冲压工艺与模具设计-电子教案第3章PPT推荐.ppt

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图图3.23.2所示为所示为VV形件弯曲加工示意图。

形件弯曲加工示意图。

图图3.2V3.2V形件弯曲加工示意图形件弯曲加工示意图图中图中tt为弯曲件厚度，为弯曲件厚度，rr为弯曲（内）为弯曲（内）半径，半径，为弯曲角，为弯曲角，为弯曲段中心角。

为弯曲段中心角。

显然显然=180=180，弯曲凹模型腔轮廓，弯曲凹模型腔轮廓由半径分别为由半径分别为rr凹和（凹和（rr+tt）的两段圆弧及）的两段圆弧及其公切线连成，凹模口的圆角，可以减少其公切线连成，凹模口的圆角，可以减少材料流入模腔的阻力，因而减轻凹模的摩材料流入模腔的阻力，因而减轻凹模的摩损和降低弯曲变形力，同时还减轻了摩擦损和降低弯曲变形力，同时还减轻了摩擦对制件表面的损伤，增大弯曲成形极限。

对制件表面的损伤，增大弯曲成形极限。

凸模与制件接触的工作部分的形状和凸模与制件接触的工作部分的形状和尺寸与弯曲件内表面一致，两侧不与制件尺寸与弯曲件内表面一致，两侧不与制件接触的非工作表面可以向内凹进一些（图接触的非工作表面可以向内凹进一些（图3.23.2），以免变形过程中和制件接触，影响），以免变形过程中和制件接触，影响其变形。

其变形。

3.1.13.1.1弯曲变形过程弯曲变形过程VV形件的弯曲变形过程可分为三个阶段，形件的弯曲变形过程可分为三个阶段，如图如图3.33.3所示。

所示。

图图3.3V3.3V形件弯曲的过程形件弯曲的过程11正向弯曲阶段正向弯曲阶段开始弯曲时，平板料被支承在凹模口开始弯曲时，平板料被支承在凹模口的的AAAA两点上，凸模最先接触的是板料的中两点上，凸模最先接触的是板料的中部。

由于凸、凹模的作用力在材料内部形部。

由于凸、凹模的作用力在材料内部形成了弯矩，因而在两支承点成了弯矩，因而在两支承点AAAA之间引起弯之间引起弯曲变形。

两支承点曲变形。

两支承点AAAA两点之间就称为变形两点之间就称为变形区，区，AAAA两点以外的左右两端称为非变形区。

两点以外的左右两端称为非变形区。

随着凸模的下压，曲率不断增加，弯随着凸模的下压，曲率不断增加，弯曲半径不断减小。

凹模对板料的支承点也曲半径不断减小。

凹模对板料的支承点也不再是不再是AAAA两点，而是不断向内移动，于是两点，而是不断向内移动，于是两支承点间的变形区范围也就随着支承点两支承点间的变形区范围也就随着支承点的内移而逐渐缩小。

两支承点以外的非变的内移而逐渐缩小。

两支承点以外的非变形区就不断向内扩大。

形区就不断向内扩大。

可见这时的非变形区由两部分组成，可见这时的非变形区由两部分组成，一部分原来就在凹模口一部分原来就在凹模口AAAA两点以外，一直两点以外，一直没有参与弯曲变形，可以称之为不变形区。

没有参与弯曲变形，可以称之为不变形区。

另一部分是开始阶段还在弯曲变形区另一部分是开始阶段还在弯曲变形区AAAA段段以内，已经发生了弯曲变形，后来由于支以内，已经发生了弯曲变形，后来由于支承点内移，这部分材料就陆续停止变形，承点内移，这部分材料就陆续停止变形，由变形区转为非变形区。

由变形区转为非变形区。

这部分材料与不变形区不同，它不再这部分材料与不变形区不同，它不再是原来的平直状态，可以称之为已变形区。

是原来的平直状态，可以称之为已变形区。

显然，已变形区的弯曲变形不符合制件要显然，已变形区的弯曲变形不符合制件要求，属于多余弯曲，应予以消除，使之恢求，属于多余弯曲，应予以消除，使之恢复平直状态。

复平直状态。

22正、反向弯曲阶段正、反向弯曲阶段随着凸模的下压，直到制件两侧翘起随着凸模的下压，直到制件两侧翘起的非变形区与凸模接触（即三点接触），的非变形区与凸模接触（即三点接触），这时，正向弯曲阶段结束，开始了正、反这时，正向弯曲阶段结束，开始了正、反向弯曲阶段。

中间部位的材料继续正向弯向弯曲阶段。

中间部位的材料继续正向弯曲，而两侧已经停止变形的非变形区又重曲，而两侧已经停止变形的非变形区又重新开始反向弯曲变形。

新开始反向弯曲变形。

随着凸模的继续下压，此正、反向弯随着凸模的继续下压，此正、反向弯曲变形一直进行到中部弯曲半径和角度符曲变形一直进行到中部弯曲半径和角度符合制件要求，两侧的已变形区通过反向弯合制件要求，两侧的已变形区通过反向弯曲重新恢复平直状态，凸模、凹模和制件曲重新恢复平直状态，凸模、凹模和制件三者完全贴合为止。

生产上一般称上述两三者完全贴合为止。

生产上一般称上述两个阶段的弯曲变形为自由弯曲。

个阶段的弯曲变形为自由弯曲。

33校正弯曲阶段校正弯曲阶段由于塑性变形的同时还存在弹性变形，由于塑性变形的同时还存在弹性变形，所以自由弯曲后的制件在卸载后会有弯曲所以自由弯曲后的制件在卸载后会有弯曲回弹。

由于制件既有正向弯曲，还有反向回弹。

由于制件既有正向弯曲，还有反向弯曲，所以回弹也可能是正回弹，也可能弯曲，所以回弹也可能是正回弹，也可能是负回弹。

是负回弹。

为了减少回弹变形，提高制件精度，为了减少回弹变形，提高制件精度，在自由弯曲阶段结束，凸、凹模与制件完在自由弯曲阶段结束，凸、凹模与制件完全贴合后，再使凸模继续下压。

虽然此时全贴合后，再使凸模继续下压。

虽然此时凸模下行量不会很大，但会对制件施加巨凸模下行量不会很大，但会对制件施加巨大的压力，使之校正定形。

这个阶段的变大的压力，使之校正定形。

这个阶段的变形一般称之为校正弯曲。

形一般称之为校正弯曲。

3.23.2弯曲件的质量分析弯曲件的质量分析3.2.23.2.2弯曲卸载后的回弹弯曲卸载后的回弹3.2.2.13.2.2.1回弹现象回弹现象图图3.73.7弯曲时的回弹弯曲时的回弹3.2.2.23.2.2.2影响回弹的因素影响回弹的因素材料的力学性能：

材料的屈服点材料的力学性能：

材料的屈服点ss越高，弹性模量越高，弹性模量EE越小，即越小，即ss/EE的比值愈大，的比值愈大，则弯曲回弹越大。

则弯曲回弹越大。

相对弯曲半径：

相对弯曲半径相对弯曲半径：

相对弯曲半径rr/tt越小，板料的变形程度就越大，总变形中越小，板料的变形程度就越大，总变形中弹性变形所占的比例就减小，所以回弹值弹性变形所占的比例就减小，所以回弹值越小。

越小。

弯曲件角度：

弯曲件角度弯曲件角度：

弯曲件角度越小，越小，表示变形区域越大，回弹的积累越大，回表示变形区域越大，回弹的积累越大，回弹角越大。

弹角越大。

弯曲方式：

自由弯曲与校正弯曲比弯曲方式：

自由弯曲与校正弯曲比较，由于校正弯曲时内外区纵向均为同号较，由于校正弯曲时内外区纵向均为同号（压）应力，因而减小了弯曲回弹。

（压）应力，因而减小了弯曲回弹。

模具间隙：

压制模具间隙：

压制UU形件时，模具间形件时，模具间隙对回弹值有直接影响。

间隙大，材料处隙对回弹值有直接影响。

间隙大，材料处于松动状态，回弹就大。

在无底凹模内作于松动状态，回弹就大。

在无底凹模内作自由弯曲时，回弹最大。

自由弯曲时，回弹最大。

工件形状：

工件形状越复杂，一次工件形状：

工件形状越复杂，一次弯成角的数量越多，由于各部分的回弹相弯成角的数量越多，由于各部分的回弹相互牵制，故回弹就越小。

互牵制，故回弹就越小。

3.2.2.43.2.2.4控制回弹的措施控制回弹的措施为了获得合格的弯曲件尺寸，必须采为了获得合格的弯曲件尺寸，必须采取措施来控制或减小回弹，提高弯曲精度。

取措施来控制或减小回弹，提高弯曲精度。

（11）弯曲件的合理设计）弯曲件的合理设计在弯曲变形区压出加强筋或成形边翼在弯曲变形区压出加强筋或成形边翼（图（图3.83.8），提高弯曲件的刚度，抑制回弹。

），提高弯曲件的刚度，抑制回弹。

图图3.83.8弯曲区的加强筋弯曲区的加强筋在为弯曲件选材时，选用弹性模量大，在为弯曲件选材时，选用弹性模量大，屈服点低，力学性能稳定的材料，也可使屈服点低，力学性能稳定的材料，也可使弯曲件回弹减小。

弯曲件回弹减小。

对于冷作硬化的材料，弯曲前先退火对于冷作硬化的材料，弯曲前先退火软化，降低其屈服点软化，降低其屈服点ss，以减少回弹，弯，以减少回弹，弯曲后再淬硬。

曲后再淬硬。

（22）采取补偿措施，抵消弯曲回弹变）采取补偿措施，抵消弯曲回弹变形弯曲成形时，使制件预先向回弹的反方形弯曲成形时，使制件预先向回弹的反方向产生附加变形，其变形量与回弹变形值向产生附加变形，其变形量与回弹变形值相等。

卸载后，工件回弹，附加变形消失，相等。

卸载后，工件回弹，附加变形消失，尺寸达到要求。

尺寸达到要求。

例如：

弯曲例如：

弯曲VV形件时，将凸模角度减去形件时，将凸模角度减去一个回弹角，弯曲一个回弹角，弯曲UU形件时，将凸模两侧分形件时，将凸模两侧分别作出等于回弹量的斜度（图别作出等于回弹量的斜度（图3.93.9（aa）；

）；

或将凹模底部作成弧形（图或将凹模底部作成弧形（图3.93.9（bb），），利用底部向下回弹的作用，补偿两直边的利用底部向下回弹的作用，补偿两直边的向外回弹。

向外回弹。

（aa）（bb）图图3.93.9补偿回弹的方法补偿回弹的方法（33）通过改变应力状态及应力分布规）通过改变应力状态及应力分布规律来改变回弹变形的性质律来改变回弹变形的性质3.33.3弯曲件的结构工艺性弯曲件的结构工艺性3.3.13.3.1弯曲半径弯曲半径弯曲件的弯曲半径不宜小于表弯曲件的弯曲半径不宜小于表3.23.2所列所列的材料的最小弯曲半径，否则会造成变形的材料的最小弯曲半径，否则会造成变形区外层材料的破裂。

若工件要求的弯曲半区外层材料的破裂。

若工件要求的弯曲半径很小时，可分两次弯曲，第一次预弯适径很小时，可分两次弯曲，第一次预弯适当增大弯曲半径，第二次整形到要求的半当增大弯曲半径，第二次整形到要求的半径；

也可采用热弯。

径；

对于对于1mm1mm以下的薄料可改变工件的结构以下的薄料可改变工件的结构形状。

如图形状。

如图3.173.17（aa）所示）所示UU形件，可将直形件，可将直角处的清角改为凸底圆角。

对于厚料，则角处的清角改为凸底圆角。

对于厚料，则预先沿弯曲区内侧开制槽口（图预先沿弯曲区内侧开制槽口（图3.173.17（bb）再进行弯曲。

再进行弯曲。

图图3.173.17在弯曲区内侧开制槽口在弯曲区内侧开制槽口3.3.23.3.2弯曲件直边高度弯曲件直边高度在工件弯曲在工件弯曲9090时，为了保证弯曲件时，为了保证弯曲件的直边平直，弯曲件直边高度的直边平直，弯曲件直边高度HH不应小于不应小于22tt（图（图3.183.18），最好大于），最好大于33tt。

若。

若HH22tt时，时，可开槽后弯曲；

或先增高直边高度，弯曲可开槽后弯曲；

或先增高直边高度，弯曲后再去掉。

后再去掉。

图图3.183.18弯曲件的直边高度弯曲件的直边高度3.3.33.3.