彎曲工藝與彎曲模.ppt

第4章 彎曲工藝與彎曲模,彎曲概念,將板料、型材、管材或棒料等按設(shè)計要求彎成一定的角度和一定的曲率，形成所需形狀零件的沖壓工序。,彎曲分類,模具彎曲,折彎,滾彎,專用設(shè)備進(jìn)行彎曲,4.1 彎曲變形過程分析,彎曲變形過程：以簡單V形件為例,彎曲內(nèi)側(cè)半徑逐漸減小 彎曲力臂也逐漸減小,（變形程度增加） （相對滑移）,（a）彈性彎曲階段 （b）彈-塑性彎曲階段 （c）純塑性彎曲階段,4.2 最小相對彎曲半徑,當(dāng)r/t減小到 超過材料的許可應(yīng)變時，會產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象。,外層纖維不拉裂的極限彎曲半徑稱為最小相對彎曲半徑rmin/t 。,影響最小相對彎曲半徑的因素：,材料的力學(xué)性能（ 塑性越好，r min / t 越?。?彎曲件角度 （彎曲角越大， r min / t越小） 板材寬度的影響（窄板彎曲時， r min / t較小） 板材的熱處理狀態(tài)（退火后， r min / t較?。?板料的邊緣及表面狀態(tài)（板料邊緣有缺陷時， r min / t較大） 彎折方向（沿纖維方向， r min / t較??；垂直纖維向，相反）,板料的最小相對彎曲半徑（試驗法）,4.3 彎曲件展開長度的計算,彎曲件展開長度-指彎曲件在彎曲之前的展平尺寸,按中性層不變原理，可通過計算中性層展開長度，來確定彎曲件毛坯的長度。對于形狀比較簡單、尺寸精度不高的彎曲件，可直接采用下面公式直接計算圓弧部分長度。,坯料總長度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧段長度之和，即：,4.4 彎曲力計算,彎曲力受材料性能、形狀，彎曲方法、模具結(jié)構(gòu)等多種因素的影響，因此很難用理論分析的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的計算。在生產(chǎn)中常采用表4-3中的經(jīng)驗公式進(jìn)行彎曲力的概略計算。,自由（接觸）彎曲,校正彎曲,彎曲結(jié)束時，凸模、凹模、毛坯三者相吻合，凸模不再下壓。,當(dāng)彎曲中，凸模、凹模、毛坯三者相吻合后，凸模繼續(xù)下壓，使毛坯產(chǎn)生進(jìn)一步的塑性變形。,自由彎曲和校正彎曲的區(qū)別：,回彈的大小。,1、回彈的表現(xiàn)形式,彎曲角增大 =0 彎曲半徑增大 r = r 0 r,4.5 彎曲件的回彈,其中： 、r-模具在閉合狀態(tài)時工件彎曲角； 0 、r0-彎曲后工件的實際角度,材料的力學(xué)性能,材料的相對彎曲半徑r/t,r/t角度回彈量 ，曲率回彈量,屈服強(qiáng)度 ，則彈性變形，回彈；彈性模量E，則抵抗彈性變形的能力，回彈。,2、影響回彈的因素,彎曲校正力,凸、凹模之間的間隙,Z塑性變形，回彈量,Fj回彈量,彎曲件的形狀,因材料的相互牽制，形狀復(fù)雜的彎曲件回彈小，如：U形件比V形件的回彈小,3、回彈值的大小,當(dāng)r/t<5時，彎曲半徑回彈不大，只考慮角度回彈，其值查表后修正；,當(dāng)r/t10時，彎曲半徑和彎曲角度都有回彈，凸模的圓角半徑和角度 可按下式計算，然后根據(jù)試模進(jìn)行修正。,從選材上采取措施,從工藝上采取措施,采取熱處理措施：先退火，彎曲后再淬火； 條件許可時，可加熱后彎曲,選用屈服強(qiáng)度小，彈性模量E大的材料。,4、控制回彈的措施,采用拉彎工藝,從模具結(jié)構(gòu)上采取措施,校正法,凸模上的作用力力集中作用在彎曲變形區(qū)，加大變形區(qū)的變形程度。,補(bǔ)償法,從彎曲件結(jié)構(gòu)設(shè)計上考慮,在彎曲區(qū)壓制加強(qiáng)筋，以提高零件的剛度，抑制回彈。,4.6 彎曲模結(jié)構(gòu),V形件彎曲模,結(jié)構(gòu)簡單，在壓力機(jī)上安裝調(diào)整方便。 對材料厚度公差要求不嚴(yán)。（因凸、凹模之間的 間隙是靠調(diào)節(jié)壓力機(jī)的裝模高度來控制的） 可實現(xiàn)校正彎曲，彎曲件的回彈小，平面度好。,優(yōu)點,適用場合：,適用于兩直邊相差不大的V形彎曲件。,U形件彎曲模,特點,有回彈現(xiàn)象，工件不會包在凸模上，無需卸料裝置。 兩豎邊無法得到校正，回彈較大。,方法一：采用兩套單工序模進(jìn)行彎曲，先彎成U形，再彎成帽形。,帽形件彎曲模,方法二：使用復(fù)合彎曲模一次成形。,Z形件彎曲,一、凸、凹模圓角半徑計算,凸模圓角半徑rT：,當(dāng)rrmin時：rminrTr,當(dāng)rrmin： 先取rTrmin彎曲成形； 再增加一套整形工序，使制件的圓角達(dá)到r,4.7彎曲模工作部分參數(shù)的設(shè)計,凸模圓角半徑rT應(yīng)根據(jù)回彈值做相應(yīng)修正。,式中： r 彎曲件內(nèi)側(cè)彎曲半徑，mm； s 材料的屈服強(qiáng)度，MPa； E 材料的彈性模量，MPa； t 彎曲件厚度，mm。,當(dāng)r精度要求較高時：,凹模圓角半徑rA：,當(dāng)t2mm時：rA （36）t 當(dāng)t24mm時：rA（24）t 當(dāng)t4mm時：rA 2t,凹模入口處圓角半徑rA：,注意：凹模入口處兩側(cè)的圓角半徑rA應(yīng)相等,二、彎曲凹模的圓角半徑及工作部分的深度, V形彎曲時：,底部開成空刀槽,凹模底部圓角半徑rA：, U形彎曲時：,底部自然形成，無凹模底部圓角,不開槽時，rA=（0.60.8）（rT+t）,凹模深度：,指彎曲件的彎曲邊在凹模內(nèi)的非變形區(qū)的直線段長度,凹模深度過小，兩邊自由部分過大，造成彎曲件回彈量大，工件不平直； 凹模深度過大，則增大了凹模尺寸，浪費(fèi)模具材料，且需要大行程的壓力機(jī)。,經(jīng)驗取值：按表4-5,L0 L 彎曲邊平直，較短。m= L0 L（表4-6）,L0 <L 彎曲邊較長，平直度不高（表4-7）,U形件凹模深度：,三、彎曲凸模和凹模之間的間隙,V形件，凸凹模間隙是靠調(diào)節(jié)沖床的裝模高度來控制的。,U形件,間隙過大，回彈增大。,間隙過小，零件邊部壁厚減薄，凹模壽命降低。,凸凹模單邊間隙：,式中：t 材料的基本尺寸； 材料厚度的上偏差； k間隙系數(shù)（表4-8）,當(dāng)工件精度要求較高時，其間隙值應(yīng)適當(dāng)減少，取C = t,U 形件彎曲的間隙系數(shù)K 值,四、彎曲凸模和凹模寬度尺寸的計算,當(dāng)工件標(biāo)注外形尺寸時，以凹模為基準(zhǔn)件,當(dāng)工件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時，以凸模為基準(zhǔn)件,2C）,2C）,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,彎曲件的直邊高度,彎曲直邊高度,直邊高度的要求,指彎曲件非變形區(qū)的直邊的長度，用H表示。,H2t,當(dāng)直邊高度H2t時：,加工藝余料,在彎曲內(nèi)R處壓凹坑,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,彎曲件的孔邊距,使孔處于彎曲變形區(qū)之外： 先沖孔后彎曲,不滿足上述要求時：必須先彎曲，再沖孔。,要求：當(dāng)t2mm時，st； 當(dāng)t2mm時，s2t。,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,彎曲線位置,彎曲線不應(yīng)位于彎曲件寬度的突變處，以免發(fā)生撕裂現(xiàn)象。,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,糾正措施,將彎曲線移動一定距離，避開寬度突變處 。,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,事先沖出止裂孔或止裂槽,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,定位工藝孔,采用孔定位能有效防止毛坯在彎曲中產(chǎn)生偏移，有利于保證制件質(zhì)量。如果毛坯上沒有適合于定位的孔，最好能增添定位用的工藝孔。,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,彎曲件尺寸標(biāo)注,彎曲件精度,一般不高于IT13級，角度公差大于15。,考慮沖壓工序。,4.8 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性,思考題：,