文档介绍：弯曲工艺与弯曲模设计
第三章
弯曲工艺与弯曲模设计
弯曲的变形与工艺分析
弯曲件的工艺计算
弯曲模的设计
弯曲模的典型结构
弯曲工艺与弯曲模设计
弯曲的变形与工艺分析
弯曲的变形特点
板料金属的弯曲过程
冲压弯曲变形是依靠模具的动作,使坯料发生弯曲的,如图3-1所示为V形件弯曲的变形过程。在弯曲的开始阶段,板料是自由弯曲,随着凸模的下压,板料的直边与凹模工作表面逐渐靠紧,曲率半径和弯曲力臂逐渐变小,由r­0变为r1、l0变为l1。
弯曲工艺与弯曲模设计
凸模继续下压,板料弯曲变形区进一步减小,直到板料与凸模形成三点接触,这时的曲率半径由r1变成了r2­,弯曲力臂由l1变成l2。此后,板料的直边部分向与以前相反的方向弯曲。到行程终了时,凸、凹模对弯曲件进行校正,使其直边、圆角与模具全部靠紧,结束了弯曲变形全过程,冲出所需的工件。弯曲可分为自由弯曲和校正弯曲两种形式。
弯曲工艺与弯曲模设计
弯曲变形特点
为了分析观察板料弯曲变形的规律,将试验用的长方形板料的侧面画以正方形网格,如图3-2(a)所示,然后弯曲,观察其变形特点,弯曲后情况如图3-2(b)所示。
从弯曲前后网格的变化及断面的变化可以得到以下结果:
(1)变形区主要在弯曲件的圆角部分,圆角区内的正方形网格变成了扇形。在远角的两端平直部分,几乎没有变形,靠近圆角区的直边部分有少量变形。
弯曲工艺与弯曲模设计
图3-1 弯曲过程图3-2 弯曲前后网格的变化
(a)弯曲前;(b)弯曲后
弯曲工艺与弯曲模设计
(2)变形区内,板料外侧(靠凹模一边)的金属切向受拉而伸长,内侧(靠凸模一边)的金属切向受压而缩短,由内、外表面至板料中心,其缩短和伸长的程度逐渐变小。在缩短和伸长两个区之间,总存在一层金属,其长度在变形前后没有变化,称为应变中性层。
弯曲工艺与弯曲模设计
(3)弯曲变形区内板料横断面的变化有两种情况:
①对于宽板(b>3t),弯曲后横断面无明显变化,仍保持为矩形,如图3-3(b)所示。
②对于窄板(b<3t),弯曲后原矩形断面变成了扇形,如图3-3(a)所示。
(4)当相对弯曲半径(r/t)较小时,弯曲变形区中的板料在弯曲后产生厚度变薄现象即由t变为t0。
弯曲工艺与弯曲模设计
图3-3 弯曲变形区断面的变化
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弯曲变形区应力、应变分析
弯曲毛坯在弯矩作用下,当变形区引起的应力状态满足塑性条件时,才发生塑性变形。在弯曲变形的初始阶段,外弯曲力矩的数值不大。变形区断面上的切向应力数值小于材料的屈服极限,其应力分布如图3-4(a)所示,称之为纯弹性弯曲。当外弯曲力矩的数值继续增大时,变形区内的应力也随之增大。当达到一定数值后。毛坯变形区的内、外表面首先由弹性变形状态向塑性变形状态过渡。以后塑性变形区出表及里,不断扩大。变形由弹性弯曲过渡为弹——塑性弯曲和纯塑性弯曲,其切向应力分布分别如图3-4(b)和图3-4(c)所示。