1、冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 概述概述 3.1 弯曲变形的过程及变形特点弯曲变形的过程及变形特点 3.2 弯曲卸载后弯曲件的回弹弯曲卸载后弯曲件的回弹 3.3 弯曲成形的工艺设计弯曲成形的工艺设计 3.4 弯曲模具的设计弯曲模具的设计11/10/20221冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件 弯曲是使材料产生塑性变形，形成一定曲率和角度弯曲是使材料产
2、生塑性变形，形成一定曲率和角度零件的冲压工序。零件的冲压工序。弯曲毛坯的种类：板料、棒料、型材、管材弯曲毛坯的种类：板料、棒料、型材、管材 11/10/20222冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件11/10/20223冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件11/10/20224冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章
3、章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件11/10/20225冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件11/10/20226冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊弯弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊弯（a）模具压弯；（b）折弯；（c）拉弯；（d）滚弯；（e）辊压3.0.2弯曲零件的成形方法11
4、/10/20227冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3.1弯曲变形的过程及变形特点弯曲变形的过程及变形特点3.1.1弯曲变形过程弯曲变形过程弯曲变形过程弯曲变形过程：如图如图3.1.2所示所示V形件的弯曲，形件的弯曲，随着凸模进随着凸模进入凹模深度的增大，凹模与板料的接触处位置发生变化，支点入凹模深度的增大，凹模与板料的接触处位置发生变化，支点B沿凹模斜面不断下移，弯曲力臂沿凹模斜面不断下移，弯曲力臂l 逐渐减小，逐渐减小，接近行程终了，接近行程终了，弯曲半径弯曲半径r继续
5、减小，而直边部分反而向凹模方向变形，直至板继续减小，而直边部分反而向凹模方向变形，直至板料与凸、凹模完全贴合。料与凸、凹模完全贴合。3.1.2板料弯曲变形特点板料弯曲变形特点通过网格试验观察弯曲变形特点（通过网格试验观察弯曲变形特点（如图如图3.1.3）。）。11/10/20228冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件11/10/20229冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与
6、模具设计助学课件图3.1.3弯曲前后坐标网络的变化11/10/202210冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件1.弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。2.弯曲变形区存在应变中性层弯曲变形区存在应变中性层 应变中型层应变中型层是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改变的那一层金属纤维。变的那一层金属纤维。3.3.变形
7、区材料厚度变薄的现象变形区材料厚度变薄的现象 变形程度愈大，变薄现象愈严重变形程度愈大，变薄现象愈严重。4.4.变形区横断面的变形变形区横断面的变形 变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。主要影响因主要影响因素为板料的相对宽度。素为板料的相对宽度。(宽板宽板)横断面几乎不变；横断面几乎不变；(窄板窄板)断面变成了内宽外窄的扇形断面变成了内宽外窄的扇形。11/10/202211冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3.1.3弯曲时变形区的应力
8、和应变弯曲时变形区的应力和应变 板料在塑性弯曲时板料在塑性弯曲时,变形区内的应力应变状变形区内的应力应变状态取决于弯曲毛坯的想态取决于弯曲毛坯的想对宽度对宽度 以及弯曲变以及弯曲变形程度。形程度。窄板弯曲的应力状态是平面的，应变状态是立体的。宽板弯曲的应力状态是立体的，应变状态是平面的。11/10/202212冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3.2弯曲卸载后弯曲件的回弹弯曲卸载后弯曲件的回弹 3.2.1回弹现象回弹现象 当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性当弯
9、曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度弯曲角度和和弯曲半径弯曲半径与与模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回跳（简称回弹）。跳（简称回弹）。11/10/202213冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件图3.2.1弯曲件的弹性回跳 回
10、弹性的表现形式：回弹性的表现形式：(1)(1)弯曲半径增大弯曲半径增大 卸载前板料的内半径卸载前板料的内半径 (与与凸模的半径吻合凸模的半径吻合)在卸载后增加在卸载后增加至至 。弯曲半径的增加量为：。弯曲半径的增加量为：(2)(2)弯曲中心角的变化弯曲中心角的变化 卸载前弯曲中心角为卸载前弯曲中心角为 (与与凸模顶角相吻合凸模顶角相吻合)，卸载后变化，卸载后变化为为 。弯曲件角度的变化量为：。弯曲件角度的变化量为：11/10/202214冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3
11、.2.2影响回弹的因素影响回弹的因素1.材料的力学性能材料的力学性能 材料的屈服点材料的屈服点 越高，弹性模量越高，弹性模量E越小，弯曲弹性回跳越小，弯曲弹性回跳越大。越大。2.相对弯曲半径相对弯曲半径 相对弯曲变径相对弯曲变径 越大，则回弹也越大。越大，则回弹也越大。3.弯曲中心角弯曲中心角 弯曲中心角弯曲中心角 越大，表明变形区的长度越长，故回弹的越大，表明变形区的长度越长，故回弹的积积累累值值越越大大，其其回回弹弹角角越越大大。但但对对弯弯曲曲半半径径的的回回弹弹影影响响不不大大。11/10/202215冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章
12、 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件4.弯曲方式及弯曲模具结构弯曲方式及弯曲模具结构 采用校正弯曲时，工件的回弹小。采用校正弯曲时，工件的回弹小。5.弯曲件形状弯曲件形状 工件的形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越多，工件的形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越多，使回弹困难，因而回弹角减小。使回弹困难，因而回弹角减小。6.模具间隙模具间隙 在压弯在压弯U形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；间隙小，材料被挤压，回弹就小。大；间隙小，材料被挤压，回弹就小。7.非变形区的影响非变形区的影响11/10/202216
13、冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3.2.3回弹值的确定回弹值的确定 目的：作为修正模具工作部分参数的依据。目的：作为修正模具工作部分参数的依据。1.小半径弯曲的回弹（小半径弯曲的回弹（）2.大圆角半径弯曲的回弹大圆角半径弯曲的回弹（）11/10/202217冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3.2.4减少回弹的措施减少回弹的措施1.材料选择材料选择应尽
14、可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳应尽可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳定的材料定的材料。2.改进弯曲件的结构设计改进弯曲件的结构设计 设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回弹。比如：弹。比如：在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚性，使弯曲件回弹困难性，使弯曲件回弹困难(如如图图3.2.3)。11/10/202218冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具
15、设计助学课件3.2.3改进零件的结构设计11/10/202219冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件3.从工艺上采取措施从工艺上采取措施 (1)采用热处理工艺采用热处理工艺 对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火处理，降低其硬度以减少弯曲时的回弹，待弯曲后再退火处理，降低其硬度以减少弯曲时的回弹，待弯曲后再淬硬。在条件允许的情况下，甚至可使用加热弯曲。淬硬。在条件允许的情况下，甚至可使用加热弯曲。(2)增加校正工序增加
16、校正工序 运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正压力，运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正压力，可以改变其变形区的应力应变状态，以减少回弹量。可以改变其变形区的应力应变状态，以减少回弹量。(3)采用拉弯工艺采用拉弯工艺 对于相对弯曲半径很大的弯曲件，由于变形区大部分对于相对弯曲半径很大的弯曲件，由于变形区大部分处于弹性变形状态，弯曲回弹量很大。这时可以采用拉弯处于弹性变形状态，弯曲回弹量很大。这时可以采用拉弯工艺工艺(如图如图3.2.4)。11/10/202220冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件11/10/202221冲压工艺及模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计第第3章章 弯曲工艺与弯曲模具设计弯曲工艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件4.从模具结构采取措施从模具结构采取措施 (1)补偿法补偿法 利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算或试验所得的回弹量，修正凸模和凹
