沖壓模具設(shè)計(jì)與制造(4-b)

第四章彎曲工藝與彎曲模具沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)彎曲模成形件第四章彎曲工藝與彎曲模具

彎曲是沖壓基本工序。

彎曲是使材料產(chǎn)生塑性變形，形成有一定角度或一定曲率形狀零件的沖壓工序。彎曲的材料可以是板料、型材，也可以是棒料、管材。彎曲工序除了使用模具在普通壓力機(jī)上進(jìn)行外，還可使用其他專門的彎曲設(shè)備進(jìn)行。

內(nèi)容簡(jiǎn)介：第四章彎曲工藝與彎曲模具本章在分析彎曲變形過(guò)程及彎曲件質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，介紹彎曲工藝計(jì)算、工藝方案制定和彎曲模設(shè)計(jì)。涉及彎曲變形過(guò)程分析、彎曲半徑及最小彎曲半徑影響因素、彎曲卸載后的回彈及影響因素、減少回彈的措施、坯料尺寸計(jì)算、工藝性分析與工藝方案確定、彎曲模典型結(jié)構(gòu)、彎曲模工作零件設(shè)計(jì)等。內(nèi)容簡(jiǎn)介：第四章彎曲工藝與彎曲模具4.3彎曲卸載后的回彈4.4

彎曲件展開（坯料）尺寸的計(jì)算4.5

彎曲力的計(jì)算4.6

彎曲工藝設(shè)計(jì)4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)4.8彎曲模工作部分設(shè)計(jì)4.9彎曲件沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)例概述4.1彎曲變形分析4.2最小相對(duì)彎曲半徑本章目錄4.4彎曲件展開尺寸的計(jì)算第四章彎曲工藝與彎曲模具彎曲件展開尺寸的計(jì)算方法：據(jù)中性層的定義，中性層的尺寸彎曲前后不變，所以彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開長(zhǎng)度。坯料彎曲制件4.4彎曲件展開尺寸的計(jì)算據(jù)中性層的定義，彎曲件的坯料長(zhǎng)度應(yīng)等于中性層的展開長(zhǎng)度。第四章彎曲工藝與彎曲模具一、彎曲中性層位置的確定中性層位置以曲率半徑

——中性層位移系數(shù)，見(jiàn)P_149表4-4。

式中：表示（右圖），通常用下面經(jīng)驗(yàn)公式確定：4.4彎曲件展開尺寸的計(jì)算對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單、尺寸精度要求不高的彎曲件，可直接采用下面介紹的方法計(jì)算坯料長(zhǎng)度。對(duì)于形狀比較復(fù)雜或精度要求高的彎曲件，在利用下述公式初步計(jì)算坯料長(zhǎng)度后，還需反復(fù)試彎不斷修正，才能最后確定坯料的形狀及尺寸。第四章彎曲工藝與彎曲模具二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算4.4彎曲件展開尺寸的計(jì)算第四章彎曲工藝與彎曲模具二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算（續(xù)）1.圓角半徑r>0.5t的彎曲件

按中性層展開的原理，坯料總長(zhǎng)度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長(zhǎng)度之和，即

4.4彎曲件展開尺寸的計(jì)算第四章彎曲工藝與彎曲模具二、彎曲件坯料尺寸的計(jì)算（續(xù)）2.圓角半徑r<0.5t的彎曲件按變形前后體積不變條件確定坯料長(zhǎng)度。通常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。4.5彎曲力的計(jì)算4.5彎曲力的計(jì)算V形件彎曲力第四章彎曲工藝與彎曲模具一、自由彎曲時(shí)的彎曲力U形件彎曲力

——自由彎曲在沖壓行程結(jié)束時(shí)的彎曲力；Ｂ——彎曲件的寬度；ｔ——彎曲材料的厚度；ｒ——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑；式中：

——材料的抗拉強(qiáng)度；Ｋ——安全系數(shù)，一般?。耍?.3。4.5彎曲力的計(jì)算式中：第四章彎曲工藝與彎曲模具二、校正彎曲時(shí)的彎曲力

——校正彎曲應(yīng)力；A——校正部分投影面積；P——單位面積校正力，其值見(jiàn)P_151表4-6。4.5彎曲力的計(jì)算對(duì)于有壓料的自由彎曲第四章彎曲工藝與彎曲模具三、壓力機(jī)的選擇壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于實(shí)際需要的彎曲力。對(duì)于校正彎曲4.6彎曲工藝設(shè)計(jì)4.6彎曲工藝設(shè)計(jì)具有足夠的塑性，屈強(qiáng)比（第四章彎曲工藝與彎曲模具1、彎曲件的材料脆較大的材料，則最小相對(duì)彎曲半徑屈服點(diǎn)與彈性模量的比值（有利于彎曲成形和工件質(zhì)量的提高。）小，）小，大，回彈大，不利于成形。一、彎曲件的工藝性（1）．彎曲件的形狀一般要求彎曲件形狀對(duì)稱，彎曲半徑左右一致，則彎曲時(shí)坯料受力平衡而無(wú)滑動(dòng)。

第四章彎曲工藝與彎曲模具一、彎曲件的工藝性2、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性（2）．彎曲半徑彎曲件的彎曲半徑不宜小于最小彎曲半徑，否則，要多次彎曲，增加工序數(shù)；也不宜過(guò)大，因?yàn)檫^(guò)大時(shí)，受到回彈的影響，彎曲角度與彎曲半徑的精度都不易保證。

第四章彎曲工藝與彎曲模具2、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性一、彎曲件的工藝性（3）．彎曲件直邊高度彎曲件的直邊高度不宜過(guò)小，其值應(yīng)為

h>r+2t第四章彎曲工藝與彎曲模具2、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性一、彎曲件的工藝性（4）．防止彎曲根部裂紋的工件結(jié)構(gòu)在局部彎曲某一段邊緣時(shí)，為避免彎曲根部撕裂，應(yīng)減小不彎曲部分的長(zhǎng)度B，使其退出彎曲線之外，即b≥r，或在彎曲部分與不彎曲部分之間切槽，或在彎曲前沖出工藝孔。第四章彎曲工藝與彎曲模具2、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性一、彎曲件的工藝性（5）．彎曲件孔與槽的位置和邊距離第四章彎曲工藝與彎曲模具當(dāng)t<2mm時(shí)，當(dāng)t≥2mm時(shí)，

2、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性一、彎曲件的工藝性第四章彎曲工藝與彎曲模具（6）．增添連接帶和定位工藝孔增添連接帶和定位工藝孔的彎曲件

2、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性一、彎曲件的工藝性（7）．尺寸標(biāo)注尺寸標(biāo)注對(duì)彎曲件的工藝性有很大的影響。第四章彎曲工藝與彎曲模具2、彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性一、彎曲件的工藝性第四章彎曲工藝與彎曲模具3、彎曲件的精度一、彎曲件的工藝性

精度受坯料定位、回彈、偏移、翹曲等影響，彎曲的工序數(shù)目越多，精度就越低。

一般彎曲件的尺寸公差等級(jí)在IT13級(jí)以下，角度公差最好大于15′，否則應(yīng)增加整形工序。

尺寸公差按GB/T13914—92，角度公差按GB/T13915—92，形狀和位置未注公差按GB/T13916—92，未注公差尺寸極限偏差按GB/T15055—94。彎曲件長(zhǎng)度未注公差的極限偏差、彎曲件的角度按自由公差。4.6彎曲工藝設(shè)計(jì)１．形狀簡(jiǎn)單的彎曲件：采用一次彎曲成形；形狀復(fù)雜的彎曲件：采用二次或多次彎曲成形。２．批量大而尺寸較小的彎曲件：盡可能采用級(jí)進(jìn)?；驈?fù)合模。３．需多次彎曲時(shí)：先彎兩端，后彎中間部分，前次彎曲應(yīng)考慮后次彎曲有可靠的定位，后次彎曲不能影響前次已成形的形狀。４．彎曲件形狀不對(duì)稱時(shí)，盡量成對(duì)彎曲，然后再剖切。第四章彎曲工藝與彎曲模具二、彎曲件的工序安排（一）、彎曲件的工序安排原則第四章彎曲工藝與彎曲模具（二）、典型彎曲件的工序安排

根據(jù)彎曲件的復(fù)雜程度彎曲工序可以有一次彎曲、二次彎曲和多次彎曲。一次彎曲4.6彎曲工藝設(shè)計(jì)二、彎曲件的工序安排第四章彎曲工藝與彎曲模具（二）、典型彎曲件的工序安排二次彎曲第一次彎曲第二次彎曲4.6彎曲工藝設(shè)計(jì)二、彎曲件的工序安排第四章彎曲工藝與彎曲模具三次彎曲第一次彎曲第二次彎曲第三次彎曲（二）、典型彎曲件的工序安排4.6彎曲工藝設(shè)計(jì)二、彎曲件的工序安排第四章彎曲工藝與彎曲模具四次彎曲第一次彎曲第二次彎曲第三次彎曲第四次彎曲（二）、典型彎曲件的工序安排4.6彎曲工藝設(shè)計(jì)二、彎曲件的工序安排4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)１．V形件彎曲模第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模Ｖ形彎曲模的一般結(jié)構(gòu)形式V形彎曲的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好。缺點(diǎn)：彎曲時(shí)坯料容易偏移，零件精度不高。4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)１．V形件彎曲模第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模Ｖ形彎曲模的一般結(jié)構(gòu)形式1－凸模2－定位板3－凹模4－定位尖5－頂桿6－Ｖ形頂板7－頂板8－定料銷9－反側(cè)壓塊

4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)V形精彎模第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）（二）、L形彎曲模具如圖3-2-5和圖3-2-6所示。（b）豎邊可校正（a）豎邊無(wú)校正L形彎曲模4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)２．U形件彎曲模第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）彎曲角等于90°的

U形彎曲模4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)２．U形件彎曲模第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）彎曲角小于90°的U形彎曲模4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）3．四角形件彎曲模

一般四角彎曲件上有四個(gè)角需要彎曲，根據(jù)成形的高度、彎曲半徑及尺寸精度的不同，可采用一次彎曲成形，也可采用兩次彎曲成形。4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)四角彎曲件一次成形彎曲模第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)四角彎曲件二次成形彎曲模。

四角彎曲件分兩次彎曲時(shí)，一般第一次先將毛坯彎曲成U形，然后再將U形毛坯反放在彎曲模中彎曲成。第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)四角彎曲件二次成形彎曲模。第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）4．Z形件彎曲模。

Z形件兩個(gè)直邊的彎曲方向相反，模具結(jié)構(gòu)必須有向兩個(gè)相反方向彎曲的動(dòng)作。4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）5．○形件彎曲模。一般按直徑的大小可分為小圓和大圓兩種。小直徑圓筒形件彎曲模具。對(duì)于直徑小于5mm、板料厚度小于1mm的小圓筒形彎曲件，可采用下圖所示。4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）5．○形件彎曲模。4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）5．○形件彎曲模。大直徑圓筒采用一次彎曲。

大圓筒形件一次彎曲成形模具4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）5．○形件彎曲模。大直徑圓筒采用多次彎曲。

第一次第二次第三次大圓筒形件三次彎曲模具4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具一、單工序彎曲模（續(xù)）5．○形件彎曲模。大直徑圓筒采用多次彎曲。

大圓筒形件兩次彎曲模具4.7彎曲模典型結(jié)構(gòu)第四章彎曲工藝與彎曲模具二、復(fù)合和級(jí)進(jìn)彎曲模級(jí)進(jìn)模：沖孔落料彎曲復(fù)合演示彎曲模設(shè)計(jì)第四章彎曲工藝與彎曲模具1、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的彎曲件采用單工序彎曲模，復(fù)雜的彎曲件要經(jīng)過(guò)多次彎曲成形。彎曲件的工序安排應(yīng)根據(jù)工件形狀和精度要求、生產(chǎn)批量及材料的機(jī)械性能等因素綜合考慮。

第四章彎曲工藝與彎曲模具2、彎曲模具的結(jié)構(gòu)選擇應(yīng)根據(jù)彎曲件的具體形狀結(jié)構(gòu)來(lái)確定。對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的彎曲件，應(yīng)考慮選用單工序彎曲模一次彎曲成形，如V形彎曲件、U形彎曲件等。形狀復(fù)雜的彎曲件，選用多副單工序彎曲模分多道工序彎曲成形或選用復(fù)合彎曲模一次彎曲成形。多角彎曲件、半封閉彎曲件、封閉彎曲件采用擺塊式彎曲模，如彎曲角小于90°的彎曲件、圓形彎曲件等。