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弯曲模和拉深模的基本原理 + ]2 H# U6 t) V% O4 E
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弯曲模的基本原理(一)
# Z& Z8 t6 O( J- R9 s# c& u一、弯曲的基本原理* S) G. |8 \+ G6 _1 b
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6 a; L" H1 v H7 ], K# h6 I! X' m I (一) 弯曲工艺的概念及弯曲件1 f0 _4 v* v! _( J: S( ^3 k8 z+ @3 t$ V
1. 弯曲工艺:是根据零件形状的需要,通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度,一定形状工件的冲压工艺方法。+ A2 q& d' N; |4 W' x7 o
2. 弯曲成形工艺在工业生产中的应用:应用相当广泛,如汽车上很多履盖件,小汽车的柜架构件,摩托车上把柄,脚支架,单车上的支架构件,把柄,小的如门扣,夹子(铁夹)等。3 o8 s' }, O9 v; f" h
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(二)、弯曲的基本原理:以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。其过程为:
J `9 J Z% E# K 1. 凸模运动接触板料(毛坯)由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯短矩,在弯矩作用下发生弹性变形,产生弯曲。 W+ U+ O2 y1 d9 r4 Y
2. 随着凸模继续下行,毛坯与凹模表面逐渐靠近接触,使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少,毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。(塑变开始阶段)。 % F6 d: ?$ g0 P0 z- D* b' n
3. 随着凸模的继续下行,毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。(回弯曲阶段)。9 T7 w6 r$ d, c4 f! O4 j" H
4. 压平阶段,随着凸凹模间的间隙不断变小,板料在凸凹模间被压平。/ _2 z# F* i6 b4 |. \; R
5. 校正阶段,当行程终了,对板料进行校正,使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。
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( ?4 r2 U5 b& l. h2 p+ Z7 J (三) 、弯曲变形的特点:: M( }+ _1 m4 \% J$ G' w% ?% ]( I
弯曲变形的特点是:板料在弯曲变形区内的曲率发生变化,即弯曲半径发生变化。' r, ]9 b& g: S2 Z% t# G
从弯曲断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层。
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二、弯曲件的质量分析2 l# J. n6 I# I! E
在实际生产中,弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。
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7 h2 q% y9 E9 y! ?7 { 1. 弯曲件的回弹:4 c" N6 b+ T" `* r4 l
由于弹性回复的存在,使弯曲件弯曲部分的曲率半径和弯曲角度在弯曲外力撤去后(工件小模具中取出后)发生变化(与加工中在模具里的形状发生变化)的现象称弹性回复跳(回弹)。
: _' z7 i. M& A$ k- Z# o; z9 z; P 回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt$ @4 p; u- I. J8 C
1) 影响回弹的回素:! ~3 `3 m9 h, b! _ Y7 {/ ]
A. 材料的机械性能与屈服极限成正比,与弹性模数E成反比。
( z X+ I/ C1 {1 _9 y B. 相对弯曲半径r/t,r越小,变形量越大,弹性变形量所点变形量比例越小。回弹越小。
9 I% _% y/ D6 i* P& W C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。
! w8 o0 j& M; ^& ~ B2 N2 y D. 磨擦与间隙:磨擦越大,变形区拉应力大,回弹小。凸、凹模之间隙小,磨擦大,校正力大,回弹小。8 h8 Z L1 a4 J3 f/ h; e$ ^) o
E. 弯曲件的形状:弯曲部分中心角越大,弹性变形量越大,回弹大,形状越复杂,回弹时各部分相应牵制,回弹小。
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2) 回弹值的确定,可查表。
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3) 减小回弹的措施:7 X; L1 `# J( G$ u( C: z& g) g8 h
A. 从工件设计上采取措施。
0 g0 A3 N! }3 l \5 U' b8 ^4 b a). 加强筋的设计1 |3 y G7 C" Y
b). 材料的选用:选用弹性模数大,屈服极限小,机械性能稳定的材料。
6 f1 }4 b# V$ _9 {8 [0 T B. 工艺措施
3 f9 W* a; p% P) m2 z8 ^ a). 采用校正弯曲,增加弯曲力/ u: A" B' x. K, E! v* [7 N' j
b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。0 v. t3 h# J3 y @7 i7 ~
c). 加热弯曲
* k# u( A3 v- v/ v: F- I d). r/t>100用拉深弯曲
0 k$ a! n( t3 u0 w C. 模具结构上采取措施。
0 z4 U8 P9 w, p( ^+ [ a).r>t时,V形弯曲可在凸模上减去一个回弹角,U形弯曲可将凸模壁作出等于回弹角的倾斜角或将凸模顶面做成弧面。
( {2 u/ U' w9 h. |! \3 e b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。
9 j1 S9 T. @. s4 R+ U; y' h c). U形件可以采用较少的间隙。
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2. 弯曲件的弯裂& s* M7 W5 n* w6 |' S5 c& Z0 N' {
弯曲件变形区外边是拉伸区,当此区的拉应力超出材料的应力极限时(强度极限)就产生裂纹。
: w' L3 G* t# `. w! U$ V: c) G" O 弯曲件的相对弯曲半径r/t越小,则变形越大,越易拉裂。
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3. 弯曲件的滑移
" C5 }$ k! X+ T: g9 @7 o& v 由于毛坯与模具之间磨擦的存在,当磨擦力不平衡时造成毛坯的移位,称作滑移,使弯曲件的尺寸达不到要求:
& f. [/ C; W/ V4 q8 U# N: S' j 1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。5 [; P* x( s- B, t+ y8 T
A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。% S: l9 P( a: T7 r7 T! V
B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
q" _: x1 ^3 W( K C. 两边折弯的个数不一样。% i0 c+ E$ x% T8 H: t
D. V形弯曲中凹模不是中心对称,角度小的一边正压力大,磨擦大; J, q% `5 `" x7 n
E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。
$ r5 G* S( m% g, c# g 2) 防止滑移的措施1 I8 c; O' ]1 T! Z+ M. j
A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。
+ g: |5 P- D6 m: s. g B. 采用弹性顶件装置的模具结构。4 s9 Y4 l4 l6 _: }9 B- d- V4 M
C. 采用定位销的模具结构。
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4. 补充内容:: i& Z( w4 B `- H" ?3 u
A. 弯曲可以压力机上进行,亦可以专用的弯曲机械弯曲设备上进行。
$ t" }3 q* O& [6 |9 a- Q8 @ B. 弯曲分自由弯曲和校正弯曲:自由弯曲是指当弯曲终了时,凸模、毛坯和凹模三者吻合后就不再下压。校正弯曲是指三者吻合后继续下压,对工件起校正作用,产生进一步的塑变。 |
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