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弯曲模和拉深模的基本原理 - W4 F( A* I' |0 G5 ~
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弯曲模的基本原理(一)
7 r* R7 S- E8 Q8 f( p; \: N一、弯曲的基本原理
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(一) 弯曲工艺的概念及弯曲件1 h! x0 b7 d# q
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。
3 E; _; K' Q/ ?) A 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。5 W% t* q" j* L! d( s7 w, t
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0 ~9 i0 [7 S. U0 x (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:
5 M2 j+ T* v/ t3 {: P 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。5 A# `4 u% A( o* \- K/ V
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)。 & u, J# W" u) v9 I2 N0 T9 i1 E/ b
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)。
1 n5 M7 T r2 G4 L 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 _# @8 G1 j$ q5 g, u% F! M
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。4 q0 h% M3 N0 G+ t! X! W" W
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/ P9 s& I, a! J, `4 X7 z (三) 、弯曲变形的特点:$ w; w" N9 Y: x
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。* E6 i0 t. B1 y' V0 w5 C/ D# O0 M! t
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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! f5 _% |2 q; r! z( B. q7 R二、弯曲件的质量分析% g- V9 m3 [9 O" U j
在实际生产中,弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。) v4 d/ q, C; }, `8 P( Q! m# u5 M
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1. 弯曲件的回弹:/ S4 l5 n2 K H% e4 W
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)。' ^, L) t8 q9 Y7 b5 J0 n. S
回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt
+ C7 ^1 ?7 l0 m) `1 o 1) 影响回弹的回素:$ b# `: X, C% [$ ^ d3 ?
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。8 n6 a' h7 A6 F# B/ ~/ B
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。
6 r h+ Q1 n4 H4 _ C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。 , I; k( m$ c: x
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。
+ K. b( X& F9 m; Z0 t: e$ C 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。+ z! n4 a1 T3 s, k) e
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2) 回弹值的确定,可查表。' P/ V* \ @0 X% a+ ?$ R
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3) 减小回弹的措施:
. \( o5 F' _: t A. 从工件设计上采取措施。: E8 b1 D6 X2 m3 m" \2 F
a). 加强筋的设计2 z& _, a2 a6 M1 k
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。' m# U( p3 N- c0 L" i/ ~
B. 工艺措施
o) _2 I+ r+ z4 K5 `3 k } t: o a). 采用校正弯曲,增加弯曲力
- e. q& s! W% b% ], b' }4 i b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。
; x8 a% M- F0 r3 { c). 加热弯曲
1 c, m' {& j% @5 ~ d). r/t>100用拉深弯曲
/ w# d8 o5 n5 r3 U% z3 g) Y$ T/ R C. 模具结构上采取措施。
7 X$ U( R! r, I S' n$ g 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。# n9 G) U* J m3 O( ]0 p
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。* P, Y( W" L; j/ e
c). U形件可以采用较少的间隙。6 {( M# Z& D) T
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2. 弯曲件的弯裂
! ?; [- W3 [% S 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。
' s# T0 g5 E6 W9 D5 c: q/ k 弯曲件的相对弯曲半径r/t越小,则变形越大,越易拉裂。7 {# ^4 l3 j' f( w' e1 g* c
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3. 弯曲件的滑移
7 J: [- z/ ^8 [) |" I6 L 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:! Z& X- @- l& X( s9 J! e; V
1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。
y3 s* z8 U/ ?9 V6 x2 r: _ A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。+ {& v* N- Z7 @0 u' t
B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
0 r% ]2 V! N) i w4 s( x C. 两边折弯的个数不一样。: G) g. t7 [+ z1 F1 f& S s: A
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
) u" Y; Y' x1 A0 N8 ^1 W E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。0 `. W/ m. X; D$ @& ~ T+ k
2) 防止滑移的措施5 Z$ U8 p2 u( v+ M7 }% D
A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。
' K2 o- M i) R B. 采用弹性顶件装置的模具结构。
/ l9 V, |0 P/ B$ c+ ^/ r C. 采用定位销的模具结构。
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4. 补充内容:0 T6 B8 c$ d! z1 Z) U+ _. 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。! T3 I6 L& w9 Y2 g5 |% K3 j
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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