冲压课件3

拉伸曲线
弯曲回弹
2）、影响回弹的因素 ①．材料的力学性能
σS /E
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
②．相对弯曲半径 r / t
r / t 越大，回弹越大。
③．弯曲中心角 α
α 越大，变形区的长度越长，回弹积累值
也越大，故回弹角 ∆α 越大。 ④．工件的形状 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。
第三章 弯曲工艺与弯曲模设计
4.1、概述
弯曲是把平面的毛坯料制成具有一定角度和尺寸要 求的一种塑性成形工艺。
a)压弯 b)折弯 c)扭弯 d)滚弯 e)拉弯
压弯成形的典型形状
压弯成形件
4.4.1、弯曲变形过程
R0
R3
R1
t
R2
L0
L1
L2
L3
弯曲V形件的变形过程
ａ）弹性弯曲ｂ）弹－塑性弯曲ｃ）纯塑性弯曲
例4.1
计算下图所示弯曲件的坯料展开长度。材料为 08钢。
作业 o 保持架展开尺寸, 其中， R 2所对的弯曲中心角α为77.5 . 计算该弯曲件的坯料展开尺寸，计算考虑回弹后的凸模 尺寸。材料为40钢。
直边
圆弧
保持架分段图
圆弧
保持架展开图
练习 保持架展开尺寸
直边
圆弧 圆弧
保持架分段图
保持架展开图
4.3.3、弯曲件的结构 １．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。
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。
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
4.1.3、弯曲变形区的应力应变状态
弯曲后的翘曲
型材、 型材、管材弯曲后的剖面畸变
4.1.4、变形程度及其表示方法 相对弯曲半径（ r/t）： 表示板料弯曲变形程度的大小。 弯曲中心角为 α
4.2、 4.2、弯曲变形工艺计算 4.2.1、 4.2.1、弯曲件回弹 弯曲时的回弹会造成弯曲 的角度和工件尺寸误差。 的角度和工件尺寸误差。 1）、回弹的表现形式： ）、回弹的表现形式： 回弹的表现形式 ①弯曲回弹会使工件的圆角半 径增大， 径增大，即rz＞rp。则回弹量可 表示为： 表示为： Δr =rz - rp ②弯曲回弹会使弯曲件的弯曲 中心角减小， 中心角减小，即α＜αp。则回 弹量可表示为： 弹量可表示为： Δα=αp -α
4.4.2、 弯曲模典型结构 1、单工序弯曲模（续） V形精弯模
1-凸模 2－支架 3－定位板（或定位销） 4－活动凹模 5－转轴 6－支承板 7－顶杆
2、U形件弯曲模
弯曲角小于90°的U形弯曲模
弯曲角小于90° 弯曲角小于90°的Ｕ形弯曲模 90 1－凸模 2－转动凹模 3－弹簧
3、 四角形件复合弯曲模
四角形形件一次成形弯曲模
四角形形件两次成形弯曲模 ａ）首次弯曲 ｂ）二次弯曲 1－凸模 2－定位板 3－凹模 4－顶板 5－下模座
2、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 三次弯曲 第一次弯曲 第二次弯曲 第三次弯曲
四次弯曲 第一次弯曲 第二次弯曲 第三次弯曲 第四次弯曲
4.4、 弯曲模结构设计 4.4.1、弯曲模结构设计应注意的问题 1.模具结构应能保证坯料在弯曲时不发生偏移: 用定料销定位，定料销装在顶板上时应注意防止顶板与 凹模之间产生窜动。 工件无孔时可采用定位尖、顶杆、顶板等措施防止坯料 偏移。
6、边缘有缺口的弯曲件，可在缺口处留有连接 带，待弯曲成形后再将连接带切除。
连接缺口 弯曲后切除
弯曲后切除
添加连接带
7．尺寸标注 尺寸标注对弯曲件的工艺性有很大的影响。
4.3.3、弯曲件的工序安排 1、安排原则 １）．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。 ２)．批量大而尺寸较小的弯曲件： 尽可能采用级进模或复合模。 ３)．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。 ４)．弯曲件形状不对称时： 尽量成对弯曲，然后再剖切.
4、当弯曲件的弯曲线处于宽窄交界处时，弯曲 线位置应满足L≥t+r+k/2，k(d) ≥t,若不满足，则 可适当增添工艺孔、槽。
r d
l
t L K
R
L
R
a）弯曲线位置
b）
c）
K
d）工艺孔、槽
对弯曲件宽窄交界处的要求
t
r
5．弯曲件孔边距离 当t <2mm时，l ≥ t 当t≥2mm时，l ≥ 2t
2）、校正弯曲时的弯曲力 F校 = Ap 式中：F校 ——校正弯曲应力； A——校正部分投影面积； P——单位面积校正力，其值见表4-9。
3）、顶件力或压料力 若弯曲模设有顶件装置或压料装置，其顶件力
FD
（或压料力 F )可近似取自由弯曲力的30％～80％。 Y 即 FD = (0.3 ~ 0.8) F自 3)、L形弯曲件 L形件的直角垂直弯曲，相当于弯曲U形件的一 半，而且应设置压料装置，所以可近似的取其弯曲 力为 ( FU Z + FQ ) FL = 2
4.3.2、弯曲件的材料 具有足够的塑性，屈强比（ 屈服点与弹性模量的比值（
σ s /σ b
σs /E
）小， ）小，
则有利于弯曲成形和工件质量的 提高。 脆性较大的材料，（如磷青铜、弹簧钢等） 则最小相对弯曲半径 于成形。
rmin / t
大，回弹大，不利
毛 面 内 刺 在 侧 加 R 大 易 裂 撕 面
180 180
2.圆角半径r<0.5t的弯曲件 按变形前后体积不变条件确定坯料长度。通常 采用表4-7所列经验公式计算。
3.铰链式弯曲件 对于ｒ＝（0Fra bibliotek6～3.5）ｔ的铰链件其坯料长度 可按下式近似计算。
Lz = l + 1.5π ( r + x1t ) + r ≈ l + 5.7 r + 4.7 x1t
四、压力机公称压力的确定 对于有压料的自由弯曲
F压机 ≥ (1.2 ~ 1.3) F自 + FY） （
对于校正弯曲
F压机 ≥ (1.2 ~ 1.3) F校
4.3、 弯曲件的工艺性 弯曲件的工艺性是指弯曲零件的形状、尺 寸、精度、材料以及技术要求等是否符合弯曲加 工的工艺要求。具有良好工艺性的弯曲件，能简 化弯曲的工艺过程及模具结构，提高工件的质量。 4.3.1、弯曲件的精度 受坯料定位、回弹、偏移、翘曲、弯曲工序 数目的影响，一般弯曲件的经济公差等级在IT13 级以下，角度公差大于15´。见表4-10、4-11.
弯曲线方向
合理
零件
零件
不合理
合理 不合理 材料纤维方向对弯曲半径的影响
弯曲件的弯曲半径小于最小弯曲半径 ①应分两次或多次弯曲 （扩大变形区域以减小外缘纤维的拉伸率 ） ②可预先进行退火 （材料塑性较差或弯曲过程中硬化情况严重 ） ③加热弯曲 （比较脆的材料及比较小的厚度 ） ④设计弯曲件的弯曲半径大于其最小弯曲半径 ２．最小弯曲半径rmin的数值 可参考表4-5
４.１.２、弯曲变形的特点 在内缘与外缘之间存在着纤维既不伸长也不 缩短的中性层。
a 0 b 0 a b b）
a)毛坯 b)弯曲件 弯曲变形的特点
a 0 a）
90°
b 0
a b
弯曲区域的断面变化 ① 内、外缘的宽度 ② 弯曲区域的厚度
a)窄板 （B≤3t） b)宽板（B＞3t） 弯曲区域的断面变化
（3）采用拉弯工艺。
拉弯用模具
③、在模具结构设计时 1）补偿法
z/2=(0.9~0.95)t R=(15~20)t
模具结构补偿回弹
2）校正法
3）在弯曲件直边端部纵向加压。 4）用橡胶或聚氨酯代替刚性金属凹模能减小回弹。
4.2.2、最小弯曲半径 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 t 面的最小圆角半径。 2 = 1 y ε θ max = εθ = t r ρ0 r+ 1+ 2 t 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。 1.影响最小弯曲半径的因素 （１）材料的力学性能 （２）材料表面和断面的质量 （３）弯曲线的方向 （４）弯曲中心角 （ 5）板料尺寸
4.2.4、弯曲力的计算与压力机的选用 1、弯曲力的计算 1）、自由弯曲时的弯曲力 V形件弯曲力
0.6 KBt 2σ b F 自= r+t
0.7 KBt 2σ b U形件弯曲力 F = 自 r+t
式中： F自 ——自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力； Ｂ——弯曲件的宽度； ｔ——弯曲材料的厚度； ｒ——弯曲件的内弯曲半径； σ b——材料的抗拉强度； Ｋ——安全系数，一般取Ｋ＝1.3。
⑤．弯曲方式及弯曲模 （1）在无底凹模内作自由弯曲时，回弹最大。 （2）在有底凹模内作校正弯曲时，回弹较小。 （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。 3）、回弹值的计算 ①查表法： 当相对弯曲半径r/t＜5～8时，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4-3。 当弯曲件弯曲中心角不为90°时，其回弹角可用 下式计算：
Ｖ形弯曲模的一般结构形式 1－凸模2－定位板3－凹模4－定位尖5－顶杆 6－Ｖ形顶板7－顶板8－定料销9－反侧压块
2.凸、凹模要有准确定位，模具结构不应妨碍坯料在 合模过程中应有的转动和移动。 3.模具结构应能保证弯曲时产生的水平方向的错移力 得到平衡。 4、弯曲模结构选择合理 5、弯曲模结构应有利于减小回弹 6、凹模圆角处应光滑