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弯曲模和拉深模的基本原理
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2 z4 u! E: J8 I% y* x弯曲模的基本原理(一) * d% L1 U: U5 H1 E
一、弯曲的基本原理: j! K# I8 N- P. q0 r5 D
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(一) 弯曲工艺的概念及弯曲件; l2 W) ^* p) ]1 B4 f3 t' f
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。" }4 d! b5 ^7 h7 o6 h( T; ]6 Z
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。. ~* f/ {( G9 |! v
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& s' d* P8 {+ K' S/ y X) y (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:
; k7 o! o6 a! x2 h* d 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。7 [0 s8 ?7 e0 z6 E( 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)。 6 U- u: b+ ~3 T
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)。2 z+ Q) |( f+ ^5 X4 q. K
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。
0 \/ y* Q j/ E/ e: S0 N 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。) t% T( e9 e/ e& {" p+ z% k
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(三) 、弯曲变形的特点:
' O5 V/ i/ {( U3 C% S6 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。# x# e% A+ C! [. U- V
从弯曲断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层。5 t8 M& V6 F' q7 C$ h5 ?
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二、弯曲件的质量分析
/ ]% J+ K- J) \0 [- a 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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1. 弯曲件的回弹:
! L: q2 O& N! e0 N/ R 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)。
$ ^9 ~7 L3 H0 b$ p 回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt
8 V$ v! H- Q* o) i 1) 影响回弹的回素:
! D6 V: @9 Y3 H, T9 O9 B( [( q 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。
9 {4 C! u- E! X6 Z( D$ \* r 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。
1 [/ E4 D' Y0 i" f |$ \3 h C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。 - o* V( \1 N9 Z$ G$ U
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。) U Z' o+ U" _% o' N
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。8 B$ V5 f2 m( {+ Z. b0 d
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2) 回弹值的确定,可查表。
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: v1 Y3 n, ^* t D J+ Y- [. K9 A. [# Z- H- W# i% {
3) 减小回弹的措施:3 C" m. V/ W7 d, v& _
A. 从工件设计上采取措施。
& L1 V2 L- ]% I6 j a). 加强筋的设计+ k9 P2 s0 u* J* V, V
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。
% i, h8 W. _ F4 i; y, T% ?4 s B. 工艺措施
7 ` b R, p+ u! |, f a). 采用校正弯曲,增加弯曲力
) r9 i% S) ^1 G# V# b1 s9 ~ b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。
& s# q3 u& H1 E: N6 e, s0 r+ p c). 加热弯曲, @4 U3 g# f- C7 c
d). r/t>100用拉深弯曲
3 E6 R& P6 J$ s C. 模具结构上采取措施。: L+ A4 R; {5 |1 v0 a
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。/ a: C1 N. J) _5 L: A6 p
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。
0 a: U' `# @1 ~4 K c). U形件可以采用较少的间隙。
) P _6 N, ]$ X2 {4 q; w+ w1 ^2 C: d; e9 j
& Y; y* G' Z5 a; q0 j 2. 弯曲件的弯裂
: o/ T( a5 v" k: t8 N% k 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。* T- I, V$ a8 p1 U5 J: i. q
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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% n) ]. K- K/ g" x& A# T. _. v" c* P/ T p, ` [ |
3. 弯曲件的滑移* t; H! i; I+ j/ C
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:
3 v9 _& w0 B4 D# n 1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。
0 }6 d# m* K* C4 Y& N# n A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。
8 N2 w* f, J+ `* w B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
4 N, ~+ k* H. H+ n( L" Z C. 两边折弯的个数不一样。
, M2 P }9 f! W( Y4 L9 E" i 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' {; O' [) a+ K6 c
E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。
3 b6 m- T3 H( w# P- y 2) 防止滑移的措施# p& ^9 x. _; H. q
A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。
2 v* O9 Y1 R& m9 v B. 采用弹性顶件装置的模具结构。/ b, S) v W( J: o9 L
C. 采用定位销的模具结构。
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4. 补充内容:3 Q% P+ j$ c. y, o0 z; g
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。0 p1 W) X3 @* Y) @ [
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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