第五章沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課件

1、第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具共七十四頁第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具概述(i sh)彎 曲：將板料、型材、管材或棒料等彎成一定的角度和曲率，形成一定形狀零件的沖壓方法。彎曲件的彎曲方式：模具彎曲、折彎、滾彎、拉彎。沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁常見(chn jin)的彎曲零件之一沖壓(chngy)工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁常見(chn jin)的彎曲零件之二沖壓(chngy)工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具彎曲(wnq)件的彎曲(wnq)方法 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁5.1 彎曲變形過程(guchng)分析一、彎曲變形過程 1、過 程：

2、如圖所示，隨著凸模的下降，彎曲(wnq)內(nèi)側(cè)半徑逐漸減少，彎曲(wnq)力臂也逐漸減少，直到凸模、坯料與凹模三者完全壓合，坯料的內(nèi)側(cè)彎曲(wnq)半徑及彎曲(wnq)力臂達(dá)到最小時(shí)，彎曲過程結(jié)束。2、自由彎曲和校正彎曲的區(qū)別 校正彎曲是在自由彎曲的基礎(chǔ)上繼續(xù)施加壓力，進(jìn)一步彎曲。 彎曲的過程第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁 采用(ciyng)網(wǎng)格法（如圖5-4）進(jìn)行分析的彎曲變形特點(diǎn)：二、彎曲變形(bin xng)特點(diǎn)坯料彎曲前后的網(wǎng)格變化第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁1、彎曲圓角部分是彎曲變形的主要區(qū)域(qy) 彎曲角與彎曲帶中心角的關(guān)系：互補(bǔ)（

3、如圖）2、彎曲(wnq)變形區(qū)內(nèi)的中性層 既不伸長，也不縮短的金屬層3、變形區(qū)材料厚度變薄的現(xiàn)象 內(nèi)層增厚，外層變薄?？偤穸仁亲儽〉摹澢桥c彎曲帶中心角第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁4 變形區(qū)橫斷面的變形（如圖） 寬板基本(jbn)不變，窄板變?yōu)樯刃?。坯料彎?wnq)后的斷面變化第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁三、彎曲變形時(shí)的應(yīng)力(yngl)應(yīng)變狀態(tài) 彎曲(wnq)變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)：如表5-1所示 第五章 彎曲工藝及彎曲模具名稱窄板彎曲(b3t)圖形內(nèi)側(cè)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)外側(cè)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁5.1 彎曲件質(zhì)量分析一、最小相

4、對(duì)彎曲半徑rmin/t1、最小相對(duì)彎曲半徑概念 1）最小彎曲半徑：在保證彎曲變形區(qū)材料外表面不發(fā)生破壞的條件下，彎曲件內(nèi)表面所能形成的最小圓角半徑。 2）常用最小相對(duì)彎曲半徑rmin/t表示彎曲時(shí)的成形(chn xn)極限。其值越小越有利于彎曲成形(chn xn)。 第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁 2、影響最小相對(duì)(xingdu)彎曲半徑的因素（1）材料的厚度（2）板料的寬度（3）材料的塑性和熱處理狀態(tài)（4）坯料的邊緣及表面狀態(tài)（5）彎曲方向： 垂直(chuzh)比平行好 材料纖維方向?qū)min/t 的影響（6）彎曲角第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具

5、設(shè)計(jì)共七十四頁3、最小彎曲半徑的數(shù)值的確定表524、提高彎曲極限變形程度的方法（1）經(jīng)冷變形硬化的材料，采用熱處理方法恢復(fù)其塑性。（2）清除沖裁毛刺。（3）對(duì)于(duy)低塑性的材料或厚料，可采用加熱彎曲。（4）采取兩次彎曲的工藝方法。（5）對(duì)于較厚材料的彎曲，如結(jié)構(gòu)允許，可以采取先在彎曲內(nèi)側(cè)開槽后再進(jìn)行彎曲的工藝。第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁二、彎裂1.彎裂的產(chǎn)生 當(dāng)外緣材料的伸長率達(dá)到并超過材料的延伸率厚，就會(huì)導(dǎo)致彎裂。2.防止彎裂的措施 有退火(tu hu)、加熱彎曲、消除沖裁毛刺、兩次彎曲(先加大彎曲半徑，退火后再按工件要求的小半徑彎曲)、校正彎曲

6、以及對(duì)較厚材料的開槽彎曲（如圖5-8）等。第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁 圖5-8 開槽后進(jìn)行(jnxng)彎曲第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁三、彎曲(wnq)時(shí)的回彈 回彈(hu dn)概念：在材料彎曲變形結(jié)束，零件不受外力作用時(shí)，由于彈性恢復(fù)，使彎曲件的角度，彎曲半徑與模具的尺寸形狀不一致，這種現(xiàn)象稱為回彈。 1、回彈的表現(xiàn)形式 1）彎曲半徑增大 2）彎曲件角度增大彎曲時(shí)回彈第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁2、影響(yngxing)回彈的因素 1）材料(cilio)的力學(xué)性能： 屈服極限越

7、大， 彈性模量越小，回彈越大。 力學(xué)性能對(duì)回彈值的影響第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁2）相對(duì)彎曲半徑(bnjng)： 相對(duì)彎曲半徑越小， 回彈值越小。相對(duì)(xingdu)彎曲半徑對(duì)回彈的影響第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁3）彎曲件角度 ： 越小，回彈角度也越大。4）彎曲方式： 校正彎曲與自由彎曲比較，有較小的回彈。5）模具間隙： 間隙大，回彈就大；6）零件形狀(xngzhun)： 零件形狀復(fù)雜，回彈就越小。 7）非變形區(qū)的影響：校正(jiozhng)彎曲時(shí)的回彈第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁3、回彈(hu dn)值的大小（

8、1）大變形程度（r/t=10)自由彎曲時(shí)的回彈：公式法第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁4、控制(kngzh)回彈的措施 （1）改進(jìn)零件的設(shè)計(jì)：設(shè)置加強(qiáng)筋改選材料控制最小彎曲半徑(r/t=12)第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁（2）從工藝上采取措施：采用校正(jiozhng)彎曲進(jìn)行退火處理拉彎拉彎時(shí)斷面(dun min)內(nèi)切向應(yīng)變的分布第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁（3）從模具(mj)結(jié)構(gòu)上采取措施：按回彈值修正凸模的角度和半徑；補(bǔ)償(bchng)回彈方法第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁板厚大

9、于0.8mm改變凸模形狀(xngzhun)減小回彈第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁U形件使工作底邊成弧形(h xn)抵消回彈第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁一般材料(cilio)，減小間隙，增加壓料力第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁端部加壓減小回彈(hu dn)第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁采用(ciyng)橡皮彎曲第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁四 彎曲時(shí)的偏移1、偏移現(xiàn)象的產(chǎn)生 當(dāng)坯料各邊所受的摩擦阻力不

10、等時(shí)，有可能使坯料在彎曲過程中沿零件的長度方向產(chǎn)生移動(dòng)(ydng)，使零件兩直邊的高度不符合圖樣的要求，這種現(xiàn)象稱為偏移。第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁彎曲(wnq)時(shí)的偏移現(xiàn)象第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁2、克服偏移的措施(cush) 1）采用壓料裝置： 2）利用坯料上的孔和先沖出工藝孔 克服(kf)偏移的措施（一）第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁 3）將不對(duì)稱的彎曲(wnq)件組合成對(duì)稱彎曲(wnq)件彎曲(wnq):圖5-23 4）模具制造準(zhǔn)確，保證間隙均勻?？朔?kf)偏移的

11、措施（二）第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁5.3 彎曲件工藝分析及工序(gngx)安排一 彎曲件的工藝分析1、最小彎曲半徑和彎曲件的彎邊高度 1）彎曲半徑：不小于最小彎曲半徑。 2）彎邊高度：彎曲(wnq)件的彎邊高度第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁2、預(yù)沖工藝(gngy)孔或切槽：改變彎曲線的位置(wi zhi)及預(yù)沖工藝槽孔第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁3、彎曲(wnq)件孔邊距離：彎曲(wnq)件孔邊距離防止彎曲時(shí)孔變形的措施第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁4、彎曲(wnq)件的幾何形狀：形狀應(yīng)盡量

12、對(duì)稱。增添(zngtin)連接帶的彎曲件第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁5、彎曲件的尺寸標(biāo)注：標(biāo)注方式(fngsh)不同，加工方式(fngsh)和精度不同。圖529 尺寸標(biāo)注對(duì)彎曲工藝(gngy)的影響第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁6、定位工藝(gngy)孔的設(shè)置：圖530 定位(dngwi)工藝孔的設(shè)置應(yīng)用：防止偏移，用于形狀復(fù)雜和多次彎曲第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁1、彎曲件的工序安排原則 1）對(duì)于形狀簡單的彎曲件，可以采用一次彎曲成形； 2）對(duì)于批量大而尺寸較小的彎曲件，應(yīng)盡可能采用連續(xù)(linx)模和復(fù)合模； 3）

13、需多次彎曲時(shí)，彎曲 次序一般是先彎兩端，后彎中間部分； 4）對(duì)稱彎曲原則：當(dāng)彎曲件形狀不對(duì)稱時(shí)，應(yīng)盡量采用成對(duì)彎曲；二、 彎曲件的工序(gngx)安排第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁2、典型彎曲件的工序(gngx)安排圖531 一道工序(gngx)彎曲成形第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖532 兩道工序(gngx)彎曲成形第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖533 三道工序(gngx)彎曲成形第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖534 四道工序(gngx)彎曲成形第五章 彎曲工

14、藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁3、連續(xù)(linx)模彎曲工序的設(shè)計(jì) 連續(xù)模彎曲工序(gngx)的設(shè)計(jì)先落料后彎曲工序安排第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁5.4 彎曲件毛坯展開(zhn ki)尺寸一、中性層和中性層位置的確定 1、彎曲件的坯料長度應(yīng)等于中性層的展開長度； 2、坯料在塑性彎曲時(shí)，中性層發(fā)生了內(nèi)移，相對(duì)彎曲半徑越小，中性層內(nèi)移量越大。 3、中性層的計(jì)算公式：中性(zhngxng)層位置第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁二、各類彎曲件展開尺寸的計(jì)算(j sun) 1、有圓角半徑的彎曲：r0.5t，按中性層展開的原理進(jìn)行計(jì)算

15、，見公式5-4 2、圓角半徑很小的彎曲（ r4mm, rd=2t 3、凹模深度:其值必須取合適的值。V形件 表56；U形件 表57，58；第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁4、凸、凹模間隙： V形件設(shè)計(jì)時(shí)不予考慮，U形件應(yīng)當(dāng)取合適的值。5、U形件彎曲(wnq)凸、凹模橫向尺寸及公差（1）當(dāng)零件標(biāo)注外形尺寸時(shí) （2）當(dāng)零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí) 第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁5.6 彎曲力的計(jì)算(j sun)1、自由彎曲的彎曲力 1）V形件彎曲力： 2）U形件彎曲力：2、校正彎曲時(shí)的彎曲力： F校AP 第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(

16、wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁3、頂件力或壓料力：其值是自由彎曲力的30%80%。4、壓力機(jī)公稱壓力的確定：應(yīng)大于或等于總彎曲力，F(xiàn)壓機(jī) F自一般(ybn)情況下，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于彎曲總工藝力的1.3倍。第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁5.7 彎曲模的典型結(jié)構(gòu) （1）V形件彎曲模 V形件彎曲方法通常有沿彎曲件角平分線方向(fngxing)的V形彎曲法和垂直于一邊方向上的L形彎曲法。 V形件彎曲模的一般結(jié)構(gòu)形式1凸模 2定位板 3凹模 4定位尖 5頂桿 6V形頂板(dngbn) 7頂板8頂料銷 9反側(cè)壓塊第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖

17、壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁V型精彎模第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓(chngy)工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁（2）U形件彎曲模常用(chn yn)的U形件彎曲模如下圖所示。 圖544 U形彎曲(wnq)模1凸模 2凹模 3彈簧 4凸?；顒?dòng)鑲塊 5、9凹模活動(dòng)鑲塊 6定位銷7轉(zhuǎn)軸 8頂板第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖 545 彎曲(wnq)角小于90的U形彎曲模1凸模 2轉(zhuǎn)動(dòng)凹模 3彈簧第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁凹模擺動(dòng)(bidng)一次彎曲模第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁 （3

18、） 形件彎曲模 形彎曲可以(ky)一次彎曲成形，也可以(ky)二次彎曲成形。圖546為一次成形彎曲模第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁 為了保證彎曲(wnq)過程中僅在零件確定的彎曲(wnq)位置上進(jìn)行彎曲(wnq)，提高彎曲(wnq)件質(zhì)量，可用所示的彎曲(wnq)模。圖547 形件兩次成形彎曲(wnq)模1凸模 2定位板 3凹模 4頂板 5下模座第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖548兩次彎曲(wnq)復(fù)合的 形件彎曲模第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖549 帶擺塊的 形件彎曲模1凹模 2活動(dòng)(hu

19、dng)凸模 3擺塊4墊塊 5推板第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓(chngy)工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁（4）Z形件彎曲(wnq)模圖550 Z形彎曲(wnq)模1頂板 2定位銷 3反側(cè)壓塊 4凸模 5凹模 6上模座 7壓塊 8橡皮 9凸模托板 10活動(dòng)凸模 11下模座第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁Z形件彎曲(wnq)模第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁（5)圓形件彎曲模 1）直徑(zhjng)d5mm的小圓形件 用兩副簡單模彎圓的方法見圖

20、551。 第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具圖 551 小圓兩次彎曲模 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖 552 小圓一次壓彎模1凸模固定(gdng)板 2下凹模 3壓料板 4上凹模5芯軸凸模第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具圖552所示的一次壓彎模，適用于軟材料和中小直徑圓形件的彎曲。沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁2）直徑 d20mm 大圓形件 圖553是用三道工序(gngx)彎曲大圓的方法，圖554是用兩道工序彎曲大圓的方法，圖555是帶擺動(dòng)凹模的一次彎曲成形模。動(dòng)畫圖 553 大圓(d yun)三次彎曲模a）首次彎曲 b）二次彎曲 c）三次彎曲第五章 彎曲工藝及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖554 大圓兩次彎曲模a）首次(shu c)彎曲 b）二次彎曲1凸模 2凹模 3定位板第五章 彎曲(wnq)工藝及彎曲(wnq)模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁圖 555 大圓(d yun)一次彎曲成形1支撐 2凸模 3擺動(dòng)凹模 4頂板第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)共七十四頁第五章 彎曲工藝(gngy)及彎曲模具沖壓(chngy)工藝及模