彎曲模復(fù)習(xí)題答案

1、第三章 彎曲工藝及彎曲模具設(shè)計 復(fù)習(xí)題答案一、 填空題1. 將板料、型材、管材或棒料等 彎成一定角度、一定曲率，形成一定形狀的零件的沖壓方法稱為彎曲。2. 彎曲變形區(qū)內(nèi)應(yīng)變等于零的金屬層稱為應(yīng)變中性層。3. 窄板彎曲后起橫截面呈扇形狀。窄板彎曲時的應(yīng)變狀態(tài)是立體的，而應(yīng)力狀態(tài)是平面。 4. 彎曲終了時，變形區(qū)內(nèi)圓弧部分所對的圓心角稱為彎曲中心角。5. 彎曲時，板料的最外層纖維瀕于拉裂時的彎曲半徑稱為最小彎曲半徑。6. 彎曲時，用相對彎曲半徑表示板料彎曲變形程度，不致使材料破壞的彎曲極限半徑稱最小彎曲半徑。7. 最小彎曲半徑的影響因素有材料的力學(xué)性能、彎曲線方向、材料的熱處理狀況、彎曲中心角。8

2、. 材料的塑性越好，塑性變形的穩(wěn)定性越強(qiáng)，許可的最小彎曲半徑就越小。9. 板料表面和側(cè)面的質(zhì)量差時，容易造成應(yīng)力集中并降低塑性變形的穩(wěn)定性，使材料過早破壞。對于沖裁或剪切坯料，若未經(jīng)退火，由于切斷面存在冷變形硬化層，就會使材料塑性降低，在上述情況下均應(yīng)選用較大的彎曲半徑。軋制鋼板具有纖維組織，順纖維方向的塑性指標(biāo)高于垂直于纖維方向的塑性指標(biāo)。10. 為了提高彎曲極限變形程度，對于經(jīng)冷變形硬化的材料，可采用熱處理以恢復(fù)塑性。11. 為了提高彎曲極限變形程度，對于側(cè)面毛刺大的工件，應(yīng)先去毛刺；當(dāng)毛刺較小時，也可以使有毛刺的一面處于彎曲受壓的內(nèi)緣（或朝向彎曲凸模），以免產(chǎn)生應(yīng)力集中而開裂。12. 為

3、了提高彎曲極限變形程度，對于厚料，如果結(jié)構(gòu)允許，可以采用先在彎角內(nèi)側(cè)開槽后，再彎曲的工藝，如果結(jié)構(gòu)不允許，則采用加熱彎曲或拉彎的工藝。13. 在彎曲變形區(qū)內(nèi)，內(nèi)層纖維切向受壓而縮短應(yīng)變，外層纖維切向受受拉而伸長應(yīng)變，而中性層則保持不變。14. 板料塑性彎曲的變形特點(diǎn)是：（1）中性層內(nèi)移。（2）變形區(qū)板料的厚度變薄。（3）變形區(qū)板料長度增加。（4）對于細(xì)長的板料，縱向產(chǎn)生翹曲，對于窄板，剖面產(chǎn)生畸變。15. 彎曲時，當(dāng)外載荷去除后，塑性變形保留下來，而彈性變形會完全消失，使彎曲件的形狀和尺寸發(fā)生變化而與模具尺才不一致，這種現(xiàn)象叫回彈。其表現(xiàn)形式有_曲率減小、彎曲中心角減小兩個方面。16. 相對彎

4、曲半徑rt越大，則回彈量越大。17. 影響回彈的因素有：（1）材料的力學(xué)性能。（2）變形程度。（3）彎曲中心角。（4）彎曲方式及彎曲模。（5）沖件的形狀。18. 彎曲變形程度用rt 來表示。彎曲變形程度越大，回彈愈小，彎曲變形程度越小，回彈愈大。19. 在實(shí)際生產(chǎn)中，要完全消除彎曲件的回彈是不可能的，常采取改進(jìn)彎曲件的設(shè)計，采取適當(dāng)?shù)膹澢に?，合理設(shè)計彎曲模等措施來減少或補(bǔ)償回彈產(chǎn)生的誤差，以提高彎曲件的精度。20. 改進(jìn)彎曲件的設(shè)計，減少回彈的具體措施有：（1）盡量避免選用過大的相對彎曲半徑（2）盡量選用S/E小，力學(xué)性能穩(wěn)定和板料厚度波動小的材料。21. 在彎曲工藝方面，減小回彈最適當(dāng)?shù)拇?/p>

5、施是采用校正彎曲。22. 為了減小回彈，在設(shè)計彎曲模時，對于軟材料（如10鋼，235，62等）其回彈角小于5°，可采用在彎曲模上作出補(bǔ)償角、并取小的凸模、凹模間隙的方法。對于較硬的材料（如45鋼，50鋼，275等），為了減小回彈，設(shè)計彎曲模時，可根據(jù)回彈值對模具工作部分的形狀和尺寸進(jìn)行修正。23. 當(dāng)彎曲件的彎曲半徑r>0.5t時，坯料總長度應(yīng)按中性層展開原理計算，即L1+L2+(r+xt)/180°。24. 彎曲件的工藝性是指彎曲件的形狀、尺寸、精度、材料以及技術(shù)要求等是否符合彎曲加工的工藝要求。25. 彎曲件需多次彎曲時，彎曲次序一般是先彎外角，后彎內(nèi)角；前次彎曲

6、應(yīng)考慮后次彎曲有可靠的定位，后次彎曲不能影響前次以成形的形狀。26. 當(dāng)彎曲件幾何形狀不對稱時，為了避免壓彎時坯料偏移，應(yīng)盡量成對彎曲的工藝。27. 對于批量大而尺寸小的彎曲件，為了使操作方便、定位準(zhǔn)確可靠和提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡量采用級進(jìn)?；驈?fù)合模。28. 彎曲時，為了防止出現(xiàn)偏移，可采用壓料和定位兩種方法解決。29. 彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)注意模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證坯料在彎曲時轉(zhuǎn)動和移動。30. 對于彎曲高度不大或要求兩邊平直的形件，設(shè)計彎曲模時，其凹模深度應(yīng)大于零件的高度。31. 對于形件彎曲模，應(yīng)當(dāng)選擇合適的間隙，間隙過小，會使工件彎邊厚度變薄，降低凹模壽命，增大彎曲力；間隙過大，則回彈大，降低工件

7、的精度。二、 判斷題（正確的打，錯誤的打×）1. 自由彎曲終了時，凸、凹模對彎曲件進(jìn)行了校正。 （ × ）2. 從應(yīng)力狀態(tài)來看，窄板彎曲時的應(yīng)力狀態(tài)是平面的，而寬板彎曲時的應(yīng)力狀態(tài)則是立體的。 （ ）3. 窄板彎曲時的應(yīng)變狀態(tài)是平面的，而寬板彎曲時的應(yīng)變狀態(tài)則是立體的。（ × ）4. 板料的彎曲半徑與其厚度的比值稱為最小彎曲半徑。 （ × ）5. 彎曲件兩直邊之間的夾角稱為彎曲中心角。 （ × ）6. 對于寬板彎曲，由于寬度方向沒有變形，因而變形區(qū)厚度的減薄必然導(dǎo)致長度的增加。r/t愈大，增大量愈大。 （ × ）7. 彎曲時，板料的最

8、外層纖維瀕于拉裂時的彎曲半徑稱為相對彎曲半徑。（ × ）8. 沖壓彎曲件時，彎曲半徑越小，則外層纖維的拉伸越大。 （ ）9. 減少彎曲凸、凹模之間的間隙，增大彎曲力，可減少彎曲圓角處的塑性變形。 （ × ）10. 采用壓邊裝置或在模具上安裝定位銷，可解決毛坯在彎曲中的偏移問題。 （ ）11. 塑性變形時，金屬變形區(qū)內(nèi)的徑向應(yīng)力在板料表面處達(dá)到最大值。 （ ）12. 經(jīng)冷作硬化的彎曲件，其允許變形程度較大。 （ × ）13. 在彎曲變形區(qū)內(nèi)，內(nèi)緣金屬的應(yīng)力狀態(tài)因受壓而縮短，外緣金屬受拉而伸長。 （ ）14. 彎曲件的回彈主要是因為彎曲變形程度很大所致。 （ 

9、5; ）15. 一般來說，彎曲件愈復(fù)雜，一次彎曲成形角的數(shù)量愈多，則彎曲時各部分相互牽制作用愈大，則回彈就大。 （ × ）16. 減小回彈的有效措施是采用校正彎曲代替自由彎曲。 （ × ）17. 彎曲件的展開長度，就是彎曲件直邊部分長度與彎曲部分的中性層長度之和。 （ ）18. 當(dāng)彎曲件的彎曲線與板料的纖維方向平行時，可具有較小的最小彎曲半徑，相反，彎曲件的彎曲線與板料的纖維方向垂直時，其最小彎曲半徑可大些。 （ × ） 19. 在彎曲r/t較小的彎曲件時，若工件有兩個相互垂直的彎曲線，排樣時可以不考慮纖維方向。 （ × ） 三、 選擇題（將正確答案的序

10、號填在題目的空缺處）1.表示板料彎曲變形程度大小的參數(shù)是_B_。A、y/ B、r/t C、E/S2.彎曲件在變形區(qū)的切向外側(cè)部分_A_。A、受拉應(yīng)力 B、受壓應(yīng)力 C、不受力3.彎曲件在變形區(qū)內(nèi)出現(xiàn)斷面為扇形的是_B_。A、寬板 B、窄板 C、薄板4.彎曲件的最小相對彎曲半徑是限制彎曲件產(chǎn)生_C_。A、變形 B、回彈 C、裂紋5.塑性彎曲時，由于變形區(qū)的曲率增大，以及金屬各層之間的相互擠壓作用，從而引起變形區(qū)內(nèi)的徑向壓應(yīng)力在板料表面_A_，由表及里逐漸_E_，應(yīng)力至中性層處達(dá)到_C_。A、達(dá)到最大 B、達(dá)到最小 C、等于零 D、增大 E、減小 F、最大 G、最小 6.材料的塑性好，則反映了彎曲

11、該沖件允許_B_。A、回彈量大 B、變形程度大 C、相對彎曲半徑大7.為了避免彎裂，則彎曲線方向與材料纖維方向_A_。A、垂直 B、平行 C、重合8.為了提高彎曲極限變形程度，對于較厚材料的彎曲，常采用_B_。A、清除毛刺后彎曲 B、熱處理后彎曲 C、加熱 9.需要多次彎曲的彎曲件，彎曲的次序一般是_C_，前次彎曲后應(yīng)考慮后次彎曲有可靠的定位，后次彎曲不能影響前次已成形的形狀。A、先彎中間部分，后彎兩端 B、先彎成V形，后彎成U形 C、先彎兩端，后彎中間部分10.為保證彎曲可靠進(jìn)行，二次彎曲間應(yīng)采用_C_處理。A、淬火 B、回火 C、退火11.對塑性較差的材料彎曲，最好采用_C_的方法解決。A

12、、增大變形程度 B、減小相對彎曲半徑 C、加熱12.在進(jìn)行彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)注意模具結(jié)構(gòu)能保證彎曲時上、下模之間水平方向的錯移力_C_。A、達(dá)到最大值 B、等于零 C、得到平衡13.材料_A_ ，則反映該材料彎曲時回彈小。A、屈服強(qiáng)度小 B、彈性模量小 C、經(jīng)冷作硬化14.相對彎曲半徑r/t大，則表示該變形區(qū)中_B_。A、回彈減小 B、彈性區(qū)域大 C、塑性區(qū)域大15.彎曲件形狀為_A_ ，則回彈量最小。A、形 B、V形 C、U形16.r/t較大時，彎曲模的凸模圓角半徑_C_制件圓角半徑。A、 B、 C、17.彎曲件上壓制出加強(qiáng)肋，用以_A_。A、增加剛度 B、增大回彈 C、增加變形18.采用

13、拉彎工藝進(jìn)行彎曲，主要適用于_B_的彎曲件。A、回彈小 B、曲率半徑大 C、硬化大19.不對稱的彎曲件，彎曲時應(yīng)注意_B_。A、防止回彈 B、防止偏移 C、防止彎裂20.彎曲件為_B_，無需考慮設(shè)計凸、凹模的間隙。A、形 B、V形 C、U形四、問答題1. 彎曲變形的過程是怎樣的？雖然各種彎曲件的形狀及其使用的彎曲方式有所不同，但從其變形的過程和特點(diǎn)來看卻有共同的規(guī)律。其中的板料壓彎工藝是彎曲變形中運(yùn)用最多的一種，板料從平面彎曲成具有一定角度和形狀，其變形過程是圍繞著彎曲圓角區(qū)域展開的，所以彎曲件的圓角部分是彎曲變形的主要變形區(qū)。彎曲變形的過程如圖3-1所示。將毛坯4放在凹模1上面的定位板2上面

14、，如圖(a) 圖3-1 彎曲變形過程所示，凸模3在壓力機(jī)滑塊的帶動下向下運(yùn)動，凸模就逐漸將平板毛坯向下壓，板料受壓產(chǎn)生彎曲變形。隨著凸模的不斷下壓，板料彎曲半徑逐漸減小，如圖（b）所示。直到壓力機(jī)滑塊下降到下死點(diǎn)位置時，板料被緊緊地壓在凸模、凹模之間，如圖（c）所示。這時，板料地內(nèi)圓半徑與凸模地圓角半徑相同，彎曲變形結(jié)束。2. 彎曲變形有何特點(diǎn)？為了分析彎曲變形的特點(diǎn)，在彎曲毛坯的斷面上畫出間距相等的網(wǎng)格線，如圖3-2所示，圖（a）是彎曲變形前的網(wǎng)格，從圖（b）彎曲變形后的網(wǎng)格變化，可以看出彎曲變形有如下特點(diǎn)：圖3-2 彎曲變形的特點(diǎn)（1）、彎曲變形主要集中在彎曲圓角部分從圖（b）中我們看到，

15、彎曲變形后板料兩端平直部分的網(wǎng)格沒有發(fā)生變化，而圓角部分的網(wǎng)格由原來的方形變成了扇形網(wǎng)格，這就說明彎曲變形集中在圓角部分。（2）、彎曲變形區(qū)存在一個變形中性層從對兩圖中的網(wǎng)格觀察，明顯的看見彎曲圓角部分的網(wǎng)格發(fā)生了顯著的變化：靠近凸模一邊的金屬纖維層(aa)因為受到壓縮而縮短；靠近凹模一邊的纖維層（bb）因為受到拉伸而伸長。也就是說，彎曲變形時變形區(qū)的纖維由內(nèi)、外表面至板料中部，其縮短與伸長的程度逐漸變小。由于材料的連續(xù)性，在兩個伸長與縮短的變形區(qū)域之間，必定有一層金屬纖維層的長度在彎曲前后保持不變（如圖中的OO），這一金屬層就稱為應(yīng)變中性層。（3）、形區(qū)材料厚度變薄的現(xiàn)象板料彎曲時，如果彎曲

16、變形程度較大，變形區(qū)外側(cè)材料受拉而伸長，使得厚度方向的材料流動過來進(jìn)行補(bǔ)充，從而使厚度減薄，而內(nèi)側(cè)材料受壓，使厚度方向的材料增厚。由于應(yīng)變中性層的內(nèi)移，外層的減薄量大于內(nèi)層區(qū)域的增厚量，因此使彎曲變形區(qū)的材料厚度變薄。變形程度愈大，變薄現(xiàn)象愈明顯。（4）、變形區(qū)橫斷面的變形對于相對寬度b/t（b為板料的寬度， t為板料的厚度）較窄的坯料（b/t3的窄板），在彎曲變形過程中，板料寬度方向的形狀及尺寸也會發(fā)生變化：在應(yīng)變中性層以內(nèi)的壓縮區(qū)橫截面的寬度和高度都增加，而在應(yīng)變中性層以外的拉伸區(qū)橫截面的寬度和高度都減小，使整個橫截面變成扇形。對寬度較大的板料（b/t3的寬板），在彎曲時橫向變形受到大量材

17、料的阻礙，寬度方向的尺寸及形狀基本保持不變。3. 什么是最小相對彎曲半徑？板料在彎曲時，彎曲半徑越小，板料外表面的變形程度越大。如果板料的彎曲半徑過小，則板料的外表面將超過材料的變形極限而出現(xiàn)裂紋。所以，板料的最小彎曲半徑是在保證變形區(qū)材料外表面不發(fā)生破壞的前提下，彎曲件的內(nèi)表面所能彎成的最小圓角半徑，用rmin表示。最小彎曲半徑與板料厚度的比值rmin/t稱為最小相對彎曲半徑，它是衡量彎曲變形程度大小的重要指標(biāo)。4. 影響最小相對彎曲半徑的因素有哪些？影響板料最小相對彎曲半徑數(shù)值的因素很多，其中主要有：（1） 材料的機(jī)械性能與熱處理狀態(tài)材料的機(jī)械性能與熱處理狀態(tài)對最小相對彎曲半徑數(shù)

18、值的影響較大，塑性好的材料，其允許有較小的彎曲半徑。所以在生產(chǎn)實(shí)際中，都將冷作硬化的材料，用熱處理方法提高其塑性，以獲得較小的彎曲半徑，增大彎曲變形的程度；或者對于塑性較低的金屬材料采用加熱彎曲的方法，以提高彎曲變形程度。（2）彎曲件的彎曲中心角彎曲中心角是彎曲件的圓角變形區(qū)圓弧所對應(yīng)的圓心角。理論上彎曲變形區(qū)局限于圓角區(qū)域，直邊部分不參與變形。但由于材料的相互牽制作用，接近圓角的直邊也參與了變形，擴(kuò)大了彎曲變形區(qū)的范圍，分散了集中在圓角部分的彎曲應(yīng)變，使變形區(qū)外表面的受拉狀態(tài)有所減緩，因此減小有利于降低最小彎曲半徑的數(shù)值。（3）彎曲線的方向沖壓用的金屬板料一般都是冷扎鋼板，板料也就呈纖維狀組

19、織。板料在橫向、縱向及厚度方向上，都呈現(xiàn)出不同的機(jī)械性能。一般來講，鋼板在縱向（軋制方向）的抗拉強(qiáng)度比在橫向（寬度方向）要好，所以彎曲線垂直于軋制方向，則允許有最小的彎曲半徑，而彎曲線線平行于軋制方向，則允許的最小彎曲半徑數(shù)值要大些。（4）板料表面與側(cè)面的質(zhì)量影響彎曲用的毛坯一般都是沖裁或剪裁獲得，材料剪切斷面上的毛刺、裂紋和冷作硬化以及表面的劃傷和裂紋等缺陷，都會造成彎曲時的應(yīng)力集中，從而使得材料容易破裂。所以表面質(zhì)量和斷面質(zhì)量差的板料在彎曲時，其最小相對彎曲半徑的數(shù)值較大。（5）彎曲件的相對寬度彎曲件的相對寬度愈大，材料沿寬度方向的流動阻力就愈大。因此，相對寬度較小的窄板，其相對彎曲半徑的

20、數(shù)值可以取得小些。5. 影響板料彎曲回彈的主要因素是什么？在彎曲的過程中，影響回彈的因素很多，其中主要有以下幾個方面：（1）材料的機(jī)械性能材料的屈服極限s愈高、彈性模量愈小，彎曲變形的回彈也愈大。（2）相對彎曲半徑r/t相對彎曲半徑r/t愈小，則回彈值愈小。因為相對彎曲半徑愈小，變形程度愈大。反之，相對彎曲半徑愈大，則回彈值愈大。這就是曲率半徑很大的彎曲件不易彎曲成形的原因。（3）彎曲中心角彎曲中心角愈大，表示變形區(qū)的長度愈大，回彈的積累值愈大，因此彎曲中心角的回彈愈大，但對曲率半徑的回彈沒有影響。（4）模具間隙彎曲模具的間隙愈大，回彈也愈大。所以，板料厚度的誤差愈大，回彈值愈不穩(wěn)定。（5）彎

21、曲件的形狀彎曲件的幾何形狀對回彈值有較大的影響。比如，形件比形件的回彈要小些，這是因為形件的底部在彎曲過程中有拉伸變形的成分，故回彈要小些。（6）彎曲力彎曲力的大小不同，回彈值也有所不同。校正彎曲時回彈較小，因為校正彎曲時校正力比自由彎曲時的彎曲力大很多，使變形區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)與自由彎曲時有所不同。6. 彎曲工藝對彎曲毛坯有什么特殊要求？工件在彎曲前，毛坯的準(zhǔn)備工作對彎曲件的質(zhì)量有著很重要的意義。彎曲時，制件出現(xiàn)的破裂等質(zhì)量問題，很大一部分原因是由于坯料的質(zhì)量低劣造成的。所以，彎曲前，對毛坯的合理處理十分重要。生產(chǎn)中，一般要注意以下幾個方面：（1）彎曲的毛坯表面在彎曲前應(yīng)該保持光滑，斷面毛刺較高的應(yīng)該先去除毛刺。如果毛刺高度低，不易去除，則彎曲時可以使其靠近凸模的一面，這樣在彎曲后毛刺處于工件的內(nèi)層。如果毛刺在外表面（靠近凹模一側(cè)），則由于外層受拉伸作用，在毛刺的周圍易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，促使工件外層破裂。（2）彎曲前的毛坯準(zhǔn)備時應(yīng)該注意彎曲時工件的彎曲線方向與板料軋制方向保持垂直，否則，容易在工件的彎曲變形區(qū)外側(cè)產(chǎn)生裂紋甚至破裂現(xiàn)象。如果工件上有兩個方向的彎曲，這時彎曲線與軋制方向最好能保持不小于30°的夾角。（3）彎曲