曲件：采用二次或多次弯曲成形。２．批量大而尺寸较小的弯曲件：尽可能采用级进模或复合模。３．需多次弯曲时：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成形的形状。４．弯曲件形状不对称时：尽量成对弯曲，然后再剖切第三章弯曲工艺与弯曲模设计一、弯曲件的工序安排原则第六节弯曲件的工序安排第三章弯曲工艺与弯曲模设计二、典型弯曲件的工序安排一次弯曲二次弯曲第一次弯曲第二次弯曲第六节弯曲件的工序安排第三章弯曲工艺与弯曲模设计二、典型弯曲件的工序安排（续）三次弯曲第一次弯曲第二次弯曲第三次弯曲第六节弯曲件的工序安排第三章弯曲工艺与弯曲模设计二、典型弯曲件的工序安排（续）四次弯曲第一次弯曲第二次弯曲第三次弯曲第四次弯曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计成对弯曲成形第三章弯曲工艺与弯曲模设计第七节提高弯曲件精度的工序措施弯曲后的翘曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计第七节提高弯曲件精度的工序措施型材、管材弯曲后的剖面畸变第三章弯曲工艺与弯曲模设计第七节提高弯曲件精度的工序措施第七节提高弯曲件精度的工序措施一、拉裂现象二、截面畸变现象三、翘曲现象第七节提高弯曲件精度的工序措施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，这种现象叫回弹。第三章弯曲工艺与弯曲模设计四、回弹现象弯曲回弹的表现形式：１．曲率减小２．弯曲中心角减小第七节提高弯曲件精度的工序措施１．材料的力学性能第三章弯曲工艺与弯曲模设计五、影响回弹的因素ES/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第七节提高弯曲件精度的工序措施２．相对弯曲半径第三章弯曲工艺与弯曲模设计五、影响回弹的因素（续）越大，回弹越大。tr/tr/变形程度对弹性恢复值的影响第七节提高弯曲件精度的工序措施３．弯曲中心角第三章弯曲工艺与弯曲模设计五、影响回弹的因素（续）越大，变形区的长度越长，回弹积累值也越大，故回弹角越大。第七节提高弯曲件精度的工序措施４．弯曲方式及弯曲模第三章弯曲工艺与弯曲模设计五、影响回弹的因素（续）（1）在无底凹模内作自由弯曲时（图3.3.4），回弹最大。（2）在有底凹模内作校正弯曲时（图3.1.3），回弹较小。校正弯曲圆角部分的回弹比自由弯曲时大为减小。校正弯曲时圆角部分的较小正回弹与直边部分负回弹的抵销，回弹可能出现正、零或是负三种情况。（3）在弯曲U形件时，凸、凹模之间的间隙对回弹有较大的影响。间隙越大，回弹角也就越大，如图3.3.5所示。第七节提高弯曲件精度的工序措施５．工件的形状第三章弯曲工艺与弯曲模设计五、影响回弹的因素（续）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。第七节提高弯曲件精度的工序措施方法: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。第三章弯曲工艺与弯曲模设计三、回弹值的确定第七节提高弯曲件精度的工序措施１．小变形程度（≥10）自由弯曲时的回弹值第三章弯曲工艺与弯曲模设计三、回弹值的确定（续）tr/凸模工作部分的圆角半径和角度可按下式进行计算：TTsTrrEtrrr31第七节提高弯曲件精度的工序措施2．大变形程度（＜5）自由弯曲时的回弹值第三章弯曲工艺与弯曲模设计六、回弹值的确定（续）tr/卸载后弯曲件圆角半径的变化是很小的，可以不予考虑，而仅考虑弯曲中心角的回弹变化。弯曲中心角为90°时部分材料的平均回弹角见表3-3。当弯曲件弯曲中心角不为90°时，其回弹角可用下式计算：9090第七节提高弯曲件精度的工序措施３．校正弯曲时的回弹值第三章弯曲工艺与弯曲模设计六、回弹值的确定（续）校正弯曲的回弹可用试验所得的公式计算。V形件校正弯曲的回弹第七节提高弯曲件精度的工序措施1.改进弯曲件的设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计七、减少回弹的措施（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。Es/（2）尽量选用小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。第七节提高弯曲件精度的工序措施2.采取适当的弯曲工艺第三章弯曲工艺与弯曲模设计七、减少回弹的措施（续）（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σs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。工件在拉弯中沿截面高度的应变分布第七节提高弯曲件精度的工序措施3.合理设计弯曲模第三章弯曲工艺与弯曲模设计七、减少回弹的措施（续）（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（图3.3.11）。（3）对于厚度在0.8mm以上的软材料，r/t又不大时，可采取如图3.3.12所示结构。第七节提高弯曲件精度的工序措施3.合理设计弯曲模(续）第三章弯曲工艺与弯曲模设计七、减少回弹的措施（续）（4）对于U形件弯曲当r/t较小时,可采取增加背压的方法(如图3.3.12b)；当r/t较大时，可采取将凸模端面和顶板表面作成一定曲率的弧形（如图3.3.13）；另一种克服回弹的有效方法：采用摆动式凹模，而凸模侧壁应有补偿回弹角（图3.3.13b）；当材料厚度负偏差较大时，可设计成凸、凹模间隙可调的弯曲模（图3.3.13c）。第七节提高弯曲件精度的工序措施3.合理设计弯曲模(续）第三章弯曲工艺与弯曲模设计七、减少回弹的措施（续）（5）在弯曲件直边端部纵向加压（图3.3.14）。（6）用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。（图3.3.15）。第三章弯曲工艺与弯曲模设计无底凹模内的自由弯曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计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－定位板第三章弯曲工艺与弯曲模设计间隙对回弹的影响第三章弯曲工艺与弯曲模设计拉弯用模具第三章弯曲工艺与弯曲模设计拉弯时断面内切向应变的分析第三章弯曲工艺与弯曲模设计克服回弹措施Ⅰ第三章弯曲工艺与弯曲模设计克服回弹措施Ⅱ第三章弯曲工艺与弯曲模设计克服回弹措施Ⅲ第三章弯曲工艺与弯曲模设计坯料端部加压弯曲第三章弯曲工艺与弯曲模设计软凹模弯曲