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弯曲模和拉深模的基本原理
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i$ l4 x' }+ v9 n/ e弯曲模的基本原理(一) ( |8 A. z. \3 o' z+ f& d) n6 v1 A
一、弯曲的基本原理; V* {, k- |$ y, [, \# n
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(一) 弯曲工艺的概念及弯曲件2 X9 `: k' N0 A6 V' 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。/ S/ k! P& K& z, e$ x) `
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。6 K) X8 v4 |- J% d1 u
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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:
& X8 z) y8 K6 M. X 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。
; u ], u/ [1 J. }. O& f# g. C 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)。
$ v4 l& x2 a+ O( x/ k 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)。
& c0 C/ z& f2 f+ x/ Q! k8 V7 ` 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。5 k0 r( n: w, Q- l+ |$ k$ m) w
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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. j/ f+ V# z/ j- i; d (三) 、弯曲变形的特点:
* `: i. n/ Y/ Y8 t% f, F3 {$ w& d' { 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。
, i( J& l" X. ^/ K7 B i4 W1 b9 A 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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) m; b* ~' d0 K/ V% v& y二、弯曲件的质量分析
6 Y* ?# M# s. X( G5 M1 ] K5 u" ]3 F 在实际生产中,弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。; S$ i+ B" |, v! S8 z0 \
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1. 弯曲件的回弹:
4 e5 o! C3 ~! c) g( 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)。
- k& d5 H$ B1 x" N 回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt
# \8 w* P# h0 _2 q 1) 影响回弹的回素:
4 }5 _' @# D" p. Y! s 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 a3 x% D( K+ H; U9 m5 n5 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。
" a) @) P2 w+ X9 a; V C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。 ( g4 }6 |. o: [: y3 a
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。1 n1 j% K" V$ P- a8 [& V; u+ g
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。" o D: u6 ]1 B) F }- C% A
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- ~; @6 f. ^% z, m. ?; j 2) 回弹值的确定,可查表。
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& W, R/ D( n# T0 ?) ^& q! c7 M! I; Q8 }; X, N, O$ Z
3) 减小回弹的措施:
7 `4 U% j3 `2 x3 L5 O) F/ B1 R A. 从工件设计上采取措施。# a1 Q# d2 K3 j3 g" ~
a). 加强筋的设计
- Z3 K1 B0 i) W5 U n 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。# e8 Z/ L v( B+ d" O
B. 工艺措施( r o$ A$ H% t" L
a). 采用校正弯曲,增加弯曲力3 w, g0 P' o; I( U) P
b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。
2 B6 _" u& I) @( j/ w. {/ d- Y. a c). 加热弯曲+ t4 B* k/ Q: j+ {$ Q3 d
d). r/t>100用拉深弯曲
) a& S8 g& F3 ^0 i. E! h C. 模具结构上采取措施。
" a2 F. h2 v( ^. E$ J$ r7 L 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。3 X. C8 G3 P0 U+ ^& F. K
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。) \8 j4 w9 ~+ ^5 h3 F, R
c). U形件可以采用较少的间隙。
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2. 弯曲件的弯裂4 Z, P+ Y+ _# s5 d
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。1 C8 s* m# i# O2 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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3. 弯曲件的滑移1 ` L0 ~2 @5 i* U6 D, l" W9 j
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:6 i8 h9 X0 v% a1 j0 m" R, f# k
1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。5 C# ~' V8 u" O1 p, t
A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。, [# M6 G7 {9 P& ]( b+ n2 c: k- [; }
B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
3 C9 o! Z6 @ I- Z7 W! @ C. 两边折弯的个数不一样。
% O; u7 x, R* Q p8 Z) ~6 K 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 Q' H. [& @/ t E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。8 {( Z( X+ |7 b* F
2) 防止滑移的措施1 v+ Y% k1 M5 V4 B: q
A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。$ ~4 X( n8 u6 I2 V& t
B. 采用弹性顶件装置的模具结构。. } A6 b7 T' A$ u
C. 采用定位销的模具结构。; ~: j2 _8 y1 i {6 d: M& t
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4. 补充内容:% R( Z8 ? V3 C. G8 u- k
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。
. b6 B% m9 z: Z5 C' \* C 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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