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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

jackyking8849
2013-12-16 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》,可适用于高等教育领域

弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计第三章弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲的变形与工艺分析弯曲件的工艺计算弯曲模的设计弯曲模的典型结构弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲的变形与工艺分析弯曲的变形特点板料金属的弯曲过程冲压弯曲变形是依靠模具的动作使坯料发生弯曲的如图所示为V形件弯曲的变形过程。在弯曲的开始阶段板料是自由弯曲随着凸模的下压板料的直边与凹模工作表面逐渐靠紧曲率半径和弯曲力臂逐渐变小由r­变为r、l变为l。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸模继续下压板料弯曲变形区进一步减小直到板料与凸模形成三点接触这时的曲率半径由r变成了r­弯曲力臂由l变成l。此后板料的直边部分向与以前相反的方向弯曲。到行程终了时凸、凹模对弯曲件进行校正使其直边、圆角与模具全部靠紧结束了弯曲变形全过程冲出所需的工件。弯曲可分为自由弯曲和校正弯曲两种形式。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲变形特点为了分析观察板料弯曲变形的规律将试验用的长方形板料的侧面画以正方形网格如图(a)所示然后弯曲观察其变形特点弯曲后情况如图(b)所示。从弯曲前后网格的变化及断面的变化可以得到以下结果:()变形区主要在弯曲件的圆角部分圆角区内的正方形网格变成了扇形。在远角的两端平直部分几乎没有变形靠近圆角区的直边部分有少量变形。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图弯曲过程图弯曲前后网格的变化(a)弯曲前(b)弯曲后弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()变形区内板料外侧(靠凹模一边)的金属切向受拉而伸长内侧(靠凸模一边)的金属切向受压而缩短由内、外表面至板料中心其缩短和伸长的程度逐渐变小。在缩短和伸长两个区之间总存在一层金属其长度在变形前后没有变化称为应变中性层。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()弯曲变形区内板料横断面的变化有两种情况:①对于宽板(b>t)弯曲后横断面无明显变化仍保持为矩形如图(b)所示。②对于窄板(b<t)弯曲后原矩形断面变成了扇形如图(a)所示。()当相对弯曲半径(rt)较小时弯曲变形区中的板料在弯曲后产生厚度变薄现象即由t变为t。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图弯曲变形区断面的变化弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲变形区应力、应变分析弯曲毛坯在弯矩作用下当变形区引起的应力状态满足塑性条件时才发生塑性变形。在弯曲变形的初始阶段外弯曲力矩的数值不大。变形区断面上的切向应力数值小于材料的屈服极限其应力分布如图(a)所示称之为纯弹性弯曲。当外弯曲力矩的数值继续增大时变形区内的应力也随之增大。当达到一定数值后。毛坯变形区的内、外表面首先由弹性变形状态向塑性变形状态过渡。以后塑性变形区出表及里不断扩大。变形由弹性弯曲过渡为弹塑性弯曲和纯塑性弯曲其切向应力分布分别如图(b)和图(c)所示。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计从图可以看出毛坯断面上的切向应力是内层受压、外层受拉两者之间必存在一层金属既不受压也不受拉即切向应力为零。通常称为应力中性层。弯曲变形区内的应力分布弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计同样切向应变的分布也是由外层的拉应变过渡到内层的压应变其间必定有一层金属的应变为零称为应变中性层。在弹性弯曲或弯曲变形程度较小时应变中性层与应力中性层相重合、位于板厚的中央用曲率半径ρ表示。当弯曲变形程度较大时应变中性层和应力中性层都从板厚中央向内层移动.但应变中性层的迁移量小于应力中性层的迁移量。板料弯曲时毛坯变形区的应力和应变状态还取决于弯曲毛坯的相对宽度如图所示。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计(a)窄板(b)宽板图弯曲变形时材料的应力应变状态弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计窄板b≤t弯曲时主要表现在内外层纤维的伸长和压缩、所以切向应变为最大主应变。其外层应变为正、内层应变为负。根据塑性变形体积不变条件可知板料径向应变和宽度方向应变的符号一定与最大的切向应变符号相反。这样:在宽度方向:外层应变为负内层应变为正在径向:外层应受为负内层应变为正。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计在切向:外层纤维受拉切向应力为正.内层纤维受压.切向应力为负在宽度方向:材料可以自由变形。所以内、外层的宽向应力接近于零。在径向:由于弯曲时板科纤维之间相互压缩内、外层应力均力负值。通过对窄板弯曲的分析从如图(a)所示可以看出窄板弯曲时的应力应变状态为:平面应力状态立体应变状态。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计宽板b>t弯曲时切向和径向的应变状态与窄板相同而在宽度方向.变形阻力较大材料流动较困难弯曲后板宽无明显变化因些内外层在宽度方向的应变接近于零。宽板弯曲时的应力状态切向和径向的应力状态与窄板相同。而在宽度方向由于互相之间材料不能自由变形外层弯曲在宽度方向的收缩受到阻碍所以为拉应力而内层材料的宽向伸长受到牵制为压应力。因此宽板弯曲时为立体应力状态平面应变状态如图(b)所示。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计最小弯曲半径在保证毛坯外层纤维不发生破坏的条件下零件弯曲的最小内圆角半径称为最小弯曲半径rmin。实际生产中用它来表示弯曲工艺的极限变形程度。影响最小弯曲半径的因素()材料的力学性能材料的塑性指标越高外层纤维允许的变形程度越大许可的最小弯曲半径就越小对于加工后硬化的材料弯曲前需要退火处理以提高材料的塑性。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()弯曲线方向轧制后的钢板具有纤维组织。由于纤维的方向性而导致材料力学性能的各向异性。因此当弯曲线方向与纤维方向垂直时材料具有较大的拉伸强度外缘纤维不易破裂可得到较小的最小弯曲半径当弯曲线方向平行于纤维方向时由于拉伸强度较差而容易断裂最小弯曲半径就要大些。对于弯曲半径接近于最小弯曲半径的弯曲件必须注意弯曲线与板料纤维方向的相对位置如图所示。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计(a)弯曲件(b)不合理(c)合理图弯曲线方向对最小弯曲半径的影响弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()板材的表面质量和侧面质量当板材的表面质量和侧面(剪切断面)质量差时应采用较大的弯曲半径以防应力集中使材料过早地破坏在冲压生产中常采用消除毛刺或将毛刺的表面朝向弯曲凸模或增加其他工序来提高弯曲变形的成形极限获得较小的弯曲半径。()弯曲中心角的大小弯曲变形中由于纤维的制约作用接近圆角的直边也参与了变形从而降低了圆角与直边相邻处外缘纤维的实际变形。在较小中心角的弯曲时其变形区不大因此圆角中段的变形程度也得以降低这时相应的相对弯曲半径rt就可以小些。弯曲中心角越小圆角中段变形程度的降低越多所以最小弯曲半径可以更小些。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计最小弯曲半径值各种材料在不同状态下的最小弯曲半径的数值可参见表。表最小弯曲半径(一)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表最小弯曲半径(二)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲件的回弹由弯曲变形过程的分析可知材料的外层发生拉伸变形材料的内层发生压缩变形当变形结束工件从模具中取出以后由于弹性回复外层将发生收缩内层发生伸长使工件的弯曲角和弯曲半径发生改变因而所得工件与模具的形状尺寸不一致这种现象称为弯曲件的回弹。回弹程度一般常用角度来表示弯曲半径只有在弯曲圆角半径较大时才有明显变化。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图中为模具闭合状态时的工件弯曲角为工件自模具中取出后的弯曲角回弹角为:图弯曲时的回弹现象弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计影响回弹的因素()材料的力学性能材料的屈服强度及硬化模量越大则材料在一定变形程度(rt)时断面内的应力也就越大因而引起更大的弹性变形所以回弹角也越大。材料的弹性模数E越大则材料抵抗弹性弯曲的能力就越大因而回弹角就越小。()变形程度rt相对弯曲半径rt越小则变形程度就越大回弹角就越小。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()弯曲角  越大则变形区长度就越大回弹积累值就越大故回弹角  也越大。()弯曲方式采用校正弯曲比自由弯曲回弹小且校正力越大回弹越小。在V形弯曲中其直边部分有校直作用圆角部分产生的回弹方向M与直边部分校直产生的回弹方向N相反(图)若直边校直的回弹与圆角部分回弹相等则工件不出现回弹当直边校直的回弹大于圆角部分的回弹则出现负回弹回弹角  <这种现象出现在rt<~的情况下。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图V形件校正弯曲时的回弹弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计回弹值的确定在生产实际中影响回弹角数值的因素很多而且各因素又相互影响用理论计算非常复杂且不准确所以实际生产中是按照经验数据估算回弹值并在试模调整时加以修正。()查表确定表单角°校正弯曲时的回弹角Δa弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表单角自由弯曲时的回弹角数值弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()当rt≥的自由弯曲时工件不仅角度有回弹弯曲半径也有较大的变化凸模圆角半径与回弹角可按下式进行计算:凸模圆角半径为()回弹角的数值为()式中凸模的圆角半径mm工件的圆角半径mm弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计工件的弯曲角度度(°)工件材料的屈服强度MPaE工件材料的弹性模数MPat工件材料厚度mm。初步计算的结果与实际情况有一定差异应在生产中通过试模来加以修正从而满足设计要求。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计减少回弹的措施()工件设计方面的措施通过改进工件结构来减小回弹。例如在弯曲区压制加强筋(图)以增加弯曲件的刚度和弯曲变形的程度达到减少回弹的目的。选用材料时可选弹性模量大、屈服极限小、力学性能稳定的材料。()工艺方面的措施对于经过冷作硬化的硬材料可在弯曲前进行退火降低其硬度以减少回弹在弯曲工艺方面可采用校正弯曲代替自由弯曲。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()模具结构方面的措施①对于软材料(QA、QA、、)其回弹角<°可在凸模或凹模上作出补偿角并用减小凸、凹模间隙的方法克服回弹(图)。②对于厚度在mm以上的软材料弯曲半径又不大时可把凸模作成局部凸起(图)以便对变形区进行整形来减少回弹。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图在弯曲区压制加强筋图减少回弹措施(之一)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图减少回弹措施(之二)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计③对于较硬材料(、、Q)可在凹模或凸模上作出补偿角以消除回弹。④对于U形件弯曲可用改变背压(顶板压力)的方法改变回弹角如图(c)。背压加大工件局部产生的正回弹大于底部正向凸起校平后产生的负回弹故回弹角加大。背压减小而又作最后底部校平时会产生负回弹。适当调整背压值可使底部产生的负回弹和角部产生的正回弹互相补偿。U形件弯曲时可将工件底部预先压出反向凸起的弧形当工件自凹模中取出后由于弧面部分回弹伸直而使两侧产生负回弹从而补偿了圆角部分的正回弹(图)。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计⑤采用聚氨酯橡胶的软凹模代替金属的刚性凹模进行弯曲如图所示。⑥在弯曲件的端部加压可以获得精确的弯边高度端部加压改变了应力状态从而减少了回弹(图)。⑦采用拉弯工艺减小或消除回弹。对于薄且弯曲半径很大的弯曲件如采用拉弯工艺如图。可以大大减小甚至消除回弹。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计常用的拉弯方法是在弯曲前先加个轴向拉力。其数值使毛坯断面内的应力稍大于材料的屈服极限然后在拉力作用的同时进行弯曲。由于拉弯时毛坏的整个断而都处于塑性拉伸变形范围内内外区应力方向取得一致。其结果使制件的形状只发生很小的变化。⑧采用带摆动块的凹模结构如图(b)。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图软凹模弯曲弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图减少回弹措施(之三)图端部加压的弯曲弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图拉弯工艺弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲件的工艺计算弯曲件展开长度的确定圆角半径r>t的弯曲件这类弯曲件的展开长度是根据弯曲前、后中性层长度不变的原则进行计算的中性层是计算弯曲件展开长度的基准。其展开长度等于直线部分的长度和弯曲部分中性层展开长度之和。具体计算步骤如下(如图)。()算出直线段a、b、c……的长度。()根据rt由表查出应变中性层位移系数x值。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()计算中性层弯曲半径(图):()()根据……与弯曲角、、……计算l、l……弧的展开长度:()()计算毛料总长度:()弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图圆角半径r>t的弯曲件图中性层弯曲半径弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表中性层的位移系数x值弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计无圆角半径或圆角半径r<t的弯曲件(图)这类弯曲件是采用塑性很好的材料制成的其毛坯尺寸是根据弯曲前、后材料体积不变的原则进行计算的。弯曲前的体积:()弯曲后的体积:()弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计由可得()图无圆角半径的弯曲件弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计用上述各公式计算时只能用于形状简单、弯曲角个数少和尺寸公差要求不高的弯曲件。因为很多因素(如材料性能、模具结构、弯曲方式等)没有考虑误差较大。对于各种形状的弯曲件可用表中公式进行初步计算然后通过试弯来最终确定准确的毛坯长度。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表弯曲件的常用计算公式(一)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表弯曲件的常用计算公式(二)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲力的计算弯曲力是模具设计和选用压力机的重要依据。弯曲力的大小不仅与毛坯尺寸、材料力学性能、弯曲半径以及模具间隙等因素有关而且与弯曲方式也有很大的关系。因此在实际生产中主要根据板料厚度、宽度及其力学性能等因素采用经验公式或简便的理论公式来计算弯曲力。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计自由弯曲力对于V形件图(a)()对于U形件图(b)()弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计式中F自弯曲结束时的自由弯曲力Nb弯曲件宽度mmt弯曲件厚度mmr弯曲件的弯曲半径mm材料的强度极限MPak安全系数一般取k=。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图自由弯曲弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计校正弯曲力如果弯曲件在冲压行程结束时受到模具的校正(图)则校正力按下式近似计算:式中F校校正弯曲力NA校正部分投影面积mm­p单位校正力MPa见表。()弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图校正弯曲弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 顶件力或压料力对于设有顶件装置或压料装置的弯曲模其顶件力或压料力F值可近似取自由弯曲力的~即表单位校正力p值单位:MPa()弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲时压力机压力的确定对于有压料的自由弯曲其压力机总压力近似为()对于校正弯曲由于校正力是发生在接近下死点位置校正力与自由弯曲力并非重叠关系而且校正力的数值比压料力大得多F值可以忽略不计因此只按校正力选择设备就可以了即()弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲模的设计弯曲件的结构工艺性弯曲件结构工艺性要求具有良好工艺性的弯曲件不仅能得到良好的质量而且能简化弯曲的工艺过程和模具提高弯曲件的精度和降低生产成本。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲件结构工艺性要求如下:()弯曲件的形状应对称弯曲半径左右应一致如图(a)。否则由于摩擦力不均匀板料在弯曲过程中会产生滑动如图(b)、(c)。为了防止板料的偏移设计模具时应有可靠的定位措施。()弯曲件的圆角半径应大于板料许可的最小弯曲半径。弯曲半径过小容易被弯裂。当必须弯曲成很小圆角时可增加工序或中间辅以退火工序。弯曲件的圆角半径也不宜过大因为过大时回弹值增大弯曲件的精度不易保证。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图弯曲件形状及滑动现象弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()弯曲件的直边高度不宜过小其值应为h>t(图)。当h较小时弯边在模具上支持的长度过小不容易形成足够的弯矩很难得到准确的形状此时可以预先压槽(图)或加高直边弯曲后再切掉。()在弯曲带孔工件时如果孔的位置处于弯曲变形区则孔要发生变形为避免这种情况必须使孔避开变形区。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图弯曲件直边高度弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图添加工艺槽及转移弯曲线图冲工艺孔和切除工艺料弯曲前冲的工艺孔弯曲后切除的工艺料弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表金属弯曲件的尺寸精度弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表金属弯曲件的角度公差(一)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表金属弯曲件的角度公差(二)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲模结构设计弯曲模就是将毛坯或半成品制件沿弯曲线弯成一定角度和形状的冲模。坯料制备与工序安排()弯曲毛坯应使弯曲工序的弯曲线与材料纤维方向垂直成一定的夹角。()弯曲时使坯料的冲裁断裂常处于弯曲件的内侧。()弯曲工序一般应先弯外端弯角后弯内角且前次弯曲必须为下道工序有合适的定位基准后次弯曲不应损伤前次弯曲的精度弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计防止弯曲过程中坯料偏移()弯曲前坯料应有一部分处于弹性压紧状态然后再进行弯曲。()尽量采用工件的内孔定位。防弯曲过程中工件变形()模具结构设计应防止出现材料局部较明显的变薄与划伤对多角弯曲时模具设计力求使多角弯曲不在同时进行分别有一定的时间差。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()模具弯曲到下止点时应尽量有校正弯曲的效果。()应考虑消除零件回弹的结构设计。()应充分考虑抵消不对称零件侧向力的结构设计。()应充分考虑模具的刚度和使用寿命。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲模工作部分设计弯曲模工作部分的设计主要是指凸、凹模的圆角半径和凹模的工作深度。对U形件的弯曲模则还有凸、凹模之间的间隙及模具横向尺寸。凸、凹模的圆角半径及凹模的工作深度弯曲凸、凹模的结构尺寸如图所示。凸模圆角半径:当rt较小时凸模圆角半径即等于弯曲件的弯曲半径但不应小于弯曲件的最小弯曲半径。当弯曲件的弯曲半径较大时(rt>)则还应考虑回弹将圆角半径加以修正。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图弯曲模的结构尺寸弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凹模圆角半径:实际生产中凹模圆角半径通常根据材料的厚度选取。当t≤mm时rd=(~)tt=~mm时rd=(~)tt>mm时rd=t凹模圆角半径不能选取过小因为弯矩的力臂减小坯料沿凹模圆角滑进时的阻力增大从而增加了弯曲力易使材料表面擦伤甚至出现压痕。凹模两边的圆角半径应一致以改善模具的受力状态防止弯曲毛坯的滑移。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计V形件弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径:弯曲凹模深度:弯曲凹模深度是指工件位于凹模内的直边长度。凹模深度L­要适当。若过小工件两端的自由部分太多弯曲零件回弹大不平直影响零件质量。若过大则过多消耗模具钢材且需要较大的冲床行程。弯曲V形件时凹模深度及底部最小厚度可查表。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表弯曲V形件的凹模深度底部最小厚度值mm弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲U形件时若弯边高度不大或要求两边平直则凹模深度应大于零件的高度如(b)所示。图中E值见表。如果弯曲件边长较大且对平直度要求不高时可采用图(c)所示凹模型式凹模深度L之值可见表。表弯曲U形件凹模的E值弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表弯曲U形件的凹模深度L弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸、凹模间隙弯曲V形零件时凸、凹模间隙是靠调整压力机的闭合高度来控制的。不需要在设计、制造模具时确定。对于U形件的弯曲则必须选择适当的间隙。间隙的大小对零件质量和弯曲力有很大的影响。间隙越小则弯曲力越大间隙过小会使零件边部壁厚减薄以及发生划伤或拉长降低凹模寿命。间隙过大则回弹大降低零件的精度。凸、凹模单边间隙Z一般可按下式计算。()弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计式中Z弯曲横凸、凹模单边间隙mmt材料厚度的基本尺寸mm材料厚度的正偏差mmc间隙系数可按表选取。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计表U形件弯曲模凸、凹模的间隙系数c值弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸、凹模工作部分的尺寸与公差()用外形尺寸标注的弯曲件工件为双向偏差时凹模尺寸见图(a)工件为单向偏差时凹模尺寸见图(b)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸模尺寸为图用外形尺寸标注的弯曲件弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计()用内形尺寸标注的弯曲件工件为双向偏差时凸模尺寸见图(a)工件为单向偏差时凸模尺寸见图(b)弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凹模尺寸为图用内形尺寸标注的弯曲件弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计式中Lp、Ld分别为凸模和凹模宽度mmL弯曲件宽度的基本尺寸mmΔ弯曲件宽度的尺寸偏差mmδp、δd凸、凹模的制造偏差(IT~IT)。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲模典型结构V形弯曲模V形件形状简单能一次弯曲成形。最简单的模具结构为敞开式如图所示。这种模具制造方便通用性强。但采用这种模具弯曲时板料容易滑动使弯曲件边长不易控制影响工件精度。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸模定位板凹模图敞开式弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计为了防止板料滑动提高V形件的弯曲精度可以采用所示的带有顶件装置的模具结构。图为另一种结构形式的V形弯曲模。由于有顶板及定料销可以防止弯曲时毛料的滑动能得到较高弯曲精度的工件边长公差可达±mm这是其它形式的弯曲模达不到的。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计(a)定位夹(b)顶杆(c)V型顶板图带顶件装置的弯曲模凹模顶板定料销凸模侧板图带顶板及定料销的弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图为通用V形弯曲模可弯曲边长较短、宽度较大的多种弯曲件。凹模由两块组成它具有四个工作面可以弯曲多种多种角度。凸模按工件弯曲角和圆角半径的大小更换。图所示为具有翻板的V形弯曲模翻板可绕转轴回转定位板固定在翻板上。弯曲前转轴由顶杆顶在最高位置在弯曲过程中板料两侧始终和定位板接触以防止弯曲过程中板料的走动。这种结构特别适用于毛料不易放平稳的窄条工件以及没有足够压料面的工件。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图通用V形弯曲模图带翻板的V形弯曲模定位板支承板转轴顶杆弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸模定位板凹模图滑板式V形件弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计U形件弯曲模图所示为U形件弯曲模。图(a)的弯曲方法模具结构简单制造方便但坯料在弯曲过程中往往被凸模圆角及凹模圆角处所阻滞造成外角形状不准和直壁部分变薄现象。该结构只适用于弯曲圆角较大和精度要求不高的场合。图(b)为带摆动凹模的弯曲方法。工作时。将毛坯放在定位板的中间当凸模下行时接触坏料两块凹模能各自绕销轴转动将工件成形。顶杆通过缓冲器将工件顶出该结构便于取出工件。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图(c)所示弯曲模由凸凹模、固定凹模及活动凸模组成。工作时先弯成U形件当凸凹模继续下行与活动凸模作用弯成U形。该结构由于弯曲过程中坯料未被压紧所以存在着工件滑移和弯曲回弹大、工件精度低的缺点。(d)所示模具结构.弯曲时可使其内角、外角弯曲线位置在弯曲过程中不发生变化因而较好地满足零件形状和尺寸的要求。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计b结构:凸模定位块凹模顶杆c结构:凸凹模固定凹模活动凸模图U形件弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计 凹模顶杆顶板定位板凸模销钉斜楔上模座弹簧导板图U形件弯曲、校正模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计对于工件高度H较高即H≥(~)t、圆角半径较小、弯曲角又要求准确的帽罩形弯曲件一般采用两次弯曲成形。两次成形的模具分别如图和图所示。由图可以看出工件高度H>(~)t时才能使凹模保持足够的强度。为了防止毛坯走动及顶出工件图和图所示模具均设有顶件器。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸模凹模顶板凸模凹模顶板图帽罩形件首次弯曲模图帽罩形件二次弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计Z形件弯曲模Z形件一次弯曲即可成形。图所示为Z形件弯曲模凸模装在接板上可随接板上下活动。上模下行时凸模先将毛料压在顶板上、上模继续下行完成弯曲过程。橡胶支承块接板、凸模顶板定料板凹模侧板图Z形件弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计圆筒形件弯曲模圆筒形件弯曲成形可分为两种一次成圆和分两次弯成。图为一次成圆弯曲模结构。主要用于一次成形的小圆(d≤mm)。凸模下行时压板将滑块往下压利用芯棒将毛坯弯成U形等到凸模下降到与毛坯接触后再将U形弯成圆筒形。图所示为两次成圆弯曲模结构。第一道工序先弯成波浪形.如图(a)。第二道工序内弯成圆筒形。成形后制件套在凸模上可扳开支撑将制件取下。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸模压板滑块芯棒凹模图弯小圆模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计图两次成圆弯曲模凸模凹模定位板支撑弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计铰链件弯曲模(图)铰链件通常是将毛坯预压弯曲再卷圆。预压弯模如图(a)所示。预成型结构如图(b)、(c)所示。结构简单、模具制造容易。图(c)利用斜楔作用在水平方向进行卷圆有压料装置结构较复杂但弯曲件质量较好。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计凸模弹簧斜楔凹模图铰链弯曲模弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计连续弯曲模连续弯曲模的特点是:在压力机一次行程中。在模具的不同位置上同时完成冲裁、压弯等几种不同的工序。图所示为同时进行冲孔、切断和弯曲的连续模结构。用以弯制侧壁带孔的双角弯曲件。条料从卸料板下面以导尺导料送至挡块右侧定位。当上模下压条料首先被切断并随即被压弯成形。与此同时冲孔凸模在条料上冲出一个孔上模回程时卸料板卸下条料顶件销在弹簧作用下推出工件。弯曲工艺与弯曲模设计弯曲工艺与弯曲模设计弯曲凸模挡块顶件销冲孔凸模冲孔凹模弯曲凹模图连续弯曲模

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第三章 弯曲工艺与弯曲模设计

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