彎曲工藝和彎曲模具設計PPT教案

1、彎曲工藝和彎曲模具設計彎曲工藝和彎曲模具設計第1頁/共85頁第2頁/共85頁第3頁/共85頁第4頁/共85頁（a）模具壓彎； （b）折彎； （c）拉彎； （d）滾彎； （e）輥壓3.0.2彎曲零件的成形方法第5頁/共85頁第6頁/共85頁第7頁/共85頁第8頁/共85頁3/ tb3/ tb第9頁/共85頁 3.1.3彎曲時變形區(qū)的應力和應變彎曲時變形區(qū)的應力和應變 (a)彈性彎曲； (b)彈-塑性彎曲； (c)塑性彎曲圖3.1.5彎曲毛坯變形區(qū)的切向應力分布1E21trs1E21trs 第10頁/共85頁 3.1.3彎曲時變形區(qū)的應力和應變彎曲時變形區(qū)的應力和應變 tb/第11頁/共85頁 3

2、.2彎曲卸載后彎曲件的回彈彎曲卸載后彎曲件的回彈 3.2.1回彈現(xiàn)象回彈現(xiàn)象 當彎曲結(jié)束，外力去除后，塑性變形留存下來，而彈性當彎曲結(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。彎曲變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復而縮短，內(nèi)側(cè)變形則完全消失。彎曲變形區(qū)外側(cè)因彈性恢復而縮短，內(nèi)側(cè)因彈性恢復而伸長，產(chǎn)生了彎曲件的因彈性恢復而伸長，產(chǎn)生了彎曲件的彎曲角度彎曲角度和和彎曲半徑彎曲半徑與與模具相應尺寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為彎曲件的彈性回模具相應尺寸不一致的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為彎曲件的彈性回跳（簡稱回彈）。跳（簡稱回彈）。第12頁/共85頁prrprrr圖3.2.1彎曲件的彈性回跳第13頁/共85頁st

3、r /tr /第14頁/共85頁第15頁/共85頁 3.2.3回彈值的確定回彈值的確定 目的：作為修正模具工作部分參數(shù)的依據(jù)。目的：作為修正模具工作部分參數(shù)的依據(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/ trEtrtrErrsst31131ttrrtt0180第16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 應盡可能選用彈性模數(shù)大的，屈服極限小，機械性比較穩(wěn)應盡可能選用彈性模數(shù)大的，屈服極限小，機械性比較穩(wěn)定的材料定的材料。2.改進彎曲件的結(jié)構(gòu)設計改進彎曲件的結(jié)構(gòu)設計 設計

4、彎曲件時改進一些結(jié)構(gòu)，加強彎曲件的剛度以減小回設計彎曲件時改進一些結(jié)構(gòu)，加強彎曲件的剛度以減小回彈。比如：彈。比如：在變形區(qū)壓加強肋或壓成形邊翼，增加彎曲件的剛在變形區(qū)壓加強肋或壓成形邊翼，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(如如圖圖3.2.3)。第17頁/共85頁3.2.3 改進零件的結(jié)構(gòu)設計 第18頁/共85頁第19頁/共85頁第20頁/共85頁 4. 從模具結(jié)構(gòu)采取措施從模具結(jié)構(gòu)采取措施 (1) 補償法補償法 第21頁/共85頁圖 3.2.9 用補償法修正模具結(jié)構(gòu) 第22頁/共85頁第23頁/共85頁第24頁/共85頁第25頁/共85頁第26頁/共85頁第27頁/共8

5、5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：在保證毛坯彎曲時最小相對彎曲半徑是指：在保證毛坯彎曲時外表面不發(fā)外表面不發(fā)生開裂生開裂的條件下，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，用坯料厚度的比值，用 來表示。該值越小，板料彎曲來表示。該值越小，板料彎曲的性能也越好。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)(1)材料的力學性能材料的力學性能 (2)(2)工件的彎曲中心角工件的彎曲中心角 (3)(3)板料的表面質(zhì)量與剪切斷面

6、質(zhì)量板料的表面質(zhì)量與剪切斷面質(zhì)量 (4)(4)板料寬度的影響板料寬度的影響 (5)(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頁圖 3.3.1 板料纖維方向?qū)澢霃降挠绊懙?9頁/共85頁第30頁/共85頁 3.3.2彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性第31頁/共85頁圖3.3.2 壓槽后再進行彎曲第32頁/共85頁圖3.3.3 彎曲件形狀對彎曲過程的影響第33頁/共85頁圖3.3.4 彎曲件邊緣缺口對彎曲過程的影響第34頁/共85頁第35頁/共85頁第36頁/共85頁第37頁/共85頁3.3.7 防止孔變形的措施第38頁/共85頁第

7、39頁/共85頁圖3.3.9 防止彎曲邊交接處應力集中的措施第40頁/共85頁第41頁/共85頁trkbtFb26 . 0自trkbtFb27 . 0自第42頁/共85頁qAF校校FAq2mmMPa第43頁/共85頁第44頁/共85頁3/tr3/ tr 1.應變中性層位置的確定應變中性層位置的確定 （1）當彎曲變形程度不大時（）當彎曲變形程度不大時（ 時），可以時），可以認為應變中性層就在板料厚度的中心位置；認為應變中性層就在板料厚度的中心位置； 第45頁/共85頁 2.彎曲件毛坯展開尺寸計算彎曲件毛坯展開尺寸計算)(180jiiitxrlL)(221xtrllLtr5 . 0第46頁/共85

8、頁第47頁/共85頁tr5 . 0第48頁/共85頁圖3.3.12 鉸鏈中性層位置圖3.3.13 鉸鏈彎曲件第49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和計算后進行彎曲件的彎曲工序安排是在工藝分析和計算后進行的工藝設計工作。形狀簡單的彎曲件，如的工藝設計工作。形狀簡單的彎曲件，如V形件、形件、U形形件、件、Z形件等都可以一次彎曲成形。形狀復雜的彎曲件，形件等都可以一次彎曲成形。形狀復雜的彎曲件，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)、彎曲件的精度和生產(chǎn)批量影響很大。的結(jié)構(gòu)、彎

9、曲件的精度和生產(chǎn)批量影響很大。 第50頁/共85頁第51頁/共85頁圖3.3.14 成對彎曲第52頁/共85頁圖3.3.15 級進模彎曲成形第53頁/共85頁圖3.3.16 一次彎曲成形圖例第54頁/共85頁圖3.3.17兩次彎曲成形圖例第55頁/共85頁圖3.3.18三次彎曲成形圖例第56頁/共85頁圖3.3.19 多次彎曲成形圖例第57頁/共85頁第58頁/共85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用兩種方法彎曲：這類形狀的彎曲件可以用兩種方法彎曲： （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

10、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，形狀復雜、定位較困難的）對于精度要求較高，形狀復雜、定位較困難的V形件形件（如圖如圖3.4.3），可以采用折板式彎曲模），可以采用折板式彎曲模 。 第59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；10-可調(diào)定位板 圖3.4.1 V形件彎曲模 1-凹模；2-凸模；3-定位釘；4-壓料板；5-靠板 圖3.4.2 L形件彎曲模 第60頁/共85頁

11、1-凸模；2-支架；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62頁/共85頁第63頁/共85頁圖3.4.5 彎曲角小于90的彎模 第64頁/共85頁圖3.4.6 斜楔彎曲模 第65頁/共85頁 3. Z形件彎曲模形件彎曲模由于由于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（有兩個方向的彎曲動作（如圖如圖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（兩次彎曲成形的方法（如圖如圖3.4.8）。）。倒裝

12、式兩次彎曲成形的方法（倒裝式兩次彎曲成形的方法（如圖如圖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曲成形的復合彎曲模結(jié)構(gòu)，是將兩個簡單模復合一次彎曲成形的復合彎曲模結(jié)構(gòu)，是將兩個簡單模復合在在 一起的彎曲模（一起的彎曲模（如圖如圖3.4.10）。）。 第66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；9-凸模固定板；10-活動凸模；11-下模座圖3.4.7 Z形件彎曲模第67頁/共85頁圖3.4.8 形件兩次彎曲模（一） 第68頁/共85頁圖3.4.9形件兩次彎曲模（二） 第69頁/共85頁圖3.4.10 形件一

13、次彎曲成形模 第70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（形，然后再彎成圓形（如圖如圖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（波浪形，然后再彎成圓形（如圖如圖3.4.17）。）。 （3）對于圓筒直徑）對于圓筒直徑 為為10 40mm、材料厚度大約、材料厚度大約1 mm的的圓

14、筒形件，可以采用擺動式凹模結(jié)構(gòu)的彎曲模一次彎成，圓筒形件，可以采用擺動式凹模結(jié)構(gòu)的彎曲模一次彎成，（如如圖圖3.4.18）。）。.鉸鏈彎曲模鉸鏈彎曲模 鉸鏈彎曲成形，一般分兩道工序進行，先將平直的毛坯端鉸鏈彎曲成形，一般分兩道工序進行，先將平直的毛坯端部預彎成圓弧然后再進行卷圓。（部預彎成圓弧然后再進行卷圓。（如圖所示如圖所示）5d20dd第71頁/共85頁第72頁/共85頁圖3.4.14 小圓形件一次彎曲成形模 第73頁/共85頁第74頁/共85頁第75頁/共85頁第76頁/共85頁 3.4.2 彎曲模主要工作零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定彎曲模主要工作零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 1.1.彎曲凸模和凹模的圓角半

15、徑彎曲凸模和凹模的圓角半徑 （1 1）彎曲凸模的圓角半徑）彎曲凸模的圓角半徑 當彎曲件的相對彎曲半徑當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，首次時，首次彎曲可先彎成較大的圓角半徑，然后采用整形工序進行整形，彎曲可先彎成較大的圓角半徑，然后采用整形工序進行整形，使其滿足彎曲件圓角的要求；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（ ），精度要求較高），精度要求較高時，由于圓角半徑的回彈大，凸模的圓角半徑應根據(jù)回彈值作時，由于圓角半徑的回彈大，凸模的圓角半徑應根據(jù)回彈值作相應的修正。相應的修正。 85/ trtr/minminrr 10/ tr第77頁/共85頁trt)63(mm2A時，trt)32(mm42A時，trt2mm4A時，第78頁/共85頁圖3.4.20 彎曲模結(jié)構(gòu)尺寸 第79頁/共85頁0l第80頁/共85頁第81頁/共85頁kttcctk第82頁/共85頁 4.凸模和凹模工作尺寸及公差凸模和凹模工作尺寸及公差 （1）彎曲件外形尺寸的表注）彎曲件外形尺寸的表注 當彎曲件為雙向?qū)ΨQ偏差時，凹模尺寸為：當