弯曲工艺及弯曲模具设计复习题1.doc

弯曲工艺及弯曲模具设计 复习题 填空题 将板料、型材、管材或棒料等 弯成一定角度、一定曲率，形成一定形状的零件的冲压方法称为弯曲。 弯曲变形区内应变等于零的金属层称为应变中性层。 窄板弯曲后起横截面呈扇形状。窄板弯曲时的应变状态是立体的，而应力状态是平面。 弯曲终了时，变形区内圆弧部分所对的圆心角称为弯曲中心角。 弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为最小弯曲半径。 弯曲时，用相对弯曲半径表示板料弯曲变形程度，不致使材料破坏的弯曲极限半径称最小弯曲半径。 最小弯曲半径的影响因素有材料的力学性能、弯曲线方向、材料的热处理状况、弯曲中心角。 材料的塑性越好，塑性变形的稳定性越强，许可的最小弯曲半径就越小。 板料表面和侧面的质量差时，容易造成应力集中并降低塑性变形的稳定性，使材料过早破坏。对于冲裁或剪切坯料，若未经退火，由于切断面存在冷变形硬化层，就会使材料塑性降低，在上述情况下均应选用较大的弯曲半径。轧制钢板具有纤维组织，顺纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。 为了提高弯曲极限变形程度，对于经冷变形硬化的材料，可采用热处理以恢复塑性。 为了提高弯曲极限变形程度，对于侧面毛刺大的工件，应先去毛刺；当毛刺较小时，也可以使有毛刺的一面处于弯曲受压的内缘（或朝向弯曲凸模），以免产生应力集中而开裂。 为了提高弯曲极限变形程度，对于厚料，如果结构允许，可以采用先在弯角内侧开槽后，再弯曲的工艺，如果结构不允许，则采用加热弯曲或拉弯的工艺。 在弯曲变形区内，内层纤维切向受压而缩短应变，外层纤维切向受受拉而伸长应变，而中性层则保持不变。 板料塑性弯曲的变形特点是：（1）中性层内移。（2）变形区板料的厚度变薄。（3）变形区板料长度增加。（4）对于细长的板料，纵向产生翘曲，对于窄板，剖面产生畸变。 弯曲时，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才不一致，这种现象叫回弹。其表现形式有_曲率减小、弯曲中心角减小两个方面。 相对弯曲半径r╱t越大，则回弹量越大。 影响回弹的因素有：（1）材料的力学性能。（2）变形程度。（3）弯曲中心角。（4）弯曲方式及弯曲模。（5）冲件的形状。 弯曲变形程度用r／t 来表示。弯曲变形程度越大，回弹愈小，弯曲变形程度越小，回弹愈大。 在实际生产中，要完全消除弯曲件的回弹是不可能的，常采取改进弯曲件的设计，采取适当的弯曲工艺，合理设计弯曲模等措施来减少或补偿回弹产生的误差，以提高弯曲件的精度。 改进弯曲件的设计，减少回弹的具体措施有：（1）尽量避免选用过大的相对弯曲半径（2）尽量选用σS/E小，力学性能稳定和板料厚度波动小的材料。 在弯曲工艺方面，减小回弹最适当的措施是采用校正弯曲。 弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、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。 弯曲件需多次弯曲时，弯曲次序一般是先弯外角，后弯内角；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以成形的形状。 当弯曲件几何形状不对称时，为了避免压弯时坯料偏移，应尽量成对弯曲的工艺。 对于批量大而尺寸小的弯曲件，为了使操作方便、定位准确可靠和提高生产率，应尽量采用级进模或复合模。 弯曲时，为了防止出现偏移，可采用压料和定位两种方法解决。 弯曲模结构设计时，应注意模具结构应能保证坯料在弯曲时转动和移动。 图3-1 弯曲变形过程 所示，凸模3在压力机滑块的带动下向下运动，凸模就逐渐将平板毛坯向下压，板料受压产生弯曲变形。随着凸模的不断下压，板料弯曲半径逐渐减小，如图（b）所示。直到压力机滑块下降到下死点位置时，板料被紧紧地压在凸模、凹模之间，如图（c）所示。这时，板料地内圆半径与凸模地圆角半径相同，弯曲变形结束。 弯曲变形有何特点？ 为了分析弯曲变形的特点，在弯曲毛坯的断面上画出间距相等的网格线，如图3-2所示，图（a）是弯曲变形前的网格，从图（b）弯曲变形后的网格变化，可以看出弯曲变形有如下特点： 图3-2 弯曲变形的特点 （1）、弯曲变形主要集中在弯曲圆角部分 从图（b）中我们看到，弯曲变形后板料两端平直部分的网格没有发生变化，而圆角部分的网格由原来的方形变成了扇形网格，这就说明弯曲变形集中在圆角部分。 （2）、弯曲变形区存在一个变形中性层 从对两图中的网格观察，明显的看见弯曲圆角部分的网格发生了显著的变化：靠近凸模一边的金属纤维层(a—a)因为受到压缩而缩短；靠近凹模一边的纤维层（b—b）因为受到拉伸而伸长。也就是说，弯曲变形时变形区的纤维由内、外表面至板料中部，其缩短与伸长的程度逐渐变小。由于材料的连续性，在两个伸长与缩短的变形区域之间，必定有一层金属纤维层的长度在弯曲前后保持不变（如图中的O—O），这一金属层就称为应变中性层。 （3）、形区材料