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弯曲模和拉深模的基本原理 + n. b+ o% y [7 p/ y8 h
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弯曲模的基本原理(一) 6 H: I3 Z4 _+ }& K1 k8 ^/ C
一、弯曲的基本原理
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(一) 弯曲工艺的概念及弯曲件
3 T4 c; [9 j# ~, R0 m6 h 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。! F; c5 U/ A( |$ q3 ^% o& q
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( D$ T! v& M( J# V9 `
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! N) o( I3 D0 R/ q" v (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:; X" `- R8 c- d. w7 ^, |
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。 b A. Z. @' c, p. K$ ]& o; a( 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)。 ' P3 }6 r* Q/ u% P) ~
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)。
0 M) x1 M& v! |8 e; n9 \' p+ ?0 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。7 C5 y! u! O7 z
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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(三) 、弯曲变形的特点:' R' q& ?0 f# z3 A% l
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。
4 e* o6 p! l- Q& q 从弯曲断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层。2 A( t n1 h8 @# q
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8 D0 a, }) }; V2 }1 A* e4 N二、弯曲件的质量分析* j3 w4 z! h, Y, b5 r4 C- L
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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8 F, L& F. g2 L8 s. F) l4 `3 x 1. 弯曲件的回弹: O- g; P! ?3 g4 S6 z- u6 J1 u
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)。: L5 T3 q% c1 i7 y+ q. x* s
回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt3 t) r9 t9 d! e G- l
1) 影响回弹的回素:
- I7 O3 g4 D2 U# y 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。+ W6 d3 T, {: K( ?
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。2 p/ e4 F) N9 E2 i1 Q+ U4 I! _
C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。
, N4 h1 z! m( n7 E+ O 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。
( ]" f I$ |. H. D3 E( d) I% w; n5 G/ j 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 ]- d2 R# r' u* m2 s
A. 从工件设计上采取措施。# D% V, v' p0 A9 S( b; [
a). 加强筋的设计( k: n" M0 `5 F1 z2 j% R
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。( c! u1 M6 C& D6 c5 \
B. 工艺措施
5 E9 F' H7 q1 X$ U* E3 K a). 采用校正弯曲,增加弯曲力
' Z1 N7 ~. w% T: ` b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。5 O5 @5 B9 G, ?; i d% X- u
c). 加热弯曲' m2 y9 ]7 L- s1 S$ @( ~+ x/ v
d). r/t>100用拉深弯曲+ A. Z3 _2 P. a5 n
C. 模具结构上采取措施。' k7 A7 b: T4 x
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。- j1 x6 K) v( F4 H9 [) A
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。. E9 u: ?) a1 E" `: d$ P$ m% y( r1 x
c). U形件可以采用较少的间隙。6 \* {2 H$ Q% S: Y" j
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0 m7 x* c$ D! J/ G# v- x @ 2. 弯曲件的弯裂
: y$ y$ i0 r, b 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。
% } x" V G5 N" M 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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9 n+ i- w! j$ c- W0 a1 o 3. 弯曲件的滑移1 u) D3 C! D; X, H
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:
' J' I/ H) q% s3 b% i 1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。
# X% Z ^/ f# M A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。; O1 x9 T. J+ p5 [
B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
\+ x) P; F5 g; V0 R i C. 两边折弯的个数不一样。
. U3 O' M d, _. ?4 E( `( } 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6 D% D9 i8 T4 T8 W8 n
E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。
5 b; Y% P- y) A& h3 ? 2) 防止滑移的措施, h f8 O( }0 J
A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。2 R9 A/ R! P% w& s$ l+ {
B. 采用弹性顶件装置的模具结构。6 r F0 ] e! V# P3 \! v2 \
C. 采用定位销的模具结构。
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4. 补充内容:: [0 f* O( t4 G; c, T
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。, d* J% j# l4 c9 C. ]# L! _8 V
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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