模具设计 演示文稿第3章

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1、第三章 弯曲工艺及弯曲模 1.弯曲变形过程及其特点 2.最小弯曲半径 3.弯曲件的回弹 4.弯曲件展开长度的确定 5.弯曲力的计算 6.弯曲件的结构工艺性 7.弯曲模工作部分设计 8.弯曲模典型结构 要求: 掌握弯曲件的回弹规律、零件成形过程中的掌握弯曲件的回弹规律、零件成形过程中的各种缺陷及防止措施；各种缺陷及防止措施； 熟悉弯曲件的工艺计算；熟悉弯曲件的工艺计算； 能够对弯曲件进行工艺性分析；能够对弯曲件进行工艺性分析； 熟练掌握弯曲模的工序安排；熟练掌握弯曲模的工序安排； 对简易弯曲模具能够进行结构设计对简易弯曲模具能够进行结构设计. .n弯曲定义弯曲定义：是将坯料弯成具有一定角度和曲率

2、的变：是将坯料弯成具有一定角度和曲率的变形工序形工序. . n设备和方法设备和方法 A A压弯压弯: :用压力机或弯扳机、闸压床等进行扳料用压力机或弯扳机、闸压床等进行扳料的弯曲的弯曲. . B B卷弯卷弯: :管子和型材多用此法管子和型材多用此法. . C C滚弯滚弯: :用三、四个滚轮作大口径管件的弯曲用三、四个滚轮作大口径管件的弯曲. .n弯曲毛坯的种类弯曲毛坯的种类：板料、棒料、型材、管材：板料、棒料、型材、管材时间所限，只讨论板料弯曲！（a a）模具压弯；（模具压弯；（b b）折弯；（折弯；（c c）拉弯拉弯; ;（d d）滚弯；滚弯； （e e）辊压辊压弯曲零件的成形方法弯曲零件的

3、成形方法自动弯管机手动弯管机手动滚弯机液压板料折弯机3-1 3-1 弯曲变形的过程及变形特点弯曲变形的过程及变形特点 1.1.板料金属弯曲变形过程板料金属弯曲变形过程 弯曲变形过程：弯曲变形过程：如图如图3.1.23.1.2所示所示V V形件的弯曲，形件的弯曲，随着凸模进入凹模深度的增大，凹模与板料的接触随着凸模进入凹模深度的增大，凹模与板料的接触处位置发生变化，支点处位置发生变化，支点B B沿凹模斜面不断下移，弯沿凹模斜面不断下移，弯曲力臂曲力臂l l 逐渐减小，逐渐减小，接近行程终了，弯曲半径接近行程终了，弯曲半径r r 继继续减小，而直边部分反而向凹模方向变形，直至板续减小，而直边部分反

4、而向凹模方向变形，直至板料与凸、凹模完全贴合。料与凸、凹模完全贴合。 参见书参见书P55.P55.图图3-13-1 图3.1.3 弯曲前后坐标网络的变化 2.2.板料弯曲变形特点板料弯曲变形特点通过网格试验观察弯曲变形特点（通过网格试验观察弯曲变形特点（如图如图3.1.33.1.3）。）。 ( (四个变性特点）四个变性特点）1).1).弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区 变形区的材料变形区的材料外侧伸长外侧伸长; ; 内侧缩短内侧缩短; ; 中性层长度不变中性层长度不变。2).2).弯曲变形区存在应变中性层弯曲变形区存在应变中性层 应变中性层应变中性层 是指在

5、变形前后金属纤维的长是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改变的那一层金属纤维。度没有发生改变的那一层金属纤维。3).3).变形区材料厚度变薄的现象变形区材料厚度变薄的现象 变形程度愈大，变薄现象愈严重。变形程度愈大，变薄现象愈严重。 4).4).变形区横断面的变形变形区横断面的变形 变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。主要影响因素为板料的相对宽度。主要影响因素为板料的相对宽度。 ( (宽板宽板) ) 横断面几乎不变；横断面几乎不变； ( (窄板窄板) ) 断面变成了内宽外窄断面变成了内宽外窄 的扇形。的扇形。3.3.弯曲时变形区的应力和应变弯曲时变形区的

6、应力和应变 板料在塑性弯曲时板料在塑性弯曲时, ,变形区内的应力应变状态变形区内的应力应变状态取决于弯曲毛坯的相对宽度取决于弯曲毛坯的相对宽度 以及弯曲变形程以及弯曲变形程度。度。 窄板弯曲的应力状态是平面的，应变状态是立窄板弯曲的应力状态是平面的，应变状态是立体的。体的。 宽板弯曲的应力状态是立体的，应变状态是平宽板弯曲的应力状态是立体的，应变状态是平面的。面的。（压缩）（拉伸）（厚度方向）（切向方向）（宽度方向）3-2 3-2 最小相对弯曲半径（最小相对弯曲半径（ ）1.1.最小相对弯曲半径的概念最小相对弯曲半径的概念最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯

7、曲时外外表面不发生开裂表面不发生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，用成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，用 来表示。该值越小，板料弯曲的性能也越好。来表示。该值越小，板料弯曲的性能也越好。 它表示弯曲材料的成形极限它表示弯曲材料的成形极限. .理论公式见书理论公式见书P57.P57.2. 2. 影响最小弯曲半径的因素影响最小弯曲半径的因素(1)(1)材料的力学性能材料的力学性能 (2)(2)工件的弯曲中心角工件的弯曲中心角 (3)(3)板料的表面质量与剪切断面质量板料的表面质量与剪切断面质量 (4)(4)板料宽度的影响板料宽度的影响 (

8、5)(5)板材的方向性板材的方向性( (如下页图如下页图) ) 板料纤维方向对弯曲半径的影响3.3.最小相对弯曲半径经验数值最小相对弯曲半径经验数值 各种材料在不同状态下的最小弯曲半径值也不相同各种材料在不同状态下的最小弯曲半径值也不相同. .3-3 3-3 弯曲件的回弹弯曲件的回弹( (卸载后卸载后) ) 1. 1.回弹现象回弹现象 当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的曲件

9、的弯曲角度弯曲角度 和和弯曲半径弯曲半径 与模具相应尺寸不与模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回跳一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回跳（简称回弹）。（简称回弹）。 (1)(1)弯曲半径增大弯曲半径增大 卸载前板料的内卸载前板料的内半径半径 ( (与凸模的半与凸模的半径吻合径吻合) )在卸载后增在卸载后增加至加至 。弯曲半径。弯曲半径的增加量为：的增加量为： (2)(2)弯曲中心角的变化弯曲中心角的变化 卸载前弯曲中心角为卸载前弯曲中心角为 ( (与凸模顶角相吻合与凸模顶角相吻合) )，卸载后变化为卸载后变化为 。弯曲。弯曲件角度的变化量为：件角度的变化量为： 回弹性的表现形

10、式回弹性的表现形式变大量变小量均以切均以切点测量点测量2.2.影响回弹的因素影响回弹的因素 1).1).材料的力学性能材料的力学性能 材料的屈服点材料的屈服点 越高，弹性模量越高，弹性模量E E 越小，越小， 弯曲弹性回跳越大。弯曲弹性回跳越大。 2).2).相对弯曲半径相对弯曲半径( (变形程度变形程度) ) 相对弯曲半径相对弯曲半径 越大，则回弹也越大。越大，则回弹也越大。 3).3).弯曲中心角弯曲中心角 弯曲中心角弯曲中心角 越大，表明变形区的长度越越大，表明变形区的长度越长，故回弹的积累值越大，其回弹角越大。长，故回弹的积累值越大，其回弹角越大。 但对弯曲半径的回弹影响不大。但对弯曲

11、半径的回弹影响不大。 应力-应变曲线中看出变形区域变形程度材料软硬 4).4).弯曲方式及弯曲模具结构弯曲方式及弯曲模具结构 采用校正弯曲时，工件的回弹小。采用校正弯曲时，工件的回弹小。 5).5).弯曲件形状弯曲件形状 工件形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越工件形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越多，材料各部分牵扯使回弹困难，因而回弹角减小。多，材料各部分牵扯使回弹困难，因而回弹角减小。 6).6).模具间隙模具间隙 在压弯在压弯U U形件时，间隙大，材料处于松动状态，形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；间隙小，材料被挤压，回弹就小。回弹就大；间隙小，材料被挤压，回弹就小。 7

12、).7).非变形区的影响非变形区的影响 如如: :弯曲线长度越长弯曲线长度越长, ,回弹值也越大回弹值也越大. . V V形件凹模形件凹模槽口的宽度对回弹影响也很大。槽口的宽度对回弹影响也很大。 3. 3. 回弹值的确定回弹值的确定 目的：作为修正模具工作部分参数的依据目的：作为修正模具工作部分参数的依据. .一般一般使用工具书中的经验数据使用工具书中的经验数据. . 1).1).小半径弯曲的回弹小半径弯曲的回弹 ( ( ） 2).2).大圆角半径弯曲的回弹大圆角半径弯曲的回弹( )( ) 4.4.减少回弹的措施减少回弹的措施四个方面四个方面 1).1).材料选择材料选择 应尽可能选用弹性模数

13、大的，屈服极限小，机应尽可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳定的材料械性比较稳定的材料. . 2). 2).改进弯曲件的结构设计改进弯曲件的结构设计 设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回弹。比如：在变形区压加强肋或压成度以减小回弹。比如：在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚性，使弯曲件回弹困难形边翼，增加弯曲件的刚性，使弯曲件回弹困难( (如图如图3.2.33.2.3) ). .图3.2.3 改进零件的结构设计 3).3).从工艺上采取措施从工艺上采取措施 （四个方法） (1)(1)采用热处理工艺采用热处理工艺 对一些硬材

14、料和已经冷作硬化的材料，弯曲前对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火处理，降低其硬度以减少弯曲时的回先进行退火处理，降低其硬度以减少弯曲时的回弹，待弯曲后再淬硬。在条件允许的情况下，甚弹，待弯曲后再淬硬。在条件允许的情况下，甚至可使用加热弯曲至可使用加热弯曲. . (2)(2)增加校正工序增加校正工序 运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正压力，可以改变其变形区的应力应变状态，以减压力，可以改变其变形区的应力应变状态，以减少回弹量少回弹量. . (3)(3)采用拉弯工艺采用拉弯工艺 对于相对弯曲半径很大的弯曲件，由于变形对于相对弯曲半径很大

15、的弯曲件，由于变形区大部分处于弹性变形状态，弯曲回弹量很大。区大部分处于弹性变形状态，弯曲回弹量很大。这时可以采用拉弯工艺这时可以采用拉弯工艺 ( (如图如图3.2.43.2.4) ). .4).4).从模具结构采取措施从模具结构采取措施 四种方法四种方法 (1)(1)补偿法补偿法 利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算或试验所得的回弹量，修正凸模和按预先估算或试验所得的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方向凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量的回弹来补偿工件的回弹量 ( (如图如图3.2.93.2

16、.9).). 图图3.2.9 3.2.9 用补偿法修正模具结构用补偿法修正模具结构 (2)(2)校正法校正法 可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变形区应力应变状态的改变程度（迫使区，加大变形区应力应变状态的改变程度（迫使材料内外侧同为切向压应力、切向拉应变材料内外侧同为切向压应力、切向拉应变 ） 如图如图3.2.103.2.10. .图3.2.10 用校正法修正模具结构 (3) (3) 纵向加压法纵向加压法 在在弯弯曲曲过过程程完完成成后后，利利用用模模具具的的突突肩肩在在弯弯曲曲件件的的端端部部纵纵向向加加压压（如如图图 3.2.113.

17、2.11）, , 使使弯弯曲曲变变形形区区横横断断面面上上都都受受到到压压应应力力，卸卸载载时时工工件件内内外外侧侧的的回回弹弹趋趋势势相相反反，使使回回弹弹大大为为降降低低。利利用用这这种种方方法法可可获获得得较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高。较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高。 图3.2.11 纵向加压弯曲 (4)(4)采用聚氨酯弯曲模采用聚氨酯弯曲模 利用聚氨酯凹模代替刚性金属凹模进行弯曲利用聚氨酯凹模代替刚性金属凹模进行弯曲（图图3.2.123.2.12）。弯曲时金属板料随着凸模逐渐进）。弯曲时金属板料随着凸模逐渐进入聚氨酯凹模，激增的弯曲力将会改变圆角变形入聚氨酯凹模，激增

18、的弯曲力将会改变圆角变形区材料的应力应变状态，达到类似校正弯曲的效区材料的应力应变状态，达到类似校正弯曲的效果，从而减少回弹。果，从而减少回弹。 图3.2.12 聚氨酯弯曲模 3-4 3-4 弯曲件毛坯展开尺寸的计算弯曲件毛坯展开尺寸的计算 在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算出弯曲件毛坯的展开尺寸。出弯曲件毛坯的展开尺寸。 计算的依据是：计算的依据是： 变形区弯曲变形前后体积不变； 应变中性层在弯曲变形前后长度不变。即： 弯曲变形区的应变弯曲变形区的应变中性层中性层长度，就是弯曲件长度，就是弯曲件的展开尺寸的展开尺寸. . 1.1.应变中性层位置的确定

19、应变中性层位置的确定 与相对弯曲半径有关系。（与相对弯曲半径有关系。（两种情况）两种情况）（1 1）当弯曲变形程度不大时（）当弯曲变形程度不大时（ ）：）： 可以认为应变中性层就在板料厚度的中心位置；可以认为应变中性层就在板料厚度的中心位置； （2 2）而当弯曲变形程度较大（）而当弯曲变形程度较大（ ）：）： 应变中性层会向内表面偏移。这时，中性层位应变中性层会向内表面偏移。这时，中性层位 置的曲率半径可以通过以下的公式进行估算：置的曲率半径可以通过以下的公式进行估算： 式中：式中：x x为中性层位移系数，查教材表为中性层位移系数，查教材表3-33-3。 2.2.弯曲件毛坯展开尺寸计算弯曲件毛

20、坯展开尺寸计算（三种情况）（三种情况）（1 1）圆角半径）圆角半径 的弯曲件，的弯曲件，如图如图3.3.53.3.5。 图图(a)(a)中，中， 毛坯的展开长度毛坯的展开长度图图(b)(b)中，毛坯的展开长度中，毛坯的展开长度 （2 2）无圆角半径的弯曲）无圆角半径的弯曲( )( ) （几乎是直角）（几乎是直角） 无圆角半径弯曲件的展开长度一般根据弯曲前无圆角半径弯曲件的展开长度一般根据弯曲前后体积相等的原则，考虑到弯曲圆角变形区以及后体积相等的原则，考虑到弯曲圆角变形区以及相邻直边部分的变薄因素，采用经过修正的公式相邻直边部分的变薄因素，采用经过修正的公式来进行计算，见教材表来进行计算，见教

21、材表P62,P62,公式公式3-63-6。 （3 3）铰链弯曲件）铰链弯曲件 铰链弯曲和一般弯曲件有所不同，铰链弯曲铰链弯曲和一般弯曲件有所不同，铰链弯曲常用推卷的方法成形。在弯曲卷圆的过程中，材常用推卷的方法成形。在弯曲卷圆的过程中，材料除了弯曲以外还受到挤压作用，板料不是变薄料除了弯曲以外还受到挤压作用，板料不是变薄而是增厚了，中性层将而是增厚了，中性层将 向外侧移动，因此其中向外侧移动，因此其中 性层位移系数性层位移系数K K0.50.5。 图图3.3.133.3.13所示为铰链中所示为铰链中 性层位置示意图。性层位置示意图。 图3.3.13 铰链中性层位置 3-5 3-5 弯曲工艺力的

22、计算弯曲工艺力的计算 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重要依据。生产中常用经验公式概略计算弯曲力，要依据。生产中常用经验公式概略计算弯曲力，作为设计弯曲工艺过程和选择冲压设备的依据。作为设计弯曲工艺过程和选择冲压设备的依据。 1.1.自由弯曲时的弯曲力自由弯曲时的弯曲力 V V形弯曲件弯曲力：形弯曲件弯曲力： U U形弯曲件弯曲力：形弯曲件弯曲力： 2.2.校正弯曲时的弯曲力校正弯曲时的弯曲力 校正弯曲是在自由弯曲阶段后，进一步使对贴校正弯曲是在自由弯曲阶段后，进一步使对贴合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压，其校正力比合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压，其

23、校正力比自由压弯力大得多。由于这两个力先后作用，校正自由压弯力大得多。由于这两个力先后作用，校正弯曲时只需计算校正弯曲力。弯曲时只需计算校正弯曲力。V V形弯曲件和形弯曲件和U U形弯曲形弯曲件均按下式计算：件均按下式计算： 式中：式中： 为校正弯曲时的弯曲力为校正弯曲时的弯曲力(N)(N)； 为校正部分垂直投影面积为校正部分垂直投影面积 ； 为单位面积上的校正力为单位面积上的校正力 。3-6 3-6 弯曲件的结构工艺性弯曲件的结构工艺性1.1.考虑考虑最小弯曲半径最小弯曲半径 弯曲件的弯曲半径必须大于最小弯曲半径，弯曲件的弯曲半径必须大于最小弯曲半径，否则要采用工艺措施，如否则要采用工艺措施

24、，如: :热弯、多次弯曲、压热弯、多次弯曲、压槽等。（槽等。（如图如图3.3.33.3.3）。 图3.3.3 压槽后再进行弯曲 2.2.弯曲件形状与尺寸的对称性弯曲件形状与尺寸的对称性 弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称、高度也弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称、高度也不应相差太大。当冲压不对称的弯曲件时，因受不应相差太大。当冲压不对称的弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易偏移力不均匀，毛坯容易偏移( (如图如图3.3.43.3.4) )，尺寸不易，尺寸不易保证。为防止毛坯的偏移，在设计模具结构时应保证。为防止毛坯的偏移，在设计模具结构时应考虑增设压料板，或增加工艺孔定位。考虑增设压料板，或增加工艺孔定位

25、。 图3.3.4 弯曲件形状对弯曲过程的影响 弯曲件形状应力求简单，边缘有缺口的弯曲件，弯曲件形状应力求简单，边缘有缺口的弯曲件，若在毛坯上先将缺口冲出，弯曲时会出现叉口现象，若在毛坯上先将缺口冲出，弯曲时会出现叉口现象，严重时难以成形。这时必须在缺口处留有连结带，严重时难以成形。这时必须在缺口处留有连结带，弯曲后再将连接带切除弯曲后再将连接带切除( (如图如图3.3.53.3.5) )。图3.3.5 弯曲件边缘缺口对弯曲过程的影响3.3.弯曲件直边高度对弯曲的影响弯曲件直边高度对弯曲的影响( (如图如图3.3.53.3.5) ) 在进行弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲在进行弯曲时，若弯曲的

26、直边高度过短，弯曲过程中不能产生足够的弯距过程中不能产生足够的弯距, ,将无法保证弯曲件的将无法保证弯曲件的直边的平直。直边的平直。 见下页图。见下页图。图3.3.5 弯曲件直边的高度对弯曲的影响 4.4.弯曲件孔边距离弯曲件孔边距离 带孔的板料在弯曲时，如果孔位位于弯曲变形区带孔的板料在弯曲时，如果孔位位于弯曲变形区内，则孔的形状会发生畸变。因此，孔边到弯曲半内，则孔的形状会发生畸变。因此，孔边到弯曲半径径r r中心的距离中心的距离( (如图如图3.3.73.3.7) ) 要满足以下关系：要满足以下关系： 当当t2 2mm时，时， Lt； t22mm时；时； L22t。 图3.3.7 弯曲件

27、的孔边距 如不能满足上述条件如不能满足上述条件（t2 2mm时，时， Lt； t22mm时；时； L22t） ，在结构许可的情况下，可，在结构许可的情况下，可在弯曲变形区上预先冲出工艺孔或工艺槽来改变在弯曲变形区上预先冲出工艺孔或工艺槽来改变变形区范围，有意使工艺孔的变形来保证所要求变形区范围，有意使工艺孔的变形来保证所要求的孔不产生变形的孔不产生变形( (如图如图3.3.83.3.8) )。 图3.3.8 防止孔变形的措施 5.5.防止弯曲边交接处应力集中的措施防止弯曲边交接处应力集中的措施 当弯曲当弯曲图图3.3.93.3.9所示弯曲件时，为防止弯曲边所示弯曲件时，为防止弯曲边交接处由于应

28、力集中，可能产生的畸变和开裂，交接处由于应力集中，可能产生的畸变和开裂，可预先在折弯线的两端冲裁卸荷孔或卸荷槽，也可预先在折弯线的两端冲裁卸荷孔或卸荷槽，也可以将弯曲线移动一段距离，以离开尺寸突变处可以将弯曲线移动一段距离，以离开尺寸突变处. .图3.3.9 防止弯曲边交接处应力集中的措施 6.6.弯曲件尺寸的标注应考虑工艺性弯曲件尺寸的标注应考虑工艺性 弯曲件尺寸标注不同，会影响冲压工序的安排。弯曲件尺寸标注不同，会影响冲压工序的安排。如如图图3.3.10 3.3.10 a)a)所示的弯曲件尺寸标注，孔的位置精所示的弯曲件尺寸标注，孔的位置精度不受毛坯展开尺寸和回弹的影响，可简化冲压工艺。度

29、不受毛坯展开尺寸和回弹的影响，可简化冲压工艺。采用先落料冲孔，然后再弯曲成形。采用先落料冲孔，然后再弯曲成形。b)b)、c)c)图所示的图所示的标注法，冲孔只能安排在弯曲工序之后进行，才能保标注法，冲孔只能安排在弯曲工序之后进行，才能保证孔位置精度的要求。在不存在弯曲件有一定的装配证孔位置精度的要求。在不存在弯曲件有一定的装配关系时，应考虑图关系时，应考虑图a)a)的标注方法。的标注方法。 图图3.3.10 3.3.10 尺寸的标注尺寸的标注对弯曲工艺的影响对弯曲工艺的影响 3-7 3-7 弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分设计1.1.弯曲凸模和凹模的圆角半径弯曲凸模和凹模的圆角半径 （1 1）

30、弯曲凸模的圆角半径）弯曲凸模的圆角半径 当弯曲件的相对弯曲半径当弯曲件的相对弯曲半径 ，且不，且不小于小于 时，凸模的圆角半径一般等于弯时，凸模的圆角半径一般等于弯曲件的圆角半径；曲件的圆角半径； 若弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径若弯曲件的圆角半径小于最小弯曲半径( ( ) )时，首次弯曲可先弯成较大的圆角半径，然后采时，首次弯曲可先弯成较大的圆角半径，然后采用整形工序进行整形，使其满足弯曲件圆角的要用整形工序进行整形，使其满足弯曲件圆角的要求；求； 若弯曲件的相对弯曲半径较大（若弯曲件的相对弯曲半径较大（ ），），精度要求较高时，由于圆角半径的回弹大，凸模精度要求较高时，由于圆角半径的回弹

31、大，凸模的圆角半径应根据回弹值作相应的修正的圆角半径应根据回弹值作相应的修正. . （2 2）凹模圆角半径）凹模圆角半径 凹模的凹模的圆角半径圆角半径的大小对弯曲变形力和制件质量均的大小对弯曲变形力和制件质量均有较大影响，同时还关系到凹模厚度的确定。有较大影响，同时还关系到凹模厚度的确定。 凹模圆角半径过凹模圆角半径过小小，坯料拉入凹模的滑动阻力大，坯料拉入凹模的滑动阻力大，使制件表面易擦伤甚至出现压痕。使制件表面易擦伤甚至出现压痕。 凹模圆角半径过凹模圆角半径过大大，会影响坯料定位的准确性。，会影响坯料定位的准确性。 凹模两边的圆角要求制造凹模两边的圆角要求制造均匀均匀一致，当两边圆角有一致

32、，当两边圆角有差异时，毛坯两侧移动速度不一致，使其发生偏移。差异时，毛坯两侧移动速度不一致，使其发生偏移。 生产中常根据材料的厚度来选择凹模圆角半径：生产中常根据材料的厚度来选择凹模圆角半径：或按有关设计资料选取。或按有关设计资料选取。2.2.凹模工作部分深度凹模工作部分深度 弯曲凹模深度要适当。弯曲凹模深度要适当。 过小时过小时，坯件弯曲变形的两直边自由部分长，坯件弯曲变形的两直边自由部分长，弯曲件成形后回弹大，而且直边不平直。弯曲件成形后回弹大，而且直边不平直。 若过大若过大，则模具材料消耗多，而且要求压力机，则模具材料消耗多，而且要求压力机具有较大的行程。具有较大的行程。 弯曲弯曲V V

33、形件时，凹模深度及底部最小厚度参见教形件时，凹模深度及底部最小厚度参见教材表材表3-53-5。 弯曲弯曲U U形件时，若弯边高度不大，或要求两边平形件时，若弯边高度不大，或要求两边平直，则凹模深度应大于零件高度，直，则凹模深度应大于零件高度，如图如图3.4.20 3.4.20 b)b)所示。所示。图图3.4.20 3.4.20 弯曲模结构尺寸弯曲模结构尺寸 如果弯曲件边长较大，而对平直度要求不高时，可如果弯曲件边长较大，而对平直度要求不高时，可采用图采用图3.4.20c)3.4.20c)所示的凹模形式。弯曲所示的凹模形式。弯曲U U形件的凹模参形件的凹模参数见教材表数见教材表3-63-6和表和

34、表3-73-7所示。所示。m对于对于V型件型件也同也同 3. 3. 弯曲凹、凸模的间隙弯曲凹、凸模的间隙 （1 1）V V形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节压力机的装模高度来控制。由调节压力机的装模高度来控制。 （需要人工调整！）（需要人工调整！） （2 2）对于）对于U U形件弯曲模，则必须选择适当的间隙形件弯曲模，则必须选择适当的间隙值。凸模和凹模间的间隙值对弯曲件的回弹、表值。凸模和凹模间的间隙值对弯曲件的回弹、表面质量和弯曲力均有很大的影响。若间隙过大，面质量和弯曲力均有很大的影响。若间隙过大，弯曲件回弹量增大，误差增加，从而降低了制件弯曲件回弹

35、量增大，误差增加，从而降低了制件的精度。当间隙过小时，会使零件直边料厚减薄的精度。当间隙过小时，会使零件直边料厚减薄和出现划痕，同时还降低凹模寿命。和出现划痕，同时还降低凹模寿命。 U型件弯曲模尺寸的标注 形件凸、凹模的单面间隙一般可按下式计算：形件凸、凹模的单面间隙一般可按下式计算： 式中：式中： 凸、凹模的单面间隙凸、凹模的单面间隙 板料厚度的基本尺寸（板料厚度的基本尺寸（mm) ) 板料厚度的正偏差板料厚度的正偏差( (mm) ) ( (一般规定板料为正公差）一般规定板料为正公差） 根据弯曲件的高度和宽度而决定的根据弯曲件的高度和宽度而决定的 间隙系数。间隙系数。 高精度弯曲高精度弯曲件

36、对板厚公件对板厚公差要求较高差要求较高4.4.凸模和凹模工作尺寸及公差凸模和凹模工作尺寸及公差（指（指U U型件）型件） （1 1）弯曲件外形尺寸的表注）弯曲件外形尺寸的表注 当弯曲件为双向对称偏差时，凹模尺寸为：当弯曲件为双向对称偏差时，凹模尺寸为： 当弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为：当弯曲件为单向偏差时，凹模尺寸为： 凸模尺寸为凸模尺寸为： （2 2）弯曲件内形尺寸的表注）弯曲件内形尺寸的表注 当弯曲件为双向对称偏差时，凸模尺寸为：当弯曲件为双向对称偏差时，凸模尺寸为： 当弯曲件为单向偏差时，凸模尺寸为：当弯曲件为单向偏差时，凸模尺寸为： 凹模尺寸为：凹模尺寸为：（ 为制造偏差为制造偏差:

37、IT7-:IT7-IT9)IT9)（ 为制造偏差为制造偏差:IT7-:IT7-IT9)IT9)一般取凸模的精度比凹模精度高一级3-8 3-8 弯曲件弯曲工序的安排弯曲件弯曲工序的安排 1.1.首先进行弯曲成形的工艺设计首先进行弯曲成形的工艺设计 弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术要求等是否满足弯曲加工的工材料的选用及技术要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。艺要求。 具有良好冲压工艺性的弯曲件，不仅能提高具有良好冲压工艺性的弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺和模具工件质量，减少废品率，而且能简化工艺和模具结构，降低材料消

38、耗。结构，降低材料消耗。 2.2.弯曲件的弯曲弯曲件的弯曲工序安排工序安排是是在工艺分析和计在工艺分析和计算后算后 进行的工艺设计工作。进行的工艺设计工作。 形状简单的弯曲件，如形状简单的弯曲件，如V V形件、形件、U U形件、形件、Z Z形件等形件等都可以一次弯曲成形。都可以一次弯曲成形。 形状复杂的弯曲件，一般要多次弯曲才能成形。形状复杂的弯曲件，一般要多次弯曲才能成形。 弯曲工序的安排对弯曲模的结构、弯曲件的精弯曲工序的安排对弯曲模的结构、弯曲件的精度和生产批量影响很大。度和生产批量影响很大。 1).1).弯曲件工序安排的原则（四大原则）弯曲件工序安排的原则（四大原则） 原则（原则（1

39、1）：对多角弯曲件，因变形会影响弯曲对多角弯曲件，因变形会影响弯曲件的形状精度，故一般应先弯外角，后弯内角。前件的形状精度，故一般应先弯外角，后弯内角。前次弯曲要给后次弯曲留出可靠的定位，并保证后次次弯曲要给后次弯曲留出可靠的定位，并保证后次弯曲不破坏前次已弯曲的形状。弯曲不破坏前次已弯曲的形状。( (图图3.3.8A)3.3.8A) 图3.3.8A 先外后内弯曲 原则（原则（2 2）：）：结构不对称弯曲件，弯曲时毛坯结构不对称弯曲件，弯曲时毛坯容易发生偏移，应尽可能采用成对弯曲后，再容易发生偏移，应尽可能采用成对弯曲后，再切开的工艺方法，切开的工艺方法，如图如图3.3.83.3.8。 图3.

40、3.8 成对弯曲 原则（原则（3 3）：）：批量大、尺寸小的弯曲件，应批量大、尺寸小的弯曲件，应采用级进模弯曲成形工艺（采用级进模弯曲成形工艺（如图如图3.3.93.3.9），以提），以提高生产率。高生产率。 图3.3.9 级进模弯曲成形 原则（原则（4 4）：）：如果弯曲件上孔的位置受弯曲过程如果弯曲件上孔的位置受弯曲过程影响而且精度要求较高，则应在弯曲后再冲孔，影响而且精度要求较高，则应在弯曲后再冲孔，否则孔的位置精度无法保证否则孔的位置精度无法保证。 同学讨论同学讨论n 前面讨论的：前面讨论的：3-63-6弯曲件的结构工艺性中弯曲件的结构工艺性中4.4.弯曲弯曲件孔边距离的经验公式。件孔

41、边距离的经验公式。n 或按设计手册（经验得来）弯曲线与孔最小距离。或按设计手册（经验得来）弯曲线与孔最小距离。3.3.工序安排实例工序安排实例 图图3.3.103.3.10为一次弯曲成形的示例：为一次弯曲成形的示例：图3.3.10 一次弯曲成形图例 图图3.3.113.3.11为二次弯曲成形的示例为二次弯曲成形的示例：图3.3.11两次弯曲成形图例 图图3.3.123.3.12为三次弯曲的示例：为三次弯曲的示例：图3.3.12三次弯曲成形图例 图图3.3.13A3.3.13A所示为多道工序成形的示例。所示为多道工序成形的示例。 图3.3.13A 多次弯曲成形图例 图图3.3.13B3.3.13

42、B所示也为多道工序成形的示例。所示也为多道工序成形的示例。 图3.3.13B 多次弯曲成形图例 3-9 3-9 弯曲模的典型结构设计弯曲模的典型结构设计 弯曲模的结构主要取决于弯曲件的弯曲模的结构主要取决于弯曲件的形状及弯曲形状及弯曲工序的安排工序的安排。 最简单的弯曲模只有一个垂直运动；复杂的最简单的弯曲模只有一个垂直运动；复杂的弯曲模具除了垂直运动外，还有一个甚至多个水弯曲模具除了垂直运动外，还有一个甚至多个水平动作。平动作。重重 点点 章章 节节 弯曲模结构设计要点为：弯曲模结构设计要点为： (1)弯曲毛坯的定位要准确、可靠，尽可能是水平放置。多次弯曲最好使用同一基准定位。 (2)结构中

43、要能防止毛坯在变形过程中发生位移，毛坯的安放和制件的取出要方便、安全和操作简单。 (3)模具结构尽量简单，并且便于调整修理。对于回弹性大的材料弯曲，应考虑凸模、凹模制造加工及试模修模的可能性以及刚度和强度的要求。1.1.典型弯曲模具的结构典型弯曲模具的结构（六种类型）（六种类型） 1). 1). V形件弯曲模形件弯曲模 这类形状的弯曲件这类形状的弯曲件 可以用两种方法弯曲可以用两种方法弯曲 （三种情况）：（三种情况）： （1 1）是沿着工件弯曲）是沿着工件弯曲 角的角平分线方向弯曲，角的角平分线方向弯曲， 称为称为V形弯曲；形弯曲； ( (如图如图3.4.13.4.1） 图图3.4.1V形件弯

44、曲模形件弯曲模 1-下模座； 2、5-销钉； 3-凹模； 4-凸模； 6-上模座； 7-顶杆； 8-弹簧； 9、11-螺钉； 10-可调定位 板顶杆始终接触板顶杆始终接触板料，成型精度高料，成型精度高图3.4.2 L形件弯曲模 1-凹模；2-凸模；3-定位钉； 4-压料板；5-靠板（2 2）是垂直于工件一条边的方向弯曲，）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为称为L L形弯曲形弯曲( (如图如图3.4.23.4.2) )对比！对比！ 1-凸模；2-支架；3-定位板；4-活动凹模； 5-转轴；6-支承板；7-顶杆图图3.4.3 V3.4.3 V形件精弯模形件精弯模 （3 3）对于精度）对于精度要求较

45、高，形状复要求较高，形状复杂、定位较困难的杂、定位较困难的V形件形件（如图如图3.4.33.4.3），可以采，可以采用折板式弯曲模用折板式弯曲模 。2. U2. U形件弯曲模形件弯曲模 （1 1）U U形弯曲模形弯曲模在一次弯曲过程在一次弯曲过程中可以形成两个中可以形成两个弯曲角，弯曲角，图图3.4.43.4.4为常见为常见U U形形件弯曲模结构。件弯曲模结构。 1-凸模； 2-凹模；3-弹簧；4-凸模活动镶块；5、9-凹模活动镶块；6-定位销；7-转轴； 8-顶板图3.4.4 U形件弯曲模具（2 2）弯曲角小于）弯曲角小于9090的的U U形件时，形件时，可在两弯曲角处设可在两弯曲角处设置活

46、动凹模镶块，置活动凹模镶块，弯曲模下降到与镶弯曲模下降到与镶块接触时，推动活块接触时，推动活动凹模镶块摆动，动凹模镶块摆动，并使材料包紧凸模并使材料包紧凸模( (图图3.4.53.4.5) )。另一。另一种方法是采用斜楔种方法是采用斜楔弯曲模，弯曲模，图图3.4.63.4.6所示。所示。图3.4.5 弯曲角小于90的弯模 图3.4.6 斜楔弯曲模 为何不用简为何不用简单的斜块单的斜块40-503. Z3. Z形件弯曲模形件弯曲模 由于由于Z Z形件两端形件两端直边弯曲方向相直边弯曲方向相反，所以反，所以Z Z形弯曲形弯曲模需要有两个方模需要有两个方向的弯曲动作向的弯曲动作（如图如图3.4.73

47、.4.7）。）。1-1-顶板；顶板； 2-2-定位销；定位销；3-3-侧压块；侧压块；4-4-凸模；凸模；5-5-凹模；凹模； 6-6-上模座；上模座；7-7-压块；压块； 8-8-橡皮；橡皮；9-9-凸模固定板；凸模固定板；10-10-活动凸模；活动凸模；11-11-下模座下模座图3.4.7 Z形件弯曲模4.4.四角形件弯曲模四角形件弯曲模 （1 1）四角形件两次弯曲模四角形件两次弯曲模 两次弯曲成形的方法（两次弯曲成形的方法（如图如图3.4.83.4.8）。）。倒装式两次弯曲成形的方法（倒装式两次弯曲成形的方法（如图如图3.4.93.4.9）。）。 图3.4.8 形件两次弯曲模（一） 形件

48、两次弯曲模（二） 图3.4.9（2 2）四角形件一次弯曲模）四角形件一次弯曲模一次弯曲成形的复合弯曲模结构，是将两个简一次弯曲成形的复合弯曲模结构，是将两个简单模复合在一起的弯曲模（单模复合在一起的弯曲模（如图如图3.4.103.4.10）。）。图3.4.10形件一次弯曲成形模 . .圆形件弯曲模圆形件弯曲模 圆筒形件弯曲的弯曲方法可分为三类：圆筒形件弯曲的弯曲方法可分为三类： （1 1）对于圆筒直径）对于圆筒直径mm的小圆，一般先将毛的小圆，一般先将毛坯弯成坯弯成U形，然后再弯成圆形（形，然后再弯成圆形（如图如图3 3.4.15.4.15）或）或一次弯曲成形（一次弯曲成形（如图如图3.4.1

49、6 3.4.16 ）。）。 图3.4.16 小圆形件一次弯曲成形模 （2 2）对于圆筒直）对于圆筒直 径径 mm 的大圆，一般先的大圆，一般先 将毛坯弯成波浪将毛坯弯成波浪 形，然后再弯成形，然后再弯成 圆形：圆形： （如图如图3 3.4.17.4.17）。）。 （3 3）对于圆筒直径）对于圆筒直径 为为10 -4010 -40mm、材料厚材料厚 度大约度大约1 1 mm的圆筒形的圆筒形 件，可以采用摆动式件，可以采用摆动式 凹模结构的弯曲模一凹模结构的弯曲模一 次弯成：次弯成： （如图如图3 3.4.18.4.18）。）。1-支承；2-凸模；3-摆块凹模；4-垫板图 3.4.18 摆块一次弯

50、曲模. .铰链弯曲模铰链弯曲模 铰链弯曲成形，一般分两道工序进行，先将平直铰链弯曲成形，一般分两道工序进行，先将平直的毛坯端部预弯成圆弧然后再进行卷圆。（的毛坯端部预弯成圆弧然后再进行卷圆。（如图所如图所示示）图3.4.19a的成型尺寸多次多次V V形弯曲制造复杂零件举例形弯曲制造复杂零件举例其他其他折弯机用弯曲模的端面形状折弯机用弯曲模的端面形状）通用凹模）直臂式凸模）曲臂式凸模）通用凹模）直臂式凸模）曲臂式凸模通用通用V V形弯曲模形弯曲模 滑块水平运动几何关系滑块水平运动几何关系s-滑块行程滑块行程 s1-斜楔行程斜楔行程a a5mm b5mm b滑块斜面长度滑块斜面长度/5/5 斜楔滑块结构示意图斜楔滑块结构示意图1-斜楔斜楔 2-挡块挡块 3-键键 4、5防磨板防磨板 6-导销导销 7-弹簧弹簧 8、9-镶块镶块 10-滑块滑块 一般弯曲件的经济公差等级在一般弯曲件的经济公差等级在IT13IT13级以下级以下。 角度公差大于角度公差大于1515。 3-10 3-10 弯曲件加工公差弯曲件加工公差