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1、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 材料的力学性能 材料表面和侧面的质量 弯曲线的方向 弯曲中心角 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 3 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
2、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 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 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
3、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h r 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
4、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 当t 2mm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 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 批量大而尺寸较小的弯曲件 尽可能
5、采用级进模或复合模 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 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
6、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
7、曲率减小 弯曲中心角减小 第七节提高弯曲件精度的工序措施 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 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 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 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 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 弯曲方式及弯曲模 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 五 影响
8、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 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
9、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 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 凸模工作部分的圆角半径和角度可按下式进行计算 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 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 第七节提高弯曲件精度的工序措施 校正弯曲时的回
10、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 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 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
11、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
12、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 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 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 克服回弹措施 第三章弯曲工艺与弯曲模设计 克服回弹措施 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
