第三章_弯曲.ppt
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1、第三章 弯曲,第一节 弯曲模基础,一、弯曲的类型,弯曲是使材料产生塑性变形,形成一定曲率和角度零件的冲压工序。,弯曲毛坯的种类:板料、棒料、型材、管材,常见的弯曲件,弯曲成型工艺方法: 压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊弯,常见的弯曲设备,二、弯曲变形过程,V型件的弯曲过程:,弯曲内侧半径逐渐减小 弯曲力臂也逐渐减小,(变形程度增加) (相对滑移),自由弯曲和校正弯曲的区别:,回弹的大小。,坯料弯曲变形区内切向应为的分布,)弹性弯曲)弹塑性弯曲)纯塑性弯曲,弯曲前坐标网格的变化,弯曲后,弯曲前,2 弯曲变形的特点,二、弯曲变形的特点,板料弯曲前后的网格变化,1、弯曲变形主要发生在弯曲带中 心角范围内,
2、2、变形区内,板料在长、宽、厚 三个方向都产生了变形。,长度方向:,厚度方向,中性层以内逐渐缩短,中性层以外逐渐伸长。,内侧厚度增加(受凸模限制) 外侧厚度变薄,厚度变薄 中性层内移,应变中性层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,变形程度愈大,变薄现象愈严重。,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。主要影响因素为板料的相对宽度。 (宽板) :横断面几乎不变; (窄板) :断面变成了内宽外窄的扇形。,宽度方向,宽板(b/t3) 窄板(b/t3),三、弯曲件的回弹,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
3、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。,1、 回弹现象,弯曲回弹的表现形式:,曲率半径减小 弯曲中心角减小,弯曲回弹的表示方法:,角度回弹量 曲率回弹量,材料的力学性能,二、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退火钢 2-锰黄铜 4-经冷变形硬化的钢,3相对弯曲半径,越大,回弹越大。,小于0.2-0.3时,回弹角为零或负值越大。,弯曲方式与模具结构,校正弯曲时比自由弯曲时回弹最大。 弯曲形状对回弹影响很大,如U形件比V形件回弹量小。,在弯曲U形件时,间隙越大,回弹值和回弹角也就越大。,弯曲力,弯曲力越大,回弹值越小,6模具间隙,7毛坯与模具间的
4、摩擦、材料板厚误差等。,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。,三、回弹值的确定, 5-8时,自由弯曲时的回弹值,弯曲半径和弯曲角度都有回弹,凸模的圆角半径和角度可按下式进行计算:,2 5-8时,弯曲件的弯曲半径变化不大,只考虑角度回弹值。,四、弯曲件的结构工艺性,具有足够的塑性,较低的屈点,1. 弯曲件的材料,脆性材料,易开裂,则较小的相对弯曲半径,回弹大,不利于成形。应采用较大的相对弯曲半径。也可利用加热弯曲。,较高的弹性模量,不开裂,有利于弯曲成形和工件质量的提高,保证 尺寸的准确。,弯曲件精度主要是指形状与尺寸的准确性、稳定性。与板材力学性质、厚度
5、、模具结构、模具精度、工序数量与顺序 有关,还与弯曲件本身形状尺寸和结构有关。一般弯曲件的经济公差等级在IT13级以下,角度公差大于15。,2弯曲件的精度,3弯曲半径 在保证坯料外表面纤维布发生破坏的前提下,弯曲件能够弯曲的内表面最小圆角尺寸,成为最小弯曲半径,相应的与板料厚度的比值成为最小相对弯曲半径。最小相对弯曲半径影响因素: (1) 材料的力学性能。 材料塑性越好,塑性指标数值越高,相应的相对弯曲半径越小。 (2) 弯曲中心角 弯曲只发生在圆角部分,直边不参与变形,并非如此 圆角的直边参与变形,使最小相对弯曲半径减小。,(3) 材料的纤维方向与弯曲线夹角的影响 顺着纤维方向的塑性指标高于
6、垂直于纤维方向的塑性指标。则,弯曲线垂直于纤维方向比平行好。 当多向弯曲时,应让弯曲线与纤维方向有夹角,不小于30,最好45。 (4) 弯曲件宽度 相对弯曲直径相同的条件下,相对宽度越大,其应变轻度越大。 (5) 弯曲件板料厚度 板厚越大,最小弯曲半径也越大。 (6) 板料表面与端面质量的影响 板料表面与端面质量较差时,最小相对弯曲半径较大。毛刺处置内部 最小相对弯曲半径的确定:经验的实验数值。 考虑部分工艺因素经实验得出的数值,并进行修正,以满足客户要求。,4直边高度与孔边距,(1)直边高度 弯曲件的直边高度不宜过小,其值应为h2t,(2)孔边距 孔的位置处于变形区外。,5形状与尺寸的对称性
7、,弯曲件形状与尺寸应对称分布。 防止弯曲时因圆角不同,摩擦阻力不同,造成工件尺寸精度不高,甚至弯曲失败。,6工艺孔、槽及缺口,为防止交接处因受力不均或应力集中而造成开裂、圆角部位畸变等缺陷,应预先在弯曲件上设置工艺上必须的工艺孔、槽和缺口。,五、提高弯曲件质量的措施,1弯曲件的质量要求,回弹、开裂、扭曲、偏移等缺陷,2减少回弹的方法,补偿法,校正法,采用校正弯曲代替自由弯曲,采用拉弯工艺,弯曲时,让毛坯内外层均受拉应力,使材料回弹方向一致,以减少回弹。,合理设计弯曲结构,3减少弯曲件开裂的方法,选择塑性好的材料,或者采用退火、正火处理后的材料; 毛坯的表面质量好,无划伤、潜伏裂纹等缺陷; 主要
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