模塊二汽車車身沖壓工藝 知識(shí)點(diǎn)三彎曲工藝

1、12學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：一、了解彎曲變形過程及特點(diǎn)一、了解彎曲變形過程及特點(diǎn)二、了解彎曲件質(zhì)量問題及改進(jìn)措施二、了解彎曲件質(zhì)量問題及改進(jìn)措施3 將板料毛坯、棒料、管材和型材彎成具有一定將板料毛坯、棒料、管材和型材彎成具有一定曲率、一定角度和形狀的沖壓成形工序稱為曲率、一定角度和形狀的沖壓成形工序稱為彎曲彎曲。4實(shí)際沖壓生產(chǎn)中，彎曲成形因?yàn)椴捎貌煌墓ぞ叨螌?shí)際沖壓生產(chǎn)中，彎曲成形因?yàn)椴捎貌煌墓ぞ叨纬刹煌膹澢椒?。成不同的彎曲方法。彎曲方法：彎曲方法：在壓力機(jī)上利用彎曲在壓力機(jī)上利用彎曲模進(jìn)行的壓彎模進(jìn)行的壓彎；在折彎機(jī)上折彎；在滾彎機(jī)上進(jìn)行滾；在折彎機(jī)上折彎；在滾彎機(jī)上進(jìn)行滾彎；在拉彎機(jī)

2、上進(jìn)行拉彎彎；在拉彎機(jī)上進(jìn)行拉彎。各種彎曲方法雖然不同，。各種彎曲方法雖然不同，但其變形過程和變形特點(diǎn)有一些共同規(guī)律。但其變形過程和變形特點(diǎn)有一些共同規(guī)律。一、彎曲變形過程一、彎曲變形過程板料的基本彎曲是板料的基本彎曲是V V形和形和U U形。形。彎曲的分類：彎曲的分類：自由彎曲自由彎曲：是指當(dāng)彎曲終了時(shí)，凸模與毛坯、凹模三者吻合后：是指當(dāng)彎曲終了時(shí)，凸模與毛坯、凹模三者吻合后凸模不再下行。凸模不再下行。校正彎曲校正彎曲：是指在自由彎曲的基礎(chǔ)上凸模繼續(xù)下壓，對(duì)彎曲件：是指在自由彎曲的基礎(chǔ)上凸模繼續(xù)下壓，對(duì)彎曲件起校正作用。起校正作用。一、彎曲變形過程一、彎曲變形過程 板料在板料在V V型模上校

3、正彎曲是一種最基本的彎曲變形。型模上校正彎曲是一種最基本的彎曲變形。 壓彎是使用最多的彎曲變形方法，彎曲過程包括：彈性壓彎是使用最多的彎曲變形方法，彎曲過程包括：彈性彎曲變形，彈彎曲變形，彈- -塑彎曲變形，塑性彎曲變形，校正。塑彎曲變形，塑性彎曲變形，校正。一、彎曲變形過程一、彎曲變形過程二、彎曲變形特點(diǎn)二、彎曲變形特點(diǎn) 觀察板料側(cè)壁坐標(biāo)網(wǎng)格在彎曲觀察板料側(cè)壁坐標(biāo)網(wǎng)格在彎曲變形前后變化，可以看到彎曲變形的變形前后變化，可以看到彎曲變形的幾個(gè)特點(diǎn)：幾個(gè)特點(diǎn)：1、工件被分成了直邊和圓角兩部分。、工件被分成了直邊和圓角兩部分。圓角部分是主要變形區(qū)，此處正方形圓角部分是主要變形區(qū)，此處正方形網(wǎng)格變成

4、了扇形。網(wǎng)格變成了扇形。2 2、內(nèi)、外區(qū)之間有一層金屬，它的、內(nèi)、外區(qū)之間有一層金屬，它的纖維長度變形前后保持不變，稱為纖維長度變形前后保持不變，稱為應(yīng)變中性層。應(yīng)變中性層。二、彎曲變形特點(diǎn)二、彎曲變形特點(diǎn)3 3、彎曲變形區(qū)，相對(duì)彎曲半徑、彎曲變形區(qū)，相對(duì)彎曲半徑r/tr/t較小時(shí)，板料厚度變薄。較小時(shí)，板料厚度變薄。4 4、變形區(qū)內(nèi)板料橫斷面的變化則視板料的寬窄而有所不同。、變形區(qū)內(nèi)板料橫斷面的變化則視板料的寬窄而有所不同。窄板（窄板（B/t3）彎曲時(shí)原矩形斷面變成了扇形；）彎曲時(shí)原矩形斷面變成了扇形；寬板（寬板（ B/t3 ）彎曲時(shí)橫斷面保持不變。）彎曲時(shí)橫斷面保持不變。實(shí)際沖壓生產(chǎn)中，彎

5、曲件出現(xiàn)的質(zhì)量問題有：實(shí)際沖壓生產(chǎn)中，彎曲件出現(xiàn)的質(zhì)量問題有：1、回彈、回彈2、彎裂、彎裂3、偏移、偏移一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施1 1、回彈的概念、回彈的概念 當(dāng)彎曲結(jié)束外力去除后，當(dāng)彎曲結(jié)束外力去除后，塑性變形留存下來，而彈性變塑性變形留存下來，而彈性變形則完全消失。彎曲變形區(qū)外形則完全消失。彎曲變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)因側(cè)因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)因彈性恢復(fù)而伸長，產(chǎn)生了彎曲彈性恢復(fù)而伸長，產(chǎn)生了彎曲件的彎曲角度和彎曲半徑與模件的彎曲角度和彎曲半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象。這具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為種現(xiàn)象稱為彎曲回彈彎曲回彈。一

6、、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施1 1、回彈的概念、回彈的概念彎曲回彈的表現(xiàn)形式：彎曲回彈的表現(xiàn)形式：1 1）彎曲半徑的改變）彎曲半徑的改變2 2）彎曲角度的改變）彎曲角度的改變通常用回彈角來表示回彈件的通常用回彈角來表示回彈件的回彈程度?；貜椊窃酱螅貜椈貜棾潭?。回彈角越大，回彈越嚴(yán)重。越嚴(yán)重。0一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施2 2、影響回彈的因素、影響回彈的因素1 1）材料的力學(xué)性能）材料的力學(xué)性能s/Es/E值越大，彎曲回彈量越大。值越大，彎曲回彈量越大。2 2）相對(duì)彎曲半徑）相對(duì)彎曲半徑 r/tr/t減小，回彈量減

7、小。減小，回彈量減小。3 3）彎曲零件的形狀）彎曲零件的形狀彎曲件越復(fù)雜，回彈量越小。彎曲件越復(fù)雜，回彈量越小。一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施2 2、影響回彈的因素、影響回彈的因素4 4）模具間隙）模具間隙U U形彎曲模的凸凹模間隙越大，卸載后零件回彈也越大。形彎曲模的凸凹模間隙越大，卸載后零件回彈也越大。5 5）彎曲校正力）彎曲校正力實(shí)際生產(chǎn)中的彎曲力時(shí)超過零件彎曲成形所需的力的，這個(gè)實(shí)際生產(chǎn)中的彎曲力時(shí)超過零件彎曲成形所需的力的，這個(gè)超出部分的力稱為彎曲校正力。超出部分的力稱為彎曲校正力。彎曲校正力越大，卸載后零件回彈越小。彎曲校正力越大，卸載后零件回

8、彈越小。一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施一、彎曲件回彈現(xiàn)象的原因及減少措施3 3、減少回彈的措施、減少回彈的措施彎曲成形工件時(shí)，不可避免的存在回彈現(xiàn)象?；貜棔?huì)造成工件彎曲成形工件時(shí)，不可避免的存在回彈現(xiàn)象。回彈會(huì)造成工件精度差、外形尺寸不符合要求等，是設(shè)計(jì)彎曲成形工藝和模具精度差、外形尺寸不符合要求等，是設(shè)計(jì)彎曲成形工藝和模具時(shí)必須考慮并采取相應(yīng)措施的主要問題。減少回彈措施如下：時(shí)必須考慮并采取相應(yīng)措施的主要問題。減少回彈措施如下： 1 1） 選用合適材料及改進(jìn)零件局部結(jié)構(gòu)選用合適材料及改進(jìn)零件局部結(jié)構(gòu)采用彈性模量采用彈性模量E E大、屈服極限大、屈服極限ss小的材料小的材料較硬材料先進(jìn)行退

9、火處理或采用加熱彎曲均可減小回彈。較硬材料先進(jìn)行退火處理或采用加熱彎曲均可減小回彈。 1 1）選用合適材料及改進(jìn)零件局部結(jié)構(gòu)）選用合適材料及改進(jìn)零件局部結(jié)構(gòu) 在彎曲零件變形區(qū)壓制合適的加強(qiáng)筋，改變變形區(qū)材料應(yīng)在彎曲零件變形區(qū)壓制合適的加強(qiáng)筋，改變變形區(qū)材料應(yīng)力應(yīng)變分布，可以增加零件的剛度，還可以減小彎曲回彈量。力應(yīng)變分布，可以增加零件的剛度，還可以減小彎曲回彈量。2 2）補(bǔ)償法）補(bǔ)償法 根據(jù)彎曲件的回彈趨勢(shì)和回彈量的大小，修正凸?；虬寄８鶕?jù)彎曲件的回彈趨勢(shì)和回彈量的大小，修正凸?；虬寄９ぷ鞑糠值男螤詈统叽纾构ぜ貜椓康玫窖a(bǔ)償。這種方法被工作部分的形狀和尺寸，使工件回彈量得到補(bǔ)償。這種方法被廣

10、泛采用。因難以計(jì)算回彈量大小，故修整模具時(shí)需要反復(fù)試廣泛采用。因難以計(jì)算回彈量大小，故修整模具時(shí)需要反復(fù)試壓和調(diào)整，才能得到滿意的零件形狀尺寸。壓和調(diào)整，才能得到滿意的零件形狀尺寸。3 3）校正法）校正法 彎曲成形終了時(shí)，板料坯料與模具貼合以后，對(duì)坯料施加彎曲成形終了時(shí)，板料坯料與模具貼合以后，對(duì)坯料施加一定的附加壓力以校正彎曲變形區(qū)，迫使變形區(qū)內(nèi)層纖維沿切一定的附加壓力以校正彎曲變形區(qū)，迫使變形區(qū)內(nèi)層纖維沿切向產(chǎn)生拉深應(yīng)變。這樣經(jīng)校正后的板料內(nèi)、外層纖維都被伸長向產(chǎn)生拉深應(yīng)變。這樣經(jīng)校正后的板料內(nèi)、外層纖維都被伸長變形，卸載以后，內(nèi)、外層纖維都要縮短，其回彈趨勢(shì)互相抵變形，卸載以后，內(nèi)、外層

11、纖維都要縮短，其回彈趨勢(shì)互相抵消，從而達(dá)到減少回彈量的目的。消，從而達(dá)到減少回彈量的目的。4 4）拉彎法）拉彎法 拉彎法的原理是在薄板彎曲的同時(shí)施加切向拉力，改變板拉彎法的原理是在薄板彎曲的同時(shí)施加切向拉力，改變板料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和分布情況，可以減少回彈。料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和分布情況，可以減少回彈。二、彎曲件的彎裂和防止措施二、彎曲件的彎裂和防止措施 彎曲過程中，外層材料受拉。彎曲過程中，外層材料受拉。 r/t r/t越小，彎曲變形程度越越小，彎曲變形程度越大。外層纖維的最大拉深變形也不斷增大。當(dāng)大。外層纖維的最大拉深變形也不斷增大。當(dāng)r/tr/t減小到使外減小到使外層纖維的拉深變形超過材料的允

12、許變形程度時(shí)，外層纖維將出層纖維的拉深變形超過材料的允許變形程度時(shí)，外層纖維將出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。此時(shí)彎曲變性達(dá)到極限狀態(tài)。現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。此時(shí)彎曲變性達(dá)到極限狀態(tài)。 表示彎曲成形極限的參數(shù)是最小相對(duì)彎曲半徑，以表示彎曲成形極限的參數(shù)是最小相對(duì)彎曲半徑，以r rminmin/t/t表示。表示。r rminmin/t/t數(shù)值越小，板料的彎曲成形性能越好。數(shù)值越小，板料的彎曲成形性能越好。1 1、彎裂的概念、彎裂的概念2 2）在設(shè)計(jì)彎曲件時(shí)，應(yīng)使工件彎曲半徑大于其最小轉(zhuǎn)彎半徑，）在設(shè)計(jì)彎曲件時(shí)，應(yīng)使工件彎曲半徑大于其最小轉(zhuǎn)彎半徑，防止彎曲時(shí)變形程度過大產(chǎn)生裂紋。若需要防止彎曲時(shí)變形程度過大產(chǎn)生裂紋。若需要r

13、 r件件 rminrmin時(shí)，則時(shí)，則應(yīng)兩次彎曲。應(yīng)兩次彎曲。1 1）要選用表面質(zhì)量好、無缺陷的材料做彎曲件毛坯。如果毛坯）要選用表面質(zhì)量好、無缺陷的材料做彎曲件毛坯。如果毛坯有缺陷，應(yīng)在彎曲前清除掉，否則彎曲時(shí)會(huì)在缺陷處開裂。有缺陷，應(yīng)在彎曲前清除掉，否則彎曲時(shí)會(huì)在缺陷處開裂。2 2、防止彎裂的措施、防止彎裂的措施3 3）彎曲時(shí)，盡可能使彎曲線與材料的纖維方向垂直。對(duì)于需要）彎曲時(shí)，盡可能使彎曲線與材料的纖維方向垂直。對(duì)于需要雙向彎曲的工件，應(yīng)可能使彎曲線與纖維方向成雙向彎曲的工件，應(yīng)可能使彎曲線與纖維方向成4545的角。的角。2 2、防止彎裂的措施、防止彎裂的措施 偏移一般是由于零件或模具

14、不對(duì)稱使工件兩邊受到的摩擦偏移一般是由于零件或模具不對(duì)稱使工件兩邊受到的摩擦力不相等，引起毛坯在彎曲過程中在水平方向移動(dòng)造成的。力不相等，引起毛坯在彎曲過程中在水平方向移動(dòng)造成的。1 1、偏移的概念、偏移的概念二、彎曲件的偏移和防止措施二、彎曲件的偏移和防止措施1 1）制件毛坯不對(duì)稱造成的偏移）制件毛坯不對(duì)稱造成的偏移2 2）工件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱造成的偏移工件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱造成的偏移3 3）彎曲模結(jié)構(gòu)不合理造成的偏移彎曲模結(jié)構(gòu)不合理造成的偏移4 4）凸、凹模的圓角不對(duì)稱、間隙不對(duì)稱造成的偏移）凸、凹模的圓角不對(duì)稱、間隙不對(duì)稱造成的偏移2 2、偏移產(chǎn)生的原因、偏移產(chǎn)生的原因3 3、防止偏移的措施、防止偏移的措施1 1）擬定工藝方案時(shí)，可將彎曲件不對(duì)稱形狀組合成對(duì)稱形狀，）擬定工藝方案時(shí)，可將彎曲件不對(duì)稱形狀組合成對(duì)稱形狀，然后再切開，這樣毛坯在彎曲時(shí)受力均勻，有利于防止偏移。然后再切開，這樣毛坯在彎曲時(shí)受力