彎曲工藝和彎曲模具設(shè)計學(xué)習(xí)教案

1、彎曲彎曲(wnq)工藝和彎曲工藝和彎曲(wnq)模具設(shè)模具設(shè)計計第一頁，共85頁。第1頁/共85頁第二頁，共85頁。第2頁/共85頁第三頁，共85頁。第3頁/共85頁第四頁，共85頁。第4頁/共85頁第五頁，共85頁。（a）模具壓彎； （b）折彎； （c）拉彎； （d）滾彎； （e）輥壓3.0.2彎曲零件的成形(chn xn)方法第5頁/共85頁第六頁，共85頁。B沿凹模斜面不斷下移，彎曲沿凹模斜面不斷下移，彎曲力臂力臂l 逐漸減小，接近行程終逐漸減小，接近行程終了，時彎曲半徑了，時彎曲半徑(bnjng)r繼繼續(xù)減小，而直邊部分反而向凹續(xù)減小，而直邊部分反而向凹模方向變形，直至板料與凸、模方向

2、變形，直至板料與凸、凹模完全貼合。凹模完全貼合。3.1.2板料彎曲變形特點板料彎曲變形特點通過網(wǎng)格試驗觀察彎曲變通過網(wǎng)格試驗觀察彎曲變形特點（如圖形特點（如圖3.1.3）。）。第6頁/共85頁第七頁，共85頁。第7頁/共85頁第八頁，共85頁。第8頁/共85頁第九頁，共85頁。3/ tb3/ tb第9頁/共85頁第十頁，共85頁。 3.1.3彎曲彎曲(wnq)時變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變時變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變 (a)彈性彎曲； (b)彈-塑性(sxng)彎曲； (c)塑性(sxng)彎曲圖3.1.5彎曲毛坯變形區(qū)的切向應(yīng)力分布1E21trs1E21trs 第10頁/共85頁第十一頁，共85頁。 3.1.

3、3彎曲時變形區(qū)的應(yīng)力彎曲時變形區(qū)的應(yīng)力(yngl)和應(yīng)變和應(yīng)變 tb/第11頁/共85頁第十二頁，共85頁。 3.2彎曲彎曲(wnq)卸載后彎曲卸載后彎曲(wnq)件的回彈件的回彈 3.2.1回彈現(xiàn)象回彈現(xiàn)象 當(dāng)彎曲當(dāng)彎曲(wnq)結(jié)束，外力去除后，塑性變形結(jié)束，外力去除后，塑性變形留存下來，而彈性變形則完全消失。彎曲留存下來，而彈性變形則完全消失。彎曲(wnq)變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)因變形區(qū)外側(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(wnq)件的彎曲件的彎曲(wnq)角度和彎曲角度和彎曲(wnq)半徑與模具相應(yīng)尺半徑與模具相應(yīng)尺寸不一致的現(xiàn)象。

4、這種現(xiàn)象稱為彎曲寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為彎曲(wnq)件件的彈性回跳（簡稱回彈）。的彈性回跳（簡稱回彈）。第12頁/共85頁第十三頁，共85頁。prrprrr圖3.2.1彎曲(wnq)件的彈性回跳第13頁/共85頁第十四頁，共85頁。str /tr /第14頁/共85頁第十五頁，共85頁。第15頁/共85頁第十六頁，共85頁。 3.2.3回彈值的確定回彈值的確定 目的：作為修正模具工作目的：作為修正模具工作(gngzu)部分參數(shù)的依部分參數(shù)的依據(jù)。據(jù)。1.小半徑彎曲的回彈（小半徑彎曲的回彈（ ） 2.大圓角半徑彎曲的回彈大圓角半徑彎曲的回彈 （ ） 85/ tr9090t085/ trEt

5、rtrErrsst31131ttrrtt0180第16頁/共85頁第十七頁，共85頁。 3.2.4減少回彈的措施減少回彈的措施1.材料選擇材料選擇 應(yīng)盡可能選用彈性模數(shù)大的，屈服極限小，機械性應(yīng)盡可能選用彈性模數(shù)大的，屈服極限小，機械性比較穩(wěn)比較穩(wěn)定的材料。定的材料。2.改進(jìn)彎曲件的結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)彎曲件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計彎曲件時改進(jìn)一些結(jié)構(gòu)，加強設(shè)計彎曲件時改進(jìn)一些結(jié)構(gòu)，加強(jiqing)彎曲件彎曲件的剛度以減小回的剛度以減小回彈。比如：在變形區(qū)壓加強彈。比如：在變形區(qū)壓加強(jiqing)肋或壓成形邊翼，肋或壓成形邊翼，增加彎曲件的剛增加彎曲件的剛性，使彎曲件回彈困難性，使彎曲件回彈困難(如圖

6、如圖3.2.3)。第17頁/共85頁第十八頁，共85頁。3.2.3 改進(jìn)(gijn)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第18頁/共85頁第十九頁，共85頁。第19頁/共85頁第二十頁，共85頁。第20頁/共85頁第二十一頁，共85頁。 4. 從模具從模具(mj)結(jié)構(gòu)采取措施結(jié)構(gòu)采取措施 (1) 補償法補償法 第21頁/共85頁第二十二頁，共85頁。圖 3.2.9 用補償法修正模具(mj)結(jié)構(gòu) 第22頁/共85頁第二十三頁，共85頁。第23頁/共85頁第二十四頁，共85頁。第24頁/共85頁第二十五頁，共85頁。第25頁/共85頁第二十六頁，共85頁。第26頁/共85頁第二十七頁，共85頁。第27頁/共85頁第二

7、十八頁，共85頁。 3.3.1最小相對彎曲半徑（最小相對彎曲半徑（ ）1.最小相對彎曲半徑的概念最小相對彎曲半徑的概念 最小相對彎曲半徑是指：在保證毛坯彎曲時外表面最小相對彎曲半徑是指：在保證毛坯彎曲時外表面不發(fā)生開裂的條件下，彎曲件內(nèi)表面能夠彎成的最小圓不發(fā)生開裂的條件下，彎曲件內(nèi)表面能夠彎成的最小圓角半徑與坯料厚度的比值角半徑與坯料厚度的比值(bzh)，用，用 來表示。來表示。該值越小，板料彎曲的性能也越好。該值越小，板料彎曲的性能也越好。 2. 影響最小彎曲半徑的因素影響最小彎曲半徑的因素(1)材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 (2)工件的彎曲中心角工件的彎曲中心角 (3)板料的表面質(zhì)量與剪

8、切斷面質(zhì)量板料的表面質(zhì)量與剪切斷面質(zhì)量 (4)板料寬度的影響板料寬度的影響 (5)板材的方向性板材的方向性(如圖如圖3.3.2)tr/mintr/min第28頁/共85頁第二十九頁，共85頁。圖 3.3.1 板料纖維方向?qū)澢霃?bnjng)的影響第29頁/共85頁第三十頁，共85頁。第30頁/共85頁第三十一頁，共85頁。 3.3.2彎曲彎曲(wnq)件的結(jié)構(gòu)工藝性件的結(jié)構(gòu)工藝性第31頁/共85頁第三十二頁，共85頁。圖3.3.2 壓槽后再進(jìn)行(jnxng)彎曲第32頁/共85頁第三十三頁，共85頁。圖3.3.3 彎曲件形狀(xngzhun)對彎曲過程的影響第33頁/共85頁第三十四頁，共

9、85頁。圖3.3.4 彎曲件邊緣缺口(quku)對彎曲過程的影響第34頁/共85頁第三十五頁，共85頁。第35頁/共85頁第三十六頁，共85頁。第36頁/共85頁第三十七頁，共85頁。第37頁/共85頁第三十八頁，共85頁。3.3.7 防止孔變形(bin xng)的措施第38頁/共85頁第三十九頁，共85頁。第39頁/共85頁第四十頁，共85頁。圖3.3.9 防止彎曲邊交接處應(yīng)力(yngl)集中的措施第40頁/共85頁第四十一頁，共85頁。第41頁/共85頁第四十二頁，共85頁。trkbtFb26 . 0自trkbtFb27 . 0自第42頁/共85頁第四十三頁，共85頁。qAF校校FAq2m

10、mMPa第43頁/共85頁第四十四頁，共85頁。第44頁/共85頁第四十五頁，共85頁。3/tr3/ tr 1.應(yīng)變中性層位置的確定應(yīng)變中性層位置的確定 （1）當(dāng)彎曲）當(dāng)彎曲(wnq)變形程度不大時（變形程度不大時（ 時），可以認(rèn)為應(yīng)變中性層就在板料厚度的中心位置；時），可以認(rèn)為應(yīng)變中性層就在板料厚度的中心位置； 第45頁/共85頁第四十六頁，共85頁。 2.彎曲彎曲(wnq)件毛坯展開尺寸計算件毛坯展開尺寸計算)(180jiiitxrlL)(221xtrllLtr5 . 0第46頁/共85頁第四十七頁，共85頁。第47頁/共85頁第四十八頁，共85頁。tr5 . 0第48頁/共85頁第四十九

11、頁，共85頁。圖3.3.12 鉸鏈(jiolin)中性層位置圖3.3.13 鉸鏈(jiolin)彎曲件第49頁/共85頁第五十頁，共85頁。 3.3.5彎曲件彎曲工序的安排彎曲件彎曲工序的安排 彎曲件的彎曲工序安排是在工藝分析彎曲件的彎曲工序安排是在工藝分析(fnx)和計和計算后進(jìn)行的工藝設(shè)計工作。形狀簡單的彎曲件，算后進(jìn)行的工藝設(shè)計工作。形狀簡單的彎曲件，如如V形件、形件、U形件、形件、Z形件等都可以一次彎曲成形。形件等都可以一次彎曲成形。形狀復(fù)雜的彎曲件，一般要多次彎曲才能成形。形狀復(fù)雜的彎曲件，一般要多次彎曲才能成形。彎曲工序的安排對彎曲模的結(jié)構(gòu)、彎曲件的精度彎曲工序的安排對彎曲模的結(jié)構(gòu)

12、、彎曲件的精度和生產(chǎn)批量影響很大。和生產(chǎn)批量影響很大。 第50頁/共85頁第五十一頁，共85頁。第51頁/共85頁第五十二頁，共85頁。圖3.3.14 成對彎曲(wnq)第52頁/共85頁第五十三頁，共85頁。圖3.3.15 級進(jìn)模彎曲(wnq)成形第53頁/共85頁第五十四頁，共85頁。圖3.3.16 一次彎曲(wnq)成形圖例第54頁/共85頁第五十五頁，共85頁。圖3.3.17兩次彎曲成形(chn xn)圖例第55頁/共85頁第五十六頁，共85頁。圖3.3.18三次彎曲(wnq)成形圖例第56頁/共85頁第五十七頁，共85頁。圖3.3.19 多次彎曲(wnq)成形圖例第57頁/共85頁第

13、五十八頁，共85頁。可靠，盡可能是水平放置。多次可靠，盡可能是水平放置。多次彎曲最好使用同一基準(zhǔn)定位。彎曲最好使用同一基準(zhǔn)定位。 (2)結(jié)構(gòu)中要能防止毛坯在變結(jié)構(gòu)中要能防止毛坯在變形過程中發(fā)生位移，毛坯的安放形過程中發(fā)生位移，毛坯的安放和制件的取出要方便、安全和操和制件的取出要方便、安全和操作簡單。作簡單。 (3)模具結(jié)構(gòu)盡量簡單，并且模具結(jié)構(gòu)盡量簡單，并且便于調(diào)整修理。對于回彈性大的便于調(diào)整修理。對于回彈性大的材料彎曲，應(yīng)考慮凸模、凹模制材料彎曲，應(yīng)考慮凸模、凹模制造加工及試模修模的可能性以及造加工及試模修模的可能性以及剛度和強度的要求。剛度和強度的要求。第58頁/共85頁第五十九頁，共85

14、頁。 3.4.1典型彎曲模具的結(jié)構(gòu)典型彎曲模具的結(jié)構(gòu)1. V形件彎曲模形件彎曲模 這類形狀的彎曲件可以這類形狀的彎曲件可以(ky)用兩種方法彎曲：用兩種方法彎曲： （1）是沿著工件彎曲角的角平分線方向彎曲，稱為）是沿著工件彎曲角的角平分線方向彎曲，稱為V形彎形彎曲；曲；(如圖如圖3.4.1） （2）是垂直于工件一條邊的方向彎曲，稱為）是垂直于工件一條邊的方向彎曲，稱為L形彎曲形彎曲(如圖如圖3.4.2)（3）對于精度要求較高，形狀復(fù)雜、定位較困難的）對于精度要求較高，形狀復(fù)雜、定位較困難的V形件形件（如圖（如圖3.4.3），可以），可以(ky)采用折板式彎曲模采用折板式彎曲模 。 第59頁/共

15、85頁第六十頁，共85頁。1-下模座；2、5-銷釘；3-凹模；4-凸模； 6-上模座；7-頂桿；8-彈簧； 9、11-螺釘(ludng)；10-可調(diào)定位板 圖3.4.1 V形件彎曲模 1-凹模；2-凸模；3-定位(dngwi)釘；4-壓料板；5-靠板 圖3.4.2 L形件彎曲模 第60頁/共85頁第六十一頁，共85頁。1-凸模；2-支架(zhji)；3-定位板；4-活動凹模； 5-轉(zhuǎn)軸；6-支承板；7-頂桿圖3.4.3 V形件精彎模 第61頁/共85頁第六十二頁，共85頁。第62頁/共85頁第六十三頁，共85頁。第63頁/共85頁第六十四頁，共85頁。圖3.4.5 彎曲(wnq)角小于90的彎

16、模 第64頁/共85頁第六十五頁，共85頁。圖3.4.6 斜楔彎曲(wnq)模 第65頁/共85頁第六十六頁，共85頁。 3. Z形件彎曲模形件彎曲模由于由于(yuy)Z形件兩端直邊彎曲方向相反，所以形件兩端直邊彎曲方向相反，所以Z形彎曲模需要形彎曲模需要有兩個方向的彎曲動作（如圖有兩個方向的彎曲動作（如圖3.4.7） 。4.四角形件彎曲模四角形件彎曲模 （1）四角形件兩次彎曲模）四角形件兩次彎曲模 兩次彎曲成形的方法（如圖兩次彎曲成形的方法（如圖3.4.8）。）。倒裝式兩次彎曲成形的方法（如圖倒裝式兩次彎曲成形的方法（如圖3.4.9）。）。 （2）四角形件一次彎曲模）四角形件一次彎曲模一次彎

17、曲成形的復(fù)合彎曲模結(jié)構(gòu)，是將兩個簡單模復(fù)合在一次彎曲成形的復(fù)合彎曲模結(jié)構(gòu)，是將兩個簡單模復(fù)合在 一起的彎曲模（如圖一起的彎曲模（如圖3.4.10）。）。 第66頁/共85頁第六十七頁，共85頁。1-頂板；2-定位銷；3-側(cè)壓塊；4-凸模；5-凹模；6-上模座；7-壓塊；8-橡皮(xingp)；9-凸模固定板；10-活動凸模；11-下模座圖3.4.7 Z形件彎曲(wnq)模第67頁/共85頁第六十八頁，共85頁。圖3.4.8 形件兩次彎曲(wnq)模（一） 第68頁/共85頁第六十九頁，共85頁。圖3.4.9形件兩次彎曲(wnq)模（二） 第69頁/共85頁第七十頁，共85頁。圖3.4.10 形

18、件一次彎曲(wnq)成形模 第70頁/共85頁第七十一頁，共85頁。 .圓形件彎曲模圓形件彎曲模 圓筒形件彎曲的彎曲方法可分為三類：圓筒形件彎曲的彎曲方法可分為三類： （1）對于圓筒直徑）對于圓筒直徑mm的小圓，一般先將毛坯彎的小圓，一般先將毛坯彎成成U形，然后再彎成圓形（如圖形，然后再彎成圓形（如圖3.4.15）或一次彎曲成形）或一次彎曲成形（如圖（如圖3.4.16 ）。）。 （2）對于圓筒直徑）對于圓筒直徑mm的大圓，一般先將毛坯彎成的大圓，一般先將毛坯彎成波浪形，然后再彎成圓形（如圖波浪形，然后再彎成圓形（如圖3.4.17）。）。 （3）對于圓筒直徑）對于圓筒直徑 為為10 40mm、材

19、料厚度大約、材料厚度大約1 mm的的圓筒形件，可以圓筒形件，可以(ky)采用擺動式凹模結(jié)構(gòu)的彎曲模一次彎成，（如采用擺動式凹模結(jié)構(gòu)的彎曲模一次彎成，（如圖圖3.4.18）。）。.鉸鏈彎曲模鉸鏈彎曲模 鉸鏈彎曲成形，一般分兩道工序進(jìn)行，先將平直的毛坯端鉸鏈彎曲成形，一般分兩道工序進(jìn)行，先將平直的毛坯端部預(yù)彎成圓弧然后再進(jìn)行卷圓。（如圖所示）部預(yù)彎成圓弧然后再進(jìn)行卷圓。（如圖所示）5d20dd第71頁/共85頁第七十二頁，共85頁。第72頁/共85頁第七十三頁，共85頁。圖3.4.14 小圓形件一次彎曲(wnq)成形模 第73頁/共85頁第七十四頁，共85頁。第74頁/共85頁第七十五頁，共85頁

20、。第75頁/共85頁第七十六頁，共85頁。第76頁/共85頁第七十七頁，共85頁。 3.4.2 彎曲模主要工作零件彎曲模主要工作零件(ln jin)結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 1.彎曲凸模和凹模的圓角半徑彎曲凸模和凹模的圓角半徑 （1）彎曲凸模的圓角半徑）彎曲凸模的圓角半徑 當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑當(dāng)彎曲件的相對彎曲半徑 ，且不小于，且不小于 時，時，凸模的圓角半徑一般等于彎曲件的圓角半徑；凸模的圓角半徑一般等于彎曲件的圓角半徑； 若彎曲件的圓角半徑小于最小彎曲半徑若彎曲件的圓角半徑小于最小彎曲半徑( )時，時，首次彎曲可先彎成較大的圓角半徑，然后采用整形工首次彎曲可先彎成較大的圓角半徑，然后采用整形工序進(jìn)行整形，使其滿足彎曲件圓角的要求；序進(jìn)行整形，使其滿足彎曲件圓角的要求； 若彎曲件的相對彎曲半徑較大（若彎曲件的相對彎曲半徑較大（ ），精度