冲压工艺及模设计;弯曲工艺与弯曲模具;5.1弯曲变形过程及特点;5.1.2弯曲变形分析;2、变形区变形特点;(2)厚度方向
在弯曲变形区的厚度方向,以中性层为界,内层材料切向受压缩,厚度应增加,而外层材料切向受拉伸,厚度将减薄。由于中性层内移,使外层受拉伸区域大于内层受压缩区域,故外层材料的减薄量将大于内层材料的增厚量,弯曲变形区的板料厚度会出现变薄现象。;(3)宽度方向;5.1.3弯曲变形区的应力应变状态;5.1.4最小相对弯曲半径rmin/t;由上式可见,当r/t值越小,板料外层材料弯曲时的伸长率δθ就越大。当r/t达到某一最小rmin/t值时,将会导致外层材料的弯曲破裂。因此r/t值是弯曲加工中的重要工艺参数,能够表达弯曲的变形程度的大小。一般在弯曲工艺中,又将r/t值称为相对弯曲半径,而rmin/t值称为最小相对弯曲半径,用来限制弯曲变形的极限程度。;2、影响rmin/t的因素;(2)弯曲带中心角的大小;(3)板料的纤维方向;(4)毛坯的断面质量和板料的表面质量;(5)板料的厚度;1、有圆角半径的弯曲
一般将r0.5t的弯曲称为有圆角半径的弯曲。由于变薄不严重,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;2、圆角半径很小(r0.5t)的弯曲;3、铰链式弯曲件;5.2弯曲件质量分析;5.2.2回弹;2、影响弯曲回弹的因素;如(a)所示,两种材料的屈服极限σS基本相同,但弹性模量却不相同(E1E2)。又如图中(b)所示,两种材料的弹性模量基本相同,而屈服极限不同,当弯曲变形程度相同时,卸载后,屈服极限高的或经冷作硬化的材料其回弹量将大于屈服极限较低的退火钢。由于钢材的弹性模量相差无几,应
尽量选择σS小、n
值小的材料以获得形
状规则、尺寸精确的
弯曲件。;2)相对弯曲半径;3)弯曲件角度;4)弯曲方式;5)弯曲件的形状;6)模具结构因素;如下图所示,用带顶板的上出件结构方案时,在弯曲变形的一开始由顶板提供的反顶力F1起到了压料作用。如果反顶力足够将凸模下的板料压平,则当U形件脱离模具后,A处与B处的回弹方向相反,回弹量较小。当圆角处的弯曲变形程度较大、间隙较小时,弯曲件则会出现较明显的负回弹现象。
对于U形件的弯曲,
如进行弯曲后期校形,
可获得回弹较小,形状
比较规则的弯曲件。;由于影响弯曲回弹的因素很多,而且各因素又相互影响,因此,计算回弹角比较复杂也不准确。一般生产中是按经验数表或按力学公式计算出回弹值作为参考,再在试模时修正。
1)大变形程度(r/t5)自由弯曲时的回弹
当r/t5时,弯曲半径的回弹值不大,因此,只考虑角度的回弹,其值可查有关手册表格提供的经验数值回弹角。;2)小变形程度(r/t≥10)自由弯曲时的回弹
当时≥10,因相对弯曲半径变大,零件不仅角度有回弹,弯曲半径也有较大的变化。这时,回弹值可按下式进行计算,然后在生产中再进行修正。;4、控制回弹的措施;2)从弯曲工艺上采取措施;3)从模具结构上采取措施;5.2.3偏移;2、克服弯曲偏移的措施;5.3弯曲工艺设计;;5.3.2弯曲件工序的安排;;5.3.3弯曲工艺力的计算;2、校正弯曲时的弯曲力
3、顶件力或压料力
4、压力机公称压力的确定
对于有压料装置的自由弯曲
;5.4弯曲模具设计;(一)模具工作过程
1)将弯曲件毛坯放置于凹模5的表面上、由定位销2定位。
2)压力机滑块带动上模下行。
3)由凸模4、凹模5对板料进行弯曲,同时将顶杆1压下。
4)弯曲完成后,压力机滑块带动上模上行,顶杆1随之将制件顶出凹模5。
5)取出弯曲制件,准备下一次弯曲。;(二)模具结构特点
1)不采用标准模架,结构为敞开式,制造简单,成本较低。
2)弯曲时板料在凸模4和顶杆1的夹持下进行弯曲,不易产生偏移而影响制件精度。
3)弯曲最终时可进行一定程度的校正弯曲,提高制件精度。
4)模具间隙需要在压力机上安装时进行调整。;2、U形件弯曲模;(一)模具工作过程
1)将弯曲件毛坯沿导料销放置于凹模3的表面上、由定位板2定位。
2)压力机滑块带动上模下行。
3)由凸模1、凹模3对板料进行弯曲,同时将顶件块4压下。
4)弯曲完成后,压力机滑块带动上模上行,顶件块4随之将制件顶出凹模3。
5)取出弯曲制件,准备下一次弯曲。;(二)模具结构特点
1)不采用标准模架,结构为敞开式,制造简单,成本较低。
2)弯曲时板料在凸模1和顶件块4的夹持下进行弯曲,不易产生偏移而影响制件精度。
3)弯曲时板料在顶件块4的压力作用下,避免了制件底部的弯曲不平,保证了制件精度。
4)弯曲最终时可进行一定程度的校正弯曲,提高制件精度