第3章弯曲 (2)精选文档.ppt

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1、第3章弯曲(2)本讲稿第一页，共四十三页第第3 3章章 弯弯 曲曲1了了解解弯弯曲曲变变形形规规律律、弯弯曲曲半半径径及及最最小小弯弯曲曲半半径径的的影影响因素响因素；2掌握掌握弯曲回弹、影响因素及减少回弹的措施；弯曲回弹、影响因素及减少回弹的措施；3掌握掌握坯料尺寸计算、弯曲坯料尺寸计算、弯曲力计算等设计计算方法。力计算等设计计算方法。教学要求：教学要求：本讲稿第二页，共四十三页3.13.1弯曲变形分析弯曲变形分析第3章 弯 曲弯曲方法弯曲方法：弯曲将金属材料弯成一定形状和角度的零件的成形方法。1.在压力机上利用模具进行的压弯；2.在专用弯曲设备上进行的折弯、滚弯、拉弯等。例：在弯管机上成型

2、管弯头，最大直径可弯出250mm。一、弯曲变形过程本讲稿第三页，共四十三页第3章 弯 曲弯曲模弯曲模3.1弯曲变形分析弯曲变形分析本讲稿第四页，共四十三页形形件件弯弯曲曲模模1下模板 2、5圆柱销 3弯曲凹模 4弯曲凸模 6模柄 7顶杆 8、9螺钉 10定位板第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析本讲稿第五页，共四十三页生活中的弯曲零件生活中的弯曲零件第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析本讲稿第六页，共四十三页第3章 弯 曲用用模模具具成成形形弯弯曲曲件件3.1弯曲变形分析弯曲变形分析本讲稿第七页，共四十三页第3章 弯 曲用用模模具具成成形形弯弯曲曲件件3.1弯曲变形分析弯曲变形

3、分析本讲稿第八页，共四十三页弯弯曲曲成成形形典典型型零零件件 第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析本讲稿第九页，共四十三页弯曲件的弯曲方法弯曲件的弯曲方法 第3章 弯 曲模具压弯折弯滚弯拉弯3.1弯曲变形分析弯曲变形分析本讲稿第十页，共四十三页第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析以V形弯曲分析弯曲过程：a：初始状态 b：自由弯曲阶段c：三点接触状态 d：校正弯曲阶段本讲稿第十一页，共四十三页第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析弯曲的几个基本术语：弯曲角（）弯曲变形区的中心角制件角（）坯料弯曲后的夹角弯曲线（l）制件角的平分面与坯料表面的交线弯曲半径（r）弯曲变形后坯料内

4、侧的圆角半径相对弯曲半径（r/t）弯曲半径与坯料厚度的比值本讲稿第十二页，共四十三页第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析二二.弯曲变形的特点：弯曲变形的特点：1.变形区在弯曲件的圆角部分；2.变形区内的坯料变化：板料外侧受拉伸长、板料内侧受压缩短，板料内部存在着一个长度不变的中性层。本讲稿第十三页，共四十三页第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析3.变形区厚度变薄，中性层内移；4.变形区横断面变化：对宽板 断面基本不变；对窄板 断面变为扇形。本讲稿第十四页，共四十三页第3章 弯 曲3.1弯曲变形分析弯曲变形分析5.坯料的弯曲变形程度可用相对弯曲半径r/t表示；相对弯曲半径越小，弯

5、曲变形程度越大。6.弯曲后的工件角度往往与模具不一致（偏大）这种现象称为弯曲件的回弹。本讲稿第十五页，共四十三页3.2 3.2 弯曲力的计算弯曲力的计算(公式见表公式见表3.13.1）V形件弯曲力第3章 弯 曲一、自由弯曲时的弯曲力U形件弯曲力 自由弯曲在冲压行程结束时的弯曲力；b弯曲件的宽度；弯曲材料的厚度；弯曲件的内弯曲半径；式中：材料的抗拉强度；C安全系数，一般取C1.3。本讲稿第十六页，共四十三页式中：第3章 弯 曲二、校正弯曲时的弯曲力P校校正弯曲力；F校正部分的投影面积；q单位面积校正力，其值见表3.2。3.2 弯曲力的计算弯曲力的计算本讲稿第十七页，共四十三页 若弯曲模设有顶件装

6、置或压料装置，其顶件力第3章 弯 曲三、顶件力或压料力或压料力可近似取自由弯曲力的3080。3.2 弯曲力的计算弯曲力的计算本讲稿第十八页，共四十三页对于有压料的自由弯曲第3章 弯 曲四、压力机公称压力的确定对于校正弯曲3.2 弯曲力的计算弯曲力的计算本讲稿第十九页，共四十三页3.33.3弯曲件坯料展开弯曲件坯料展开据中性层的定义，弯曲件的坯料长度应等于中性层的展开长度坯料长度应等于中性层的展开长度。第3章 弯 曲一、弯曲中性层位置 中性层位置以曲率半径曲率半径 中性层位移系数，见表3.4。式中：表示（右图），通常用下面经验公式确定：本讲稿第二十页，共四十三页 计算原则：弯曲前后，中性层长度不

7、变。对于形状比较简单、尺寸精度要求不高的弯曲件，可直接采用下面介绍的方法计算坯料长度。对于形状比较复杂或精度要求高的弯曲件，在利用下述公式初步计算坯料长度后，还需反复试弯试弯不断修正修正，才能最后确定坯料的形状及尺寸。第3章 弯 曲二、弯曲件坯料展开长度的计算3.3弯曲件坯料展开弯曲件坯料展开本讲稿第二十一页，共四十三页第3章 弯 曲1.圆角半径r0.5t的弯曲件 按中性层展开的原理，坯料总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，即 3.3弯曲件坯料展开弯曲件坯料展开本讲稿第二十二页，共四十三页第3章 弯 曲2.圆角半径r0.5t的弯曲件 按变形前后体体积积不不变变条件确定坯料长度。通常采

8、用表3.5所列经验公式计算。3.3弯曲件坯料展开弯曲件坯料展开本讲稿第二十三页，共四十三页第3章 弯 曲3.铰链式弯曲件 对于（0.63.5）的铰链件（右图），其坯料长度可按下式近似计算。3.3弯曲件坯料展开弯曲件坯料展开本讲稿第二十四页，共四十三页3.4 3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析第3章 弯 曲一、弯裂当弯曲半径较小，坯料较厚时容易发生弯裂。本讲稿第二十五页，共四十三页1.1.最小相对弯曲半径最小相对弯曲半径rmin/t 第3章 弯 曲弯曲半径r弯曲件内表面的圆角半径。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，所能弯成零件内表面的最小圆角半径。常用

9、最小相对弯曲半径最小相对弯曲半径rmin/t表示弯曲时的成形极限。其值越小越有利于弯曲成形。r/t越大变形程度越小r/t越小变形程度越大r/t很小出现弯裂（弯曲件外侧发生裂纹）3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第二十六页，共四十三页第3章 弯 曲2.2.影响最小弯曲半径的因素影响最小弯曲半径的因素（）材料的力学性能：塑性越好r可越小（）材料表面和剪切断面的质量：表面质量差应力集中r应大些 3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第二十七页，共四十三页第3章 弯 曲（）弯曲线的方向 弯曲线方向与轧纹方向垂直时r可较小 3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件

10、的质量问题及分析本讲稿第二十八页，共四十三页3 3最小弯曲半径最小弯曲半径r rminmin的数的数值值第3章 弯 曲4提高弯曲极限变形程度的方法提高弯曲极限变形程度的方法（1）经冷变形硬化的材料，可热处理后再弯曲。（2）清除冲裁毛刺，或将有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘。（3）对于低塑性的材料或厚料，可采用加热弯曲。（4）采取两次弯曲的工艺方法，中间加一次退火。（5）对较厚材料的弯曲，如结构允许，可采取开槽后弯曲。最小弯曲半径rmin的数值在设计手册上有表可查。设计冲压件时，所取弯曲半径应大于最小弯曲半径。3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第二十九页，共四十三页二二.回

11、弹回弹 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，这种现象叫回弹回弹。第3章 弯 曲1.1.弯曲回弹的表现形式：弯曲回弹的表现形式：（）曲率半径增大（）制件角增大 3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第三十页，共四十三页（）材料的力学性能第3章 弯 曲2.2.影响回弹的因素影响回弹的因素屈服极限越大弹性变形量越大回弹越大弹性模量越大弹性变形量越小回弹越小（2）.变形程度（r/t）相对弯曲半径越大变形程度越小弹性变形的比例越大回弹越大（3）.制件角制件角越小变形区越大回弹积累越多回弹越大

12、3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第三十一页，共四十三页第3章 弯 曲（4）.弯曲方式自由弯曲变形区无支撑，圆角半径自然形成的弯曲方法。校正弯曲变形区靠凹模支撑，并校正弯曲半径的弯曲方法。校正弯曲比自由弯曲的回弹小。（5）.模具间隙间隙越大回弹越大（6）.工件形状多角弯曲比单角弯曲回弹小，复杂件比简单件回弹小。3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第三十二页，共四十三页第3章 弯 曲3.回弹值的确定弯曲回弹的程度一般用制件角的回弹值衡量称回弹角。在设计手册上有表可查。3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第三十三页，共四十三页第3

13、章 弯 曲4.减少回弹的措施（1）.改进产品设计3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第三十四页，共四十三页第3章 弯 曲（2）.从工艺上采取措施 用校正弯曲代替自由弯曲，工序间退火处理。（3）.改变应力状态3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第三十五页，共四十三页第3章 弯 曲（4）.补偿法 利用弯曲回弹的规律，根据回弹角的大小，修正凸模或凹模的形状和尺寸 3.4 弯曲件的质量问题及分析弯曲件的质量问题及分析本讲稿第三十六页，共四十三页第3章 弯 曲3.5 弯曲模工作部分设计 当工件的相对弯曲半径/较小时，凸模圆角半径等于工件的弯曲半径，但不应小于最

14、小弯曲半径值rmin。当/10时，则应考虑回弹，凸模圆角半径根据回弹值修正。一一.凸模圆角半径凸模圆角半径本讲稿第三十七页，共四十三页第3章 弯 曲二二.凹模圆角半径及深度凹模圆角半径及深度凹模两边的圆角半径应一致一致，否则在弯曲时坯料会发生偏移。t2mm时，（36）24时，（23）4时，2V形弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径 3.5 弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分设计本讲稿第三十八页，共四十三页第3章 弯 曲二二.凹模圆角半径及深度凹模圆角半径及深度凹模深度弯曲凸模与凹模重合部分的尺寸。不同情况可按表3.9、3.10、3.11选取。3.5 弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分设计本讲稿第三

15、十九页，共四十三页第3章 弯 曲 三三.凸凹模间隙凸凹模间隙 V形弯曲模的凸、凹模间隙是靠调整压机的闭合高度来控制的，设计时可以不考虑。U形件弯曲模的凸、凹模单边间隙一般可按下式计算：式中 C间隙系数，可查表3.12。当工件精度要求较高时，其间隙应适当缩小，取Zt。3.5 弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分设计本讲稿第四十页，共四十三页四四.U U形件弯曲凸、凹模形件弯曲凸、凹模宽宽度尺寸及公差度尺寸及公差第3章 弯 曲决定原则决定原则：工件标注外形尺寸时，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。工件标注内形尺寸时，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。3.5 弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分设计本讲稿第四十一页，共四十三页第3章 弯 曲（2）尺寸标注在内形上（）尺寸标注在外形上凹模尺寸凸模尺寸凸模尺寸凹模尺寸凸、凹模的制造公差，可采用68级精度，一般取凸模的精度比凹模精度高一级。式中3.5 弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分设计本讲稿第四十二页，共四十三页第3章 弯 曲本章作业：本章作业：P115 3.1P115 3.1、3.23.2、3.63.6本讲稿第四十三页，共四十三页