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2022-4-231 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2022-4-232 弯曲是使材料产生塑性变形，形成一定曲率和
2、角弯曲是使材料产生塑性变形，形成一定曲率和角度零件的冲压工序。度零件的冲压工序。 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 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2022-4-233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2022-4-234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
3、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2022-4-235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2022-4-236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2022-4-237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
4、零件的成形方法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2022-4-2383.1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
5、半径弯曲半径r继续减小，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）。）。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2022-4-239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
6、设计助学课件2022-4-2310图3.1.3 弯曲前后坐标网络的变化 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2022-4-23111.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
7、金属纤维。3. 3. 变形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。3/ tb3/ tb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
8、课件2022-4-2312 3.1.3弯曲时变形区的应力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。tb/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2022-4-2313 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
9、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）。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
10、计助学课件2022-4-2314图3.2.1弯曲件的弹性回跳 回弹性的表现形式：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： prrprrr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
11、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2022-4-23153.2.2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，故回弹的积累值越大，其回弹角越大。但对弯曲半径的回弹影响不大。积累值越大，其回弹角越大。但对弯曲半径的回弹影响不大。s
12、tr /tr /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2022-4-23164.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
13、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 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2022-4-2317 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 （ ） 85/ tr9090t085/ trEtrtrErrsst31131ttrrtt0180冲压工艺及模具设
14、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2022-4-2318 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，
15、使弯曲件回弹困难性，使弯曲件回弹困难(如如图图3.2.3)。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2022-4-23193.2.3 改进零件的结构设计 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2022-4-23203. 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
16、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
17、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)。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2022-4-2321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2022-4-2322 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
18、先估算或试验所得的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几或试验所得的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量(如图如图3.2.9) 。 (2)校正法校正法 可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变形区应力应变状态的改变程度（迫使材料内外侧同为切向压应形区应力应变状态的改变程度（迫使材料内外侧同为切向压应力、切向拉应变力、切向拉应变 ）如图如图3.2.10。 (3) 纵向加压法纵向加压法 在弯曲过程完成后，利用模具的在弯曲过程完成后，利用模具的 突肩在
19、突肩在 弯曲件的端部纵弯曲件的端部纵向加压（向加压（如图如图 3.2.11）, , 使弯曲变形区横断面上都受到压应使弯曲变形区横断面上都受到压应力，卸载时工件内外侧的回弹趋势相反，使回弹大为降低。利力，卸载时工件内外侧的回弹趋势相反，使回弹大为降低。利用这种方法可获得较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高。用这种方法可获得较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高。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2022-4-2323图 3.2.9 用补偿法修正模具结构 冲压工艺及模具设计第
20、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2022-4-2324图3.2.10 用校正法修正模具结构 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2022-4-2325 图 3.2.11 纵向加压弯曲 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2022-4-2326 (4) (4
21、)采用聚氨酯弯曲模采用聚氨酯弯曲模 利用聚氨酯凹模代替刚性金属凹模进行弯曲（利用聚氨酯凹模代替刚性金属凹模进行弯曲（图图3.2.12）。）。弯曲时金属板料随着凸模逐渐进入聚氨酯凹模，激增的弯曲力弯曲时金属板料随着凸模逐渐进入聚氨酯凹模，激增的弯曲力将会改变圆角变形区材料的应力应变状态，达到类似校正弯曲将会改变圆角变形区材料的应力应变状态，达到类似校正弯曲的效果，从而减少回弹。的效果，从而减少回弹。 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2022-4-2327图 3.2.12 聚
22、氨酯弯曲模 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2022-4-23283.3 弯曲成形的工艺设计弯曲成形的工艺设计 弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良选用及技术要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压工艺性的弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品好冲压工艺性的弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺和模具结构，降低材料消耗。率，而且能简化工艺和模具结构，降
23、低材料消耗。 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2022-4-2329 3.3.1最小相对弯曲半径（最小相对弯曲半径（ ）1.最小相对弯曲半径的概念最小相对弯曲半径的概念最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时外表面不发外表面不发生开裂生开裂的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，用坯料厚度的比值，用 来表示。该值越小，板料弯曲来表示。该值越小，板料弯曲的性能也越好。的性
24、能也越好。 2. 影响最小弯曲半径的因素影响最小弯曲半径的因素(1)(1)材料的力学性能材料的力学性能 (2)(2)工件的弯曲中心角工件的弯曲中心角 (3)(3)板料的表面质量与剪切断面质量板料的表面质量与剪切断面质量 (4)(4)板料宽度的影响板料宽度的影响 (5)(5)板材的方向性板材的方向性( (如图如图3.3.2) )tr/mintr/min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2022-4-2330图 3.3.2 板料纤维方向对弯曲半径的影响冲压工艺及模具设计第第3章
25、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2022-4-23313. 最小相对弯曲半径经验数值的确定最小相对弯曲半径经验数值的确定 表3.3.1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2022-4-2332 3.3.2弯曲件的结构工艺性弯曲件的结构工艺性1.最小弯曲半径最小弯曲半径 弯曲件的弯曲半径必须小于最小弯曲半径，否则要采用弯曲件的弯曲半径必须小于最小弯曲半径，否则要采用工艺措施，如工艺
26、措施，如:热弯、多次弯曲等（热弯、多次弯曲等（如图如图3.3.3）。2.弯曲件形状与尺寸的对称性弯曲件形状与尺寸的对称性 弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称、高度也不应相差太弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称、高度也不应相差太大。当冲压不对称的弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易偏大。当冲压不对称的弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易偏移移( (如图如图3.3.4) )，尺寸不易保证。为防止毛坯的偏移，在设计，尺寸不易保证。为防止毛坯的偏移，在设计模具结构时应考虑增设压料板，或增加工艺孔定位。模具结构时应考虑增设压料板，或增加工艺孔定位。 弯曲件形状应力求简单，边缘有缺口的弯曲件，若在毛弯曲件形状应力求简单，
27、边缘有缺口的弯曲件，若在毛坯上先将缺口冲出，弯曲时会出现叉口现象，严重时难以成坯上先将缺口冲出，弯曲时会出现叉口现象，严重时难以成形。这时必须在缺口处留有连结带，弯曲后再将连接带切除形。这时必须在缺口处留有连结带，弯曲后再将连接带切除( (如图如图3.3.5) )。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2022-4-2333图3.3.3 压槽后再进行弯曲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
28、设计冲压工艺与模具设计助学课件2022-4-2334图3.3.4 弯曲件形状对弯曲过程的影响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2022-4-2335图3.3.5 弯曲件边缘缺口对弯曲过程的影响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2022-4-23363.弯曲件直边高度对弯曲的影响弯曲件直边高度对弯曲的影响(如如图图3.3.5) 在进行弯曲时，若弯曲的直边高
29、度过短，弯曲过程中在进行弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲过程中不能产生足够的弯距不能产生足够的弯距,将无法保证弯曲件的直边的平直。将无法保证弯曲件的直边的平直。4.弯曲件孔边距离弯曲件孔边距离 带孔的板料在弯曲时，如果孔位位于弯曲变形区内，则带孔的板料在弯曲时，如果孔位位于弯曲变形区内，则孔的形状会发生畸变。因此，孔边到弯曲半径孔的形状会发生畸变。因此，孔边到弯曲半径r中心的距离中心的距离(如如图图3.3.7)要满足以下关系：要满足以下关系： 当当t2mm时，时， Lt； t2mm时；时； L2t。 如不能满足上述条件，在结构许可的情况下，可在弯曲变如不能满足上述条件，在结构许可的情况下，可
30、在弯曲变形区上预先冲出工艺孔或工艺槽来改变变形区范围，有意使工形区上预先冲出工艺孔或工艺槽来改变变形区范围，有意使工艺孔的变形来保证所要求的孔不产生变形艺孔的变形来保证所要求的孔不产生变形(如如图图3.3.8)。 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2022-4-2337图3.3.5 弯曲件直边的高度对弯曲的影响 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2022
31、-4-2338图3.3.7 弯曲件的孔边距 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2022-4-2339 3.3.8 防止孔变形的措施 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2022-4-23405.防止弯曲边交接处应力集中的措施防止弯曲边交接处应力集中的措施 当弯曲当弯曲图图3.3.9所示弯曲件时，为防止弯曲边交接处由所示弯曲件时，为防止弯曲边交接处由于应力集
32、中，可能产生的畸变和开裂，可预先在折弯线的于应力集中，可能产生的畸变和开裂，可预先在折弯线的两端冲裁卸荷孔或卸荷槽，也可以将弯曲线移动一段距离，两端冲裁卸荷孔或卸荷槽，也可以将弯曲线移动一段距离，以离开尺寸突变处。以离开尺寸突变处。6.弯曲件尺寸的标注应考虑工艺性弯曲件尺寸的标注应考虑工艺性 弯曲件尺寸标注不同，会影响冲压工序的安排。如弯曲件尺寸标注不同，会影响冲压工序的安排。如图图3.3.10 a)a)所示的弯曲件尺寸标注，孔的位置精度不受毛坯所示的弯曲件尺寸标注，孔的位置精度不受毛坯展开尺寸和回弹的影响，可简化冲压工艺。采用先落料冲展开尺寸和回弹的影响，可简化冲压工艺。采用先落料冲孔，然后
33、再弯曲成形。孔，然后再弯曲成形。b)b)、c)c)图所示的标注法，冲孔只能图所示的标注法，冲孔只能安排在弯曲工序之后进行，才能保证孔位置精度的要求。安排在弯曲工序之后进行，才能保证孔位置精度的要求。在不存在弯曲件有一定的装配关系时，应考虑图在不存在弯曲件有一定的装配关系时，应考虑图a)a)的标注的标注方法。方法。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2022-4-2341图3.3.9 防止弯曲边交接处应力集中的措施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
34、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2022-4-2342图3.3.10 尺寸的标注对弯曲工艺的影响 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2022-4-23433.3.3弯曲工艺力的计算弯曲工艺力的计算 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重要依据。弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重要依据。生产中常用经验公式概略计算弯曲力，作为设计弯曲工艺生产中常用经验公式概略计算弯曲力，作为设计弯曲工艺过程和选择冲压设备的依据。过
35、程和选择冲压设备的依据。1.1.自由弯曲时的弯曲力自由弯曲时的弯曲力 V V形弯曲件弯曲力：形弯曲件弯曲力： U U形弯曲件弯曲力：形弯曲件弯曲力：trkbtFb26 . 0自trkbtFb27 . 0自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2022-4-23442.2.校正弯曲时的弯曲力校正弯曲时的弯曲力 校正弯曲是在自由弯曲阶段后，进一步使对贴合凸模、校正弯曲是在自由弯曲阶段后，进一步使对贴合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压，其校正力比自由压弯力大得多。凹模表面的弯曲件进行挤
36、压，其校正力比自由压弯力大得多。由于这两个力先后作用，校正弯曲时只需计算校正弯曲力。由于这两个力先后作用，校正弯曲时只需计算校正弯曲力。V V形弯曲件和形弯曲件和U U形弯曲件均按下式计算：形弯曲件均按下式计算： 式中：式中： 为校正弯曲时的弯曲力为校正弯曲时的弯曲力( (N) )； 为校正部分垂直投影面积为校正部分垂直投影面积( )( )； 为单位面积上的校正力为单位面积上的校正力( ) ( ) 。qAF校校FAq2mmMPa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2022-4
37、-23453.3.4弯曲件毛坯展开尺寸的计算弯曲件毛坯展开尺寸的计算 在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算出弯曲在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算出弯曲件毛坯的展开尺寸。计算的件毛坯的展开尺寸。计算的依据依据是：变形区弯曲变形前后是：变形区弯曲变形前后体积不变；应变中性层在弯曲变形前后长度不变。即：体积不变；应变中性层在弯曲变形前后长度不变。即：弯弯曲变形区的应变中性层长度，就是弯曲件的展开尺寸。曲变形区的应变中性层长度，就是弯曲件的展开尺寸。 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
38、设计助学课件2022-4-23461.1.应变中性层位置的确定应变中性层位置的确定 （1 1）当弯曲变形程度不大时（）当弯曲变形程度不大时（ 时），可以认为应时），可以认为应变中性层就在板料厚度的中心位置；变中性层就在板料厚度的中心位置； （2 2）而当弯曲变形程度较大时（）而当弯曲变形程度较大时（ 时），应变中时），应变中性层会向内表面偏移。这时，中性层位置的曲率半径可以性层会向内表面偏移。这时，中性层位置的曲率半径可以通过以下的公式进行估算：通过以下的公式进行估算： 式中：式中：x为中性层位移系数，查教材表为中性层位移系数，查教材表3.3.3。3/ tr3/ tr冲压工艺及模具设计第第3章
39、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2022-4-2347 2.弯曲件毛坯展开尺寸计算弯曲件毛坯展开尺寸计算)(180jiiitxrlL)(221xtrllLtr5 . 0 （1）圆角半径）圆角半径 的弯曲件，的弯曲件，如图如图3.3.5。 图图(b)中，毛坯的展开长度中，毛坯的展开长度 图图(a)中，毛坯的展开长度中，毛坯的展开长度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2022-4-
40、2348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2022-4-2349 （2）无圆角半径的弯曲无圆角半径的弯曲( )( ) 无圆角半径弯曲件的展开长度一般根据弯曲前后体积无圆角半径弯曲件的展开长度一般根据弯曲前后体积相等的原则，考虑到弯曲圆角变形区以及相邻直边部分的相等的原则，考虑到弯曲圆角变形区以及相邻直边部分的变薄因素，采用经过修正的公式来进行计算，见教材表变薄因素，采用经过修正的公式来进行计算，见教材表3.3.4。 （3）铰链弯曲件铰链弯曲件 铰链弯曲和一般弯曲件有所不同，
41、铰链弯曲常用推卷铰链弯曲和一般弯曲件有所不同，铰链弯曲常用推卷的方法成形。在弯曲卷圆的过程中，材料除了弯曲以外还的方法成形。在弯曲卷圆的过程中，材料除了弯曲以外还受到挤压作用，板料不是变薄而是增厚了，中性层将向外受到挤压作用，板料不是变薄而是增厚了，中性层将向外侧移动，因此其中性层位移系数侧移动，因此其中性层位移系数K0.5。图图3.3.13所示为铰所示为铰链中性层位置示意图。链中性层位置示意图。 tr5 . 0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2022-4-2350图3.
42、3.13 铰链中性层位置 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2022-4-2351 3.3.5弯曲件弯曲工序的安排弯曲件弯曲工序的安排 弯曲件的弯曲工序安排是在工艺分析和计算后进行弯曲件的弯曲工序安排是在工艺分析和计算后进行的工艺设计工作。形状简单的弯曲件，如的工艺设计工作。形状简单的弯曲件，如V形件、形件、U形件、形件、Z形件等都可以一次弯曲成形。形状复杂的弯曲件，一形件等都可以一次弯曲成形。形状复杂的弯曲件，一般要多次弯曲才能成形。弯曲工序的安排对弯曲模的结般要多次弯曲
43、才能成形。弯曲工序的安排对弯曲模的结构、弯曲件的精度和生产批量影响很大。构、弯曲件的精度和生产批量影响很大。 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2022-4-23521.1.弯曲件工序安排的原则弯曲件工序安排的原则 原则（原则（1 1）：对多角弯曲件，因变形会影响弯曲件的：对多角弯曲件，因变形会影响弯曲件的形状精度，故一般应先弯外角，后弯内角。前次弯曲要给形状精度，故一般应先弯外角，后弯内角。前次弯曲要给后次弯曲留出可靠的定位，并保证后次弯曲不破坏前次已后次弯曲留出可靠的定
44、位，并保证后次弯曲不破坏前次已弯曲的形状。弯曲的形状。 原则（原则（2 2）：结构不对称弯曲件，弯曲时毛坯容易发：结构不对称弯曲件，弯曲时毛坯容易发生偏移，应尽可能采用成对弯曲后，再切开的工艺方法，生偏移，应尽可能采用成对弯曲后，再切开的工艺方法，如图如图3.3.8。 原则（原则（3 3）：）：批量大、尺寸小的弯曲件，应采用级进批量大、尺寸小的弯曲件，应采用级进模弯曲成形工艺（模弯曲成形工艺（如图如图3.3.9），以提高生产率。），以提高生产率。 原则（原则（4 4）：）：如果弯曲件上孔的位置受弯曲过程影响如果弯曲件上孔的位置受弯曲过程影响而且精度要求较高，则应在弯曲后再冲孔，否则孔的位置而且
45、精度要求较高，则应在弯曲后再冲孔，否则孔的位置精度无法保证。精度无法保证。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2022-4-2353图3.3.8 成对弯曲 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2022-4-2354 图3.3.9 级进模弯曲成形 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
46、艺与弯曲模具设计冲压工艺与模具设计助学课件2022-4-2355图3.3.10 一次弯曲成形图例 2.工序安排实例工序安排实例 图图3.3.10为一次次弯曲成形的示例：为一次次弯曲成形的示例：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2022-4-2356图3.3.11两次弯曲成形图例 图图3.3.11为二次弯曲成形的示例为二次弯曲成形的示例：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
47、模具设计助学课件2022-4-2357图3.3.12三次弯曲成形图例 图图3.3.12为三次弯曲的示例：为三次弯曲的示例：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2022-4-2358图3.3.13 多次弯曲成形图例 图图3.3.13所示为多道工序成形的示例。所示为多道工序成形的示例。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2022-4-23593.4弯曲模的典型结
48、构设计弯曲模的典型结构设计 弯曲模的结构主要取决于弯曲件的形状及弯曲工序的弯曲模的结构主要取决于弯曲件的形状及弯曲工序的安排。最简单的弯曲模只有一个垂直运动；复杂的弯曲模安排。最简单的弯曲模只有一个垂直运动；复杂的弯曲模具除了垂直运动外，还有一个乃至多个水平动作。具除了垂直运动外，还有一个乃至多个水平动作。弯曲模弯曲模结构设计要点为：结构设计要点为： (1)(1)弯曲毛坯的定位要准确、可靠，尽可能是水平放置。弯曲毛坯的定位要准确、可靠，尽可能是水平放置。多次弯曲最好使用同一基准定位。多次弯曲最好使用同一基准定位。 (2)(2)结构中要能防止毛坯在变形过程中发生位移，毛坯结构中要能防止毛坯在变形
49、过程中发生位移，毛坯的安放和制件的取出要方便、安全和操作简单。的安放和制件的取出要方便、安全和操作简单。 (3)(3)模具结构尽量简单，并且便于调整修理。对于回弹模具结构尽量简单，并且便于调整修理。对于回弹性大的材料弯曲，应考虑凸模、凹模制造加工及试模修模性大的材料弯曲，应考虑凸模、凹模制造加工及试模修模的可能性以及刚度和强度的要求。的可能性以及刚度和强度的要求。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2022-4-2360 3.4.1典型弯曲模具的结构典型弯曲模具的结构1. V
50、形件弯曲模形件弯曲模 这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲：这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲： （1）是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为）是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为V形弯形弯曲；曲；(如图如图3.4.1） （2）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为L形弯曲形弯曲(如图如图3.4.2)（3）对于精度要求较高，形状复杂、定位较困难的）对于精度要求较高，形状复杂、定位较困难的V形件形件（如图如图3.4.3），可以采用折板式弯曲模），可以采用折板式弯曲模 。 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
