1、第三章弯曲模设计,把平板毛坯、管材、型材弯曲成一定角度、形成一定形状的零件的冲压工序叫弯曲。,应用,弯曲成形工艺在工业中应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。,3-1弯曲变形过程分析 一、弯曲变形过程,a、凸模下压工件自由弯曲; b、凸模继续下压，工件弯曲半径和弯曲力臂减小; c、凸模继续下压变形区减小，板料与凸模三点接触; d、凸模继续下行，板料直边部分反向弯曲，行程终了时凸凹模对工件进行了校正。,二、弯曲变形的特点,弯曲变形主要在弯曲件的圆角部分。 变形区内，板料外侧受拉，内侧受压，中间有一应变中性层。
2、 弯曲变形区板厚外侧变薄，内侧变厚。,本节重点,弯曲变形过程分析 从弯曲变形区断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层,3-2弯曲件的工艺性,一、最小弯曲半径 最小弯曲半径 : 弯曲时最外层金属不发生破坏时，所能变形成的内侧最小圆角半径称为最小弯曲半径。,影响最小弯曲半径的因素,材料的性能：塑性好，最小弯曲半径小。 下料的方向和折弯的方向。 毛坯边缘的状况：毛刺、裂纹、加工硬化。 材料热处理状态：退火材料，塑性好。 板料宽度：窄板弯曲，材料可自由流动，最小弯曲半径小。,二、弯曲件的形状,弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径。 弯曲件边长不能过小：hr+2t。 弯曲件的形状力求对称，避免弯曲过
3、程发生窜动。 弯曲件中孔的位置：孔应处于弯曲变形区外。 t2mm, lt; t 2mm, l 2t.,三、弯曲件的尺寸精度,弯曲件的尺寸精度不应高于IT13级。,本节总结,弯曲件最小弯曲半径及其影响因素 弯曲件的形状应注意:对称、圆角半径、边长、孔的位置 弯曲件的尺寸精度不应高于IT13级。,本节重点,弯曲件最小弯曲半径及其影响因素,3-3弯曲件的质量分析,在实际生产中，弯曲件的主要质量问题有弯裂、滑移、回弹等。,一、弯曲件的裂纹,产生裂纹的原因： 材料：板料塑性差； 折弯方向：弯曲线与板料轧纹方向不符合要求； 相对弯曲半径：过小； 毛坯断面质量：不好或有毛刺的一面在弯曲件的外侧； 间隙：弯曲
4、间隙太小； 润滑：润滑不良等。,防止裂纹的措施,用剪切面和表面质量都比较好的毛坯。 采用合理模具间隙，改善润滑条件。 制件尽量采用大弯曲半径，否则实行多次弯曲。 塑性差或加工硬化严重的毛坯应先退火。 脆材或厚板可用加热弯曲。 毛坯有毛刺的一面应置于变形区的内侧,二、弯曲件的滑移 (P110),由于毛坯与模具之间磨擦的存在，当磨擦力不平衡时造成毛坯的移位，称作滑移,滑移原因: 制件结构不对称、两边弯曲角不同；凹模两边半径不等、间隙不同、润滑情况不同。,克服滑移的措施(1),采用对称工件、凹模结构，保证间隙均匀,克服滑移的措施(2),采用有弹顶装置的弯曲模,克服滑移的措施(3),采用挡料销。,三、
5、弯曲件的回弹 (P111),回弹：弯曲卸载后，弯曲件会产生弹性恢复，称为弯曲件的回弹。,影响回弹的因素 材料的力学性能： 相对弯曲半径 r/t： r/t越小，纯弹性变形所占比例小，回弹小。 弯曲方法：自由弯曲回弹大，校正弯曲回弹小。 模具间隙：间隙大，回弹大。 弯曲件的形状：u形比v形回弹小。,减小回弹的措施,用补偿法克服回弹：对于塑性较好的材料，在凹模或凸模上做出等于回弹角的斜度.,减小回弹的措施,用校正法克服回弹：对于板料较薄又是软材料弯曲时，可将凸模局部突起，或使凹模圆角半径大于凸模圆角半径。,减小回弹的措施,用增加拉应力的方法克服回弹,减小回弹的措施,用软模法克服回弹：可以使毛坯在弯曲
6、时三向受压。,减小回弹的措施,从零件结构上采取措施,本节总结,弯曲件产生裂纹的原因、防止裂纹的措施 弯曲滑移原因、克服滑移的措施 影响弯曲回弹的因素、减小弯曲回弹的措施,本节重点,弯曲件产生裂纹的原因、防止裂纹的措施 弯曲滑移原因、克服滑移的措施 影响弯曲回弹的因素、减小弯曲回弹的措施,3-4弯曲件展开长度的计算 (P96)(P114),弯曲毛坯尺寸可以根据应变中性层在弯曲前后长度不变的特点确定。 弯曲时应变中性层的位置 大圆角半径弯曲：根据弯曲前后体积不变的特点，可计算出小圆角半径弯曲：变形中应变中性层内移，根据经验公式有,K1查表32,弯曲件的展开长度,圆角弯曲尖角弯曲或X=0.4-0.6
7、,3-5弯曲力的计算,弯曲力是设计冲压工艺过程和选择设备时的重要依据之一，但由于弯曲力受材料性能、零件形状、弯曲方法、模具结构等多种因素的影响，因此很难用理论分析的方法进行准确计算，所以，常用经验公式计算。,3-6弯曲件工序的安排,工序安排的原则 先弯外角，后弯内角。 后道工序安排时不能破坏前道工序弯曲变形部分。 前道工序弯曲时必须考虑后道工序弯曲时有合适的定位。,工序安排方法,对于简单件，应采用一次弯曲,工序安排方法,对于形状较复杂的制件，应采用两道工序弯曲成形,工序安排方法,对于形状复杂的制件，应采用三道或三道以上的工序弯曲成形,工序安排方法,对于对称单边制件，应采用对弯的方法，成形后再剪
8、开。,3-7弯曲模的结构设计,简单弯曲模 1、V形弯曲模,2U形弯曲模,3 Z形弯曲模,4、圆形件弯曲模,5、铰链弯曲模,3-8弯曲模工作部分尺寸的确定 一、凸凹模圆角半径,凸模圆角半径： r/t较小且 时， ； 当 时，应增加整形工序，使 。 凹模圆角半径,二、凹模深度,凹模深度要适当，过大模具耗材，过小则工件两端自由部分过长，弯曲件回弹（弹复）大。一般根据查表获得。,三、凸凹模间隙,弯曲U形件，间隙小，磨损大，模具寿命低，工件易受伤，且工件减薄；间隙大，回弹大，公差等级下降。 一般来说对于黑色金属有： 精度要求不高： 精度要求较高： 精度要求很高： 对于有色金属：,四、凸凹模工作部分尺寸及公差,1、工件尺寸标注在外形上（基准件为凹模） 工件为双向公差 凹模宽度： 凸模宽度： 工件为单向公差 凹模宽度： 凸模宽度：,四、凸凹模工作部分尺寸及公差,2、工件尺寸标注在内形上（基准件为凸模） 工件为双向公差 时 凸模宽度： 凹模宽度： 工件为单向公差 时 凸模宽度： 凹模宽度：,
