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第三章弯曲工艺与弯曲模设计.ppt

第三章弯曲工艺与弯曲模设计

tanwh321
2011-05-02 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《第三章弯曲工艺与弯曲模设计ppt》,可适用于工程科技领域

弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计概述弯曲模设计程序审图与弯曲工艺性分析弯曲成形工艺方案制定弯曲件展开尺寸计算弯曲时回弹补偿量的确定弯曲力的计算弯曲凸、凹模成形尺寸计算弯曲模结构设计弯曲件成形模具总体结构设计弯曲成形质量问题分析返回目录概述弯曲:在冲压力的作用下把平板坯料弯折成一定角度和形状的一种塑性成型工艺。分类:压弯、折弯、扭弯、滚弯和拉弯。弯曲模:弯曲工艺使用的冲模。压弯的典型形状:典型压弯工件:弯曲过程及工作原理弯曲模设计程序课后思考课后思考、说明弯曲模设计的程序。审图与弯曲工艺性分析学习目标:理解最小相对弯曲半径掌握弯曲件的结构工艺性要求了解弯曲件在公差、材料上的要求。教学要求:能够根据弯曲件的工艺条件查表确定最小相对弯曲半径根据弯曲件的结构工艺性要求改善弯曲件的结构设计。弯曲件结构工艺性要求()工件的弯曲圆角半径应不小于允许的最小弯曲半径最小弯曲半径:导致材料开裂前的临界弯曲半径。相对弯曲半径(rt):表示弯曲变形程度的工艺参数。影响材料最小弯曲半径数值的因素:材料的力学性能(塑性)材料的热处理状态(退火、加工硬化)制件弯曲角大小(以º为界)弯曲线方向(与材料纹向的关系)板料表面和冲裁断面质量(应力集中)实例分析:弹簧接触片机芯自停杆(弯曲线方向)电位器接线片()弯曲件上的孔应远离弯曲变形区或安排在弯曲之后冲出(安全距离查表)分析:修改毛坯形状()弯曲直边应有足够的高度()移动在宽窄交界处的弯曲线或开工艺槽、孔()对于开口制件可在弯曲变形后再冲切槽()弯曲件的形状和尺寸应尽可能对称左右弯曲半径应一致。弯曲件精度一般弯曲件的尺寸公差等级应在IT级以下角度公差应大于′。弯曲件材料要求具有足够的塑性、较低的屈服极限和较高的弹性模数。测验题填空、弯曲变形程度用表示。、最小相对弯曲半径rmint表示。判断、在其它条件相同的情况下弯曲线垂直于钢板轧制方向允许的弯曲半径较小。()、材料的机械性能对弯曲件影响较大其中材料的塑性越差其允许的最小相对弯曲半径越小。()、相对弯曲半径(rt)是表示零件结构工艺性好坏的指标之一。()参考答案课后思考课后思考、板料的弯曲变形有哪些特点?、什么是最小弯曲半径?影响最小弯曲半径的因素有哪些?、简述弯曲件的结构工艺性。弯曲成形工艺方案制定学习目标:根据掌握弯曲工序的安排与制定原则制定弯曲件成形工艺方案。教学要求:能对简单形状或非对称或批量大等条件的弯曲件进行工序安排。弯曲工艺方案制定弯曲工艺:指成形制件各弯曲部位的先后顺序以及弯曲工序的分散与集中的程度。弯曲工序安排原则:()先外部后内部弯曲成形()前道工序必须为后道工序准备定位()后次弯曲不破坏前次弯曲的形状()小型复杂件宜采用工序集中的工艺大型件宜采用工序分散的工艺()精度要求高的部位的弯曲宜采用单独工序弯曲以便模具的调整与修正弯曲件的工序安排()简单弯曲件可一次弯曲成形如V形件、U形件、Z形件复杂弯曲件需二次或多次弯曲成形但尺寸小、材料薄、形状较复杂的弹性接触件最好一次复合弯曲成形()非对称弯曲件应尽可能采用成对弯曲()批量大尺寸小的弯曲件宜用连续模成型。实例分析:弹簧接触片机芯自停杆弯曲件成形工艺方案的制定弯曲工艺制定原则:()整体曲线弯曲件宜采用冲裁与弯曲分离的工艺方案。()小型弯曲件宜采用冲裁与弯曲结合的级进工序模大型弯曲件宜采用冲裁与弯曲分离的工艺方案。()采用级进工艺方案时先用切废方式冲裁出需弯曲部分后由外至内进行弯曲。()级进工艺方案按切废、冲孔、弯曲、切除载体(落料)顺序安排。播放动画实例分析:弹簧接触片机芯自停杆测验题计算、安排如图所示弯曲件的冲压工序。参考答案课后思考课后思考、弯曲件工序安排的一般原则是什么?弯曲件展开尺寸计算学习目标:了解中性层的概念及计算公式掌握弯曲毛坯展开尺寸的计算。教学要求:能够利用公式计算弯曲半径rt〉的弯曲件的展开尺寸能够查表确定无圆角弯曲或弯曲半径r<t的弯曲件的展开尺寸。中性层位置的确定中性层:指金属在塑性变形过程中既没有伸长亦没有缩短其变形量为零的层面。中性层位置计算公式:式中ρ弯曲中性层的曲率半径r弯曲件内层的弯曲半径t材料厚度k中性层位置系数。实例分析弯曲件展开尺寸计算弯曲半径rt〉的弯曲件计算步骤:()将标注尺寸转换成计算尺寸即将直线部分与圆弧部分分开标注。实例分析()计算圆弧部分中性层曲率半径及弧长。式中α圆弧对应的中心角以弧度表示。弯曲角θ与圆弧对应的中心角α实例分析()计算总展开长度即各相关的弧长及直线相加。实例分析无圆角弯曲或弯曲半径r<t的弯曲件 毛坯尺寸可用下表所列经验公式。形状复杂或精度要求高的弯曲件需反复试验弯曲才能确定弯曲件毛坯尺寸。测验题填空、弯曲件展开长度的计算依据是。判断、弯曲件的中性层一定位于工件料厚位置。()计算、计算如图所示弯曲件的坯料长度。参考答案课后思考课后思考、如何计算弯曲件的展开尺寸?弯曲时回弹补偿量的确定学习目标:了解回弹的概念能够计算简单形状的弯曲件的回弹量。教学要求:能够查表确定相对弯曲半径rt<时的回弹角能够计算相对弯曲半径rt>时的回弹角和回弹半径。回弹:弯曲件在去掉外力后因弹性回复而使弯   曲半径和弯曲角变化。表现:回弹主要使得弯曲半径和弯曲角度变大其差值称为回弹量。播放动画)相对弯曲半径rt<时弯曲半径的变化可忽略不计V形件可按自由弯曲和校正弯曲进行查表确定回弹角。U形件的回弹角与凹模凸模之间的间隙c成正比)相对弯曲半径rt>时弯曲变形后的回弹角和弯曲半径变化都较大凸模圆角半径和中心角可按下式计算:式中rp凸模的圆角半径r制件的圆角内层半径σs弯曲材料的屈服极限E弯曲材料的弹性模数t毛坯厚度αp凸模的圆角半径所对弧长的中心角α工件的圆角半径所对弧长的中心角。实例分析展开图测验题判断、在弯曲工序中冲压用材料过厚可能造成制件回弹加大。()、在其他条件相同的情况下仅凸模圆角不同弯曲后凸模圆角半径的回弹较小。()参考答案课后思考课后思考、影响弯曲回弹的因素是什么?减小弯曲回弹的措施有哪些?、确定弯曲回弹值大小的方法有哪几种?弯曲力的计算学习目标:能够区别自由弯曲与校正弯曲理解顶件和压料力对弯曲的作用。教学要求:能根据弯曲模的结构计算所需的弯曲力确定相应的冲床吨位。自由弯曲与校正弯曲自由弯曲)V形弯曲)U形弯曲校正弯曲)V形弯曲)U形弯曲自由弯曲力V形件U形件F自冲压行程结束时的自由弯曲力k安全系数取~b弯曲材料的宽度t弯曲材料的厚度r弯曲件的内弯曲半径b材料的强度极限校正弯曲力F校=qAF校校正弯曲时的弯曲力A校正部分垂直投影面积q单位面积上的校正力顶件力或压料力FQFQ=(~)F自压力机吨位的确定有压料的自由弯曲F公称压力=(F自FQ)(~)校正弯曲F公称压力=(~)F校测验题填空、弯曲校正力的计算公式是其中表示单位校正力。参考答案课后思考课后思考、自由弯曲与校正弯曲存在什么关系?弯曲凸、凹模成形尺寸计算学习目标:能够确定弯曲模凸、凹模的结构参数理解凸、凹模的各部分尺寸大小对弯曲模工作或弯曲件质量的影响。教学要求:根据弯曲相对半径设计凸模的圆角半径和圆弧中心角根据弯曲件的尺寸及厚度确定凸、凹模的各部分尺寸。凸模凸模设计主要是圆角半径和圆弧中心角。圆角半径应始终大于材料最小相对弯曲半径。凸模圆角半径的确定方法:()当工件rt>>rmint时:()当工件rt≈rmint时:rp=r()当工件rt<rmint时:rp>r取rp略大于rmin并加整形工序。实例分析凸模圆弧中心角()当工件rt>>rmint时:()当工件rt≤rmint时:实例分析凹模凹模圆角半径各方向应一致通常根据材料的厚度t选取。当t≤mm时Rd=()tt=mm时Rd=()tt>mm时Rd=t凹模圆角半径不得小于mm凸、凹模间隙V形件弯曲:间隙由调整冲床的闭合高度获得。U形件弯曲:              式中Z弯曲模凸、凹模间隙t材料厚度Δ材料厚度偏差c间隙系数。实例分析凸、凹模工作部分尺寸U形件凸、凹模横向尺寸()工件标注外形尺寸时以凹模为基准间隙取在凸模上。(工件取单向公差)()工件标注内形尺寸时以凸模为基准间隙取在凹模上。(工件取单向公差)lmaxlmin工件的最大最小极限尺寸Z凸、凹模单边间隙工件公差dp凹、凸模制造公差一般按IT级选用也可按d=p=选取。测验题计算、计算如图所示弯曲制件的模具工作部分尺寸。参考答案课后思考课后思考、如何确定弯曲模凸、凹模的尺寸?弯曲模结构设计学习目标:掌握V形、L形、U形、Z形件、四角形件圆形件等典型弯曲件的弯曲模结构及工作原理。教学要求:拆装上述几种模具并观察其工作过程。V形件的弯曲()V形件弯曲简单弯曲模结构简单、制造加工容易但生产效率、加工精度低只适用于小批量弯曲件生产。a)有压料装置b)无压料装置V形件弯曲折板式弯曲模播放动画适用于精度要求较高不对称、窄而长的V形弯曲件。凸模支柱折板活动凹模靠板铰链定位板顶杆a)竖边无校正b)竖边可校正L形件弯曲()L形件弯曲  适用于两直边长度相差不大的情况凸模 挡块 凹模 定位销钉 反顶板垂直于一条直边的方向弯曲多用于级进模之中适用于两直边长度相差较大的情况。U形件弯曲顺出件形件弯曲模  适于高度较小、尺寸精度要求低、底部不要求平整的小型U形件。顺出件U形件弯曲模逆出件U形件弯曲模  可以对侧壁和底部进行校正逆出件U形件弯曲模活动凸模式结构活动凹模式结构活动式结构U形件弯曲模  凸模或凹模为活动结构在冲压过程中对侧壁和底部可以进行校正。转轴式凹模弯曲模适用于弯曲角小于o的U形件播放动画转轴式凹模弯曲模斜楔式凹模弯曲模斜楔式凹模弯曲模形件弯曲一次弯曲成形a适用于尺寸精度不高H≤(~)t、t≤mm的弯曲件b适用于弯曲半径r较小尺寸精度较高的弯曲件一次弯曲成形复合模播放动画播放动画摆块式复合弯曲模复合弯曲模二次弯曲成形  适用于H≥(~)t弯曲半径r较小尺寸精度要求较高的弯曲件。Z形件弯曲简单Z形件弯曲模定位板 凸模 凹模 顶板播放动画 Z形件复合弯曲模圆筒形件弯曲一般分两次成形第一次成形第二次成形大圆形件弯曲模适用于圆筒直径d≥mm的大圆一次成形播放动画转动凹模弯曲模复合弯曲模播放动画小圆形件弯曲模适合d≤5mm的小圆形件铰链件弯曲一般分两次成形播放动画测验题设计、弯曲制件如图所示画出模具结构草图。参考答案课后思考课后思考、弯曲模结构设计时应注意些什么?弯曲件成形模具总体结构设计学习目标:通过连续弯曲模的总体结构设计掌握弯曲件排样在材料纹理、特殊结构及切废等方面的处理。教学要求:根据实例分析掌握弯曲模的设计方案总体结构设计。排样与材料纹向实例分析:弹簧接触片机芯自停杆切废形式处理实例分析连续弯曲模凸凹模 推杆 卸料板 冲孔凸模 挡块 弯曲凸模 凹模座 冲孔凹模实例分析一折弯切断连续模注:按“Esc”键退出动画的全屏状态实例分析二连续弯曲模实例分析三切断弯曲连续模播放动画播放动画播放动画实例分析四综合实例分析材料为钢板年产量万件要求无严重划伤无冲压毛刺不允许孔产生变形。工艺分析钢R基本工序:冲孔、落料、弯曲工艺方案及模具结构形式弯曲工序冲孔工序工艺方案工艺方案工艺方案工艺方案工艺方案工艺方案比较上述几种方案:方案优点:模具结构简单模具寿命长、制造周期短投产快工件的回弹容易控制尺寸和形状精确表面质量高除第一工序外各工序皆能用中孔和一个侧面定位定位基准一致且与设计基准重合操作也比较方便。缺点:工序分散需用模具、压力机和操作人员多劳动量大。方案优点:模具结构简单投产快寿命长。缺点:回弹难于控制尺寸和形状不精确而且工序分散劳动量大占用设备多。方案优点:工序比较集中占用设备和人员小。缺点:模具寿命短工件表面有刮伤厚度有变薄回弹不能控制尺寸和形状不够准确。方案工序比较集中本质上与方案二相同模具为连续模结构较为复杂。方案本质上与方案三相同只是采用了结构较为复杂的连续模。方案优点:工序最集中只用一副模具完成全部工序具有方案的各项优点。缺点是模具结构复杂安装、调试、维修困难制造周期长。综合上述考虑到该零件精度要求较高批量不大故生产中选择了第种方案。课后思考课后思考、排样与材料纹向存在什么关系?弯曲成形质量问题分析学习目标:理解回弹、偏移、弯裂的现象及其分析其产生原因找出相对应的解决措施。教学要求:掌握从弯曲件设计、工艺措施、模具设计三方面减少回弹、偏移和弯裂对弯曲件的影响。回弹播放动画减少回弹的措施改进弯曲件的设计()在弯曲变形区压制加强筋或成形折边()选用sE小、机械性能稳定和板料厚度波动小的材料。采取适当的工艺措施()用校正弯曲代替自由弯曲()采用拉弯工艺弯曲rt大的弯曲件。模具结构设计()弯曲一般材料在凸模和凹模上做等于回弹角的斜度()弹幅较大的材料可将凸模和顶板做成圆弧曲面()合理选择模具间隙和凹模直壁的深度()弯曲厚度在mm以上的塑性材料可在凸模上做突起处集中压力对圆角处校正()使用弹性凹模弯曲成形()采用强力顶件器偏移播放动画解决措施:()采用压料装置()设计合理的定位板(外形定位)或定位销(内形定位)弯裂弯裂:外层纤维受拉变形而断裂开裂原因:()弯曲线方向()板料表面和冲裁断面的质量剪切表面有缺陷不光洁有毛刺采取措施:)采用表面质量好无缺陷的材料)工件弯曲半径小于最小弯曲半径)弯曲线与材料的纤维方向垂直)毛坯中有毛刺的一面作为弯曲内侧。测验题填空、弯曲件最容易出现影响工件质量的问题有、和等。参考答案课后思考课后思考、弯曲过程中坯料可能产生回弹的原因有哪些?如何解决回弹?、弯曲过程中坯料可能产生偏移的原因有哪些?如何减少和克服偏移?、弯曲过程中坯料可能产生弯裂的原因有哪些?如何解决弯裂?本章小结本章小结本章按照弯曲模的设计程序以三个弯曲件为案例分析了弯曲模的设计过程重点在弯曲件的工艺分析、工艺计算以及弯曲模的结构设计方面的基础知识同时也强调了设计中需要注意的一些要点。通过本章的学习学生应能够举一反三独立的完成中等复杂程度的弯曲模的设计。测验题填空、弯曲变形程度用相对弯曲半径(rt)表示。、最小相对弯曲半径rmint表示材料的弯曲变形极限。判断、在其它条件相同的情况下弯曲线垂直于钢板轧制方向允许的弯曲半径较小。(√)、材料的机械性能对弯曲件影响较大其中材料的塑性越差其允许的最小相对弯曲半径越小。(×)、相对弯曲半径(rt)是表示零件结构工艺性好坏的指标之一。(√)返回测验题答:由零件图可知加工该零件包括冲孔落料弯曲三个工序。工序安排如下:、冲孔落料.弯曲R一角.弯曲R两角返回测验题填空、弯曲件展开长度的计算依据是弯曲前后中性层长度不变。判断、弯曲件的中性层一定位于工件料厚位置。(×)计算、计算弯曲件的坯料长度。解:返回测验题判断、在弯曲工序中冲压用材料过厚可能造成制件回弹加大。(×)、在其他条件相同的情况下仅凸模圆角不同弯曲后凸模圆角半径的回弹较小。(√)返回测验题填空、弯曲校正力的计算公式是F校=Ap其中p表示单位校正力。返回测验题返回测验题模具结构草图返回测验题填空、弯曲件最容易出现影响工件质量的问题有弯裂、偏移和回弹等。返回

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