中職 沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)（第2版） 第沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)（第2版）-3章電子課件

中職沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)（第2版）第沖壓工藝與模具結(jié)構(gòu)（第2版）-3章電子課件高教版第三章彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章教學(xué)綱要知識(shí)目標(biāo)了解彎曲工序的作用及變形過程，掌握彎曲變形的特點(diǎn)。掌握單工序彎曲模、連續(xù)彎曲模和復(fù)合彎曲模的典型結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握彎曲件的工藝分析。掌握彎曲件常見的回彈、偏移、彎裂、擦傷等缺陷的解決辦法。掌握彎曲件毛坯的計(jì)算方法，能夠運(yùn)用彎曲力計(jì)算公式計(jì)算彎曲力，能夠合理安排彎曲工序。掌握彎曲模工作零件凸模和凹模零件的結(jié)構(gòu)，理解彎曲模間隙的取值方法和工作零件尺寸確定的方法。能力目標(biāo)提高對(duì)彎曲的認(rèn)識(shí)。能夠根據(jù)彎曲模的結(jié)構(gòu)圖說出模具零件的名稱和模具的工作原理。提高對(duì)彎曲件工藝分析的能力，提高工件質(zhì)量，減少廢品率。提高分析彎曲件質(zhì)量問題的能力。提高彎曲工藝計(jì)算能力。掌握彎曲模結(jié)構(gòu)。第三章彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)3.1

彎曲變形特點(diǎn)及分析

3.1.1彎曲概述

彎曲定義：將金屬板材、型材、管材等毛坯按照一定的曲率或角度進(jìn)行變形，從而得到一定角度和形狀零件的沖壓工序。(如圖3-1所示的彎曲制件)方法：壓彎、折彎、拉彎，輥彎、輥壓成形等（如圖3-2）3.1.2彎曲模結(jié)構(gòu)示例（圖3-3）

3.1.3彎曲變形過程(圖3-5)

圖3-4所為示例模具的工件變形過程。彈性變形塑性變形校正3.1.4彎曲變形分析(圖3-5)

中性層的長度等于彎曲前毛坯的長度，其位置不一定在材料厚度的中心。

3.1.5彎曲變形特點(diǎn)(1)彎曲變形只發(fā)生在彎曲中心角a所圍成的扇形區(qū)域，直線部分不發(fā)生塑性變形。(2)內(nèi)層的纖維受壓縮而縮短，外層的纖維受拉伸而伸長。在內(nèi)層與外層之間存在中性層。

圖3-5彎曲變形分析a）彎曲前b）彎曲后第三章3.2彎曲模的典型結(jié)構(gòu)(1)

彎曲模按其工序組合形式分類可以分為單工序彎曲模、復(fù)合彎曲模和連續(xù)彎曲模。

3.2.1單工序彎曲模

1、V形件彎曲模

(圖3-7)特點(diǎn)：是結(jié)構(gòu)簡單、通用性好，但是精度不高

彎曲方法：帶有定位尖(圖3-6b)，頂桿(圖3-6c)、V形頂塊(圖3-6d)2、U形件彎曲模(圖3-9)

圖4-8a所示為開底凹模，用于不要求平整的彎曲件。

圖4-8b用于底部有平整要求的彎曲件。

圖4-8c用于料厚公差較大的而外側(cè)尺寸要求較高的彎曲件。

圖4-8d用于料厚公差較大而內(nèi)側(cè)尺寸要求教高的彎曲件。

圖4-8e為U形精彎模，兩側(cè)的凹?；顒?dòng)鑲塊用轉(zhuǎn)軸分別與頂板鉸接。

3、Z形件彎曲模

(圖3-11)由于Z形件兩直邊折彎方向相反，所以彎曲模必須有兩個(gè)方向彎曲的動(dòng)作。

4、形件彎曲模形零件，也稱為四角彎曲件。可以一次彎曲成形，也可以分兩次彎曲

成形。5、圓形件彎曲模1)直徑d≥5mm的先彎成U形，再彎成圓形(圖3-17)。2)圓筒直徑d≥20mm的先將毛坯彎成波浪狀，然后再彎成圓筒形，(圖3-18、圖3-19)。6、鉸鏈件彎曲模(圖3-20、圖3-21)鉸鏈件通常是將毛坯頭部預(yù)壓彎后才能卷圓.

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章3.2彎曲模的典型結(jié)構(gòu)(2)

3.2.2級(jí)進(jìn)彎曲模

圖3-22的鉸支板制件采用圖3-55的級(jí)進(jìn)模3.2.3復(fù)合彎曲模（圖3-23）定義：在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，在模具同一位置完成落料、彎曲、沖孔等幾種不同的工序。

彎曲模結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：

①彎曲毛坯的定位要準(zhǔn)確、可靠，盡可能水平放置。②毛坯的安放和制件的取出要方便、安全，操作簡單。③模具結(jié)構(gòu)盡量簡單并且便于調(diào)整修理。

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章3.3彎曲工藝良好彎曲工藝的優(yōu)點(diǎn)：能提高工件質(zhì)量，減少廢品率，而且能簡化工藝和模具結(jié)構(gòu)，降低材料消耗。1．彎曲件的材料要求：具有良好的塑性，屈強(qiáng)比（s/b）小，屈服點(diǎn)與彈性模量的比值（s/E）小。2．彎曲件的結(jié)構(gòu)主要考慮的因素：（1）最小相對(duì)彎曲半徑（2）彎曲件的形狀（3）彎曲直邊高度（圖3-33）（4）彎曲件孔邊距離（圖3-34、圖3-35）（5）防止彎曲根部裂紋的工件結(jié)構(gòu)（圖3-36）（6）增添連接帶和定位工藝孔（圖3-37）（7）彎曲件尺寸的標(biāo)注（圖3-38）3.彎曲件的精度彎曲件的精度受坯料定位、偏移、翹曲和回彈等因素的影響，彎曲的工序數(shù)目越多，精度也越低。

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章3.4彎曲件常見的質(zhì)量問題及解決辦法彎曲件常見的缺陷：回彈、偏移、彎裂、擦傷等。影響：制件的尺寸精度和表面質(zhì)量。1．回彈（只能減小和修正回彈，不能消除）回彈現(xiàn)象如圖3-42。影響因素：材料的力學(xué)性能、變形程度（r/t）、彎曲中心角的大小、彎曲方式、模具形式和工件形狀。減小回彈措施：（1）改進(jìn)彎曲件的設(shè)計(jì)（2）采取適當(dāng)?shù)膹澢に嚕?）改進(jìn)模具結(jié)構(gòu)①補(bǔ)償法（圖3-45、圖3-46）②校正法（圖3-47）③端部加壓法（圖3-48）④軟凹模法（圖3-49）2．偏移產(chǎn)生原因：①受的摩擦力不等②制件不對(duì)稱預(yù)防措施：用壓料裝置和在模具上裝定位銷（圖3-51）3．彎裂產(chǎn)生原因：①材料塑性差。②內(nèi)彎半徑太?、鄄牧宪堉品较蚺c彎曲線平行④坯料上的毛刺朝向凹模

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章3.4彎曲件常見的質(zhì)量問題及解決辦法（2）4．彎曲件表面擦傷（1）產(chǎn)生原因①金屬的微粒附在工作部分的表面上；②凹模的圓角半徑過?。虎弁?、凹模的間隙過小。（2）防止措施①適當(dāng)增大凹模圓角半徑；②提高凸、凹模表面光潔度；③采用合理凸、凹模間隙值；④清除工作部分表面臟物。5．其他缺陷及防止措施彎曲工藝其他缺陷及防止措施見表3-3。

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章3.5彎曲工藝計(jì)算（1）3.5.1彎曲件坯料尺寸計(jì)算計(jì)算的依據(jù)：中性層在彎曲前后長度不變1．中性層位置的確定(圖3-53中性層位置)經(jīng)驗(yàn)公式：r0=r+xt注：式中x是與變形程度有關(guān)的中性層位置系數(shù)，其值如表3-4所示。2．彎曲件毛坯展開長度的計(jì)算（1）有圓角半徑的彎曲（r＞0.5t）(圖3-54有圓角半徑的彎曲)

（2）無圓角半徑的彎曲（r≤0.5t）(圖3-55有圓角半徑的彎曲)（例3-2）

式中n——彎曲角數(shù)目； K——一般取0.4～0.6； t——材料厚度（mm）。例3-1計(jì)算如圖3-56所示60°角彎曲件的坯料展開長度。解：根據(jù)毛坯展開長度公式：式中，AB+CD

AB=AEBE=50(R+t)ctg=50(10+5)ctg30°≈24.02mmCD=CEDE=38(R+t)ctg=38(10+5)ctg30°≈12.02mm由R/t=2，查表3-4，知x=0.38==3.14×(10+0.38×5)×≈24.91mmL=24.02+12.02+24.91=60.95mm

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)圖3-5660°角彎曲件第三章3.5彎曲工藝計(jì)算（2）3.5.2彎曲力計(jì)算彎曲力是設(shè)計(jì)彎曲模和選擇壓力機(jī)噸位的重要依據(jù)。影響彎曲力的因素：材料性能、零件形狀、彎曲方法、模具結(jié)構(gòu)等。1．自由彎曲時(shí)的彎曲力V形件彎曲力：U形件彎曲力：式中——沖壓行程結(jié)束時(shí)的自由彎曲力（N）； k——安全系數(shù)，取1.0～1.3； b——彎曲材料的寬度（mm）； t——彎曲材料的厚度（mm）； r——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑（mm）；——材料的強(qiáng)度極限（MPa）2．校正彎曲時(shí)的彎曲力Ｆ校=Aq式中——校正彎曲時(shí)的彎曲力（N）；A——校正部分垂直投影面積（mm2）；q——單位面積上的校正力（MPa），其值如表3-5所示。3．頂件力或壓料力4．壓力機(jī)噸位的確定有壓料的自由彎曲：F壓機(jī)≥FR+F自對(duì)于校正彎曲：F壓機(jī)≥F校

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章3.5彎曲工藝計(jì)算（3）3.5.3彎曲工序安排1．彎曲件工序安排的原則

①對(duì)多角彎曲件，先彎外角，后彎內(nèi)角。②非對(duì)稱彎曲件應(yīng)盡可能采用成對(duì)彎曲。③批量大、尺寸小的彎曲件，宜采用級(jí)進(jìn)模彎曲成形工藝，以提高生產(chǎn)率。2．工序安排實(shí)例

圖3-59所示制件是一多角彎曲件，先彎外角，后彎內(nèi)角；考慮到批量、模具成本等因素，采用的是單工序模。

圖3-60所示為兩次彎曲成形的示例；

圖3-61所示為三次彎曲成形的示例；

圖3-62所示為多道工序成形的示例。

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)第三章3.6彎曲模工作零件的結(jié)構(gòu)彎曲模零件結(jié)構(gòu)與沖裁模的主要區(qū)別：①間隙的取值大小不同；②沖裁模上凸模和凹模的刃口，在彎曲模上對(duì)應(yīng)部位是適當(dāng)?shù)膱A角；③凸模伸入凹模的長度。3.6.1凸模的結(jié)構(gòu)①.如果制件內(nèi)表面有凸起，則在凸模上應(yīng)有對(duì)應(yīng)的避位槽等結(jié)構(gòu)（如圖3-65所示）。②.如果模具進(jìn)行單角彎曲，可在非折彎方向增加擋塊或跟塊結(jié)構(gòu)（如圖3-66所示）。

③凸模的固定方法與沖裁模凸模的固定方法相同。3.6.2凹模的結(jié)構(gòu)注意要點(diǎn)：①外表面有凸起，則凹模對(duì)應(yīng)的位置應(yīng)有避位槽。②彎曲凹模作用面上不得有孔槽等，③在裝配前應(yīng)將工作面的圓角拋光.1、凹模圓角半徑的選取。當(dāng)t≤2mm時(shí)，rA=(3～6)t；當(dāng)4mm≥t＞2mm時(shí)，rA=(2～3)t；當(dāng)t＞4mm時(shí)，rA=2t。3.6.3彎曲凸模與凹模的間隙凸模和凹模的間隙值可由下式?jīng)Q定：彎曲有色金屬c=+nt彎曲黑色金屬c=t+nt3.6.4彎曲凸模與凹模工作部位尺寸確定原則：①標(biāo)注外形尺寸時(shí)，則以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，間隙取在凸模上；②標(biāo)注的是內(nèi)形尺寸時(shí)，選擇凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，間隙取在凹模上。（如圖3-68）

彎曲工藝與彎曲模具結(jié)構(gòu)示例１沖壓成形產(chǎn)品示例一——日常用品圖3-1圖3-2.3.4圖3-3示例模具圖3-4彎曲過程圖3-2彎曲成形方法圖3-6.7圖3-6V形件彎曲模的一般結(jié)構(gòu)圖3-7V形件精彎模圖3-8.9圖3-8U形件彎曲模圖3-9彎曲角小于90°的U形件彎曲模圖3-11圖3-11Z形件彎曲模圖3-13.14.15圖3-13四角彎曲件一次彎曲成形模具圖3-15兩次彎曲復(fù)合的形件彎曲模圖3-14形件分步彎曲模圖3-17圖3-17小圓彎曲模圖3-18圖3-18大圓兩次彎曲模圖3-19擺塊式圓形件一次彎曲成形模圖3-20.21圖3-20鉸鏈件彎曲工序的安排圖3-21鉸鏈件彎曲模圖3-22圖3-22級(jí)進(jìn)彎曲模圖3-23圖3-23復(fù)合彎曲模圖3-33.34.35圖3-33彎曲件的直邊高度圖3-35防止孔變形的措施圖3-34彎曲件的孔邊距圖3-36.37.38圖3-36防止彎曲根部裂紋圖3-37增添連接帶和定位工藝孔的彎曲件圖3-38尺寸標(biāo)注與工藝的關(guān)系圖3-42圖3-42回彈現(xiàn)象圖3-45補(bǔ)償法1圖3-46補(bǔ)償法2圖3-47.48圖3-47校正法圖3-48端部加壓彎曲圖3-49.51圖3-51防止制件偏移的措施圖3-49軟凹模彎曲圖3-53.54.55圖3-53中性層位置圖3-54有圓角半徑的彎曲圖3-55無圓角半徑的彎曲例3-2例3-2根據(jù)圖3-57所示制件尺寸，求其坯料展開尺寸。解：①該制件右邊為無圓角Z形彎曲，左邊為有