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弯曲模和拉深模的基本原理 0 w6 Y! m4 t2 J) u
0 J' y& R5 X# {9 F2 ~2 V弯曲模的基本原理(一)
( I: a8 m6 S+ s3 ]7 n, q+ u6 H一、弯曲的基本原理
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% O/ k0 S& E# r' O
(一) 弯曲工艺的概念及弯曲件
2 ?( ]0 `' x, E# x( H3 {9 i& b 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。
2 j4 h1 h4 y( S3 { 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。
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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:1 _! ^ Z$ `( a+ K2 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。" ~ _" _" [/ N
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)。 [1 I- y2 F4 [; q3 m
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)。5 j" B1 e. e$ Q4 c
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。* A. \1 g9 f" I7 }
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: L3 j I& q% }: k
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8 ~# {- K/ b/ c' t' f (三) 、弯曲变形的特点:
2 _9 M! Z1 P; @" o; t4 U- _5 \ 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。
2 R5 Y9 v; K% T6 m# { 从弯曲断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层。2 z! B9 d9 r4 M$ y @6 n4 Q j
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! _7 ^4 q3 |' G' k% d二、弯曲件的质量分析" S5 y' L- |7 R3 `4 A y7 T ~
在实际生产中,弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。! P5 q4 s" k/ Y; H, F. |
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1. 弯曲件的回弹:9 h0 q5 |1 n+ h2 J+ f. _' \
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)。
. M; I2 q* U' L* W* W 回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt
1 B6 Q- h* ?- {, F" } 1) 影响回弹的回素:! n' t% O. b3 e0 J* g: C) d2 v9 Z
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。
4 X6 `; C% Z+ T, q/ r [5 e 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。
( K; `3 g+ K# A$ ]+ m$ E C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。
% H+ t+ @1 v6 } 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。
' Q- f$ K. M# V, c; L 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。" }6 `* @$ D0 J' m& S8 V
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2) 回弹值的确定,可查表。
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. x' _5 g j2 s6 C: K _* P 3) 减小回弹的措施:
; f7 K7 o3 m* m: [) x4 |! g# ` A. 从工件设计上采取措施。
4 [( `) D, c' i, i; V a). 加强筋的设计$ ]$ W8 F; w" k8 g* G
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。4 q: W. k2 c: K! T% ^5 Y/ ]
B. 工艺措施+ G. e1 a; M. ]) y& _# }( L
a). 采用校正弯曲,增加弯曲力
T; R) x+ I( k* `9 F: }" N b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。( U) n( f3 ]3 {: L) i
c). 加热弯曲
( j1 f+ e+ T( a. W" ]' X d). r/t>100用拉深弯曲$ g5 G- Z8 @- k: M
C. 模具结构上采取措施。
0 n T7 t( `2 M 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。1 _ g& D. F1 }& S1 d( Z$ x+ {
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。3 T8 U4 v" Y+ p) B
c). U形件可以采用较少的间隙。
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2. 弯曲件的弯裂
6 q1 D' e/ u+ `0 c! ~ 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。
( E" {. V' ~2 Z2 C1 s- {% ~2 | 弯曲件的相对弯曲半径r/t越小,则变形越大,越易拉裂。- w7 [8 n+ ~' E3 x
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4 \4 Y5 O8 Z/ {6 S- U% b 3. 弯曲件的滑移
6 q- C1 N( X2 F! O6 e2 K( z 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:% d( n0 W' P, s8 w6 U
1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。4 d- B1 b( P% P0 f
A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。
5 f# h: Q# i+ E/ Y- b2 X. J B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。: X5 X; i& S. P6 o2 t
C. 两边折弯的个数不一样。$ [3 B7 r @5 z; D7 [4 u
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/ [/ \2 ?9 P- p4 O. H: s% ?
E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。
( Y% [, m' c: u5 e 2) 防止滑移的措施
% u( k1 ~# U2 F4 S [' V2 { A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。, U1 ~! Z& l o! k' ?
B. 采用弹性顶件装置的模具结构。# r- I& e5 n2 ]: @$ o5 }0 x
C. 采用定位销的模具结构。
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6 g' i8 V% _& A* P; E. v 4. 补充内容:/ Z; a9 T* ]6 [$ F0 b, G8 d9 b5 h
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。- C, z- {9 C( _1 I+ a
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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