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弯曲模和拉深模的基本原理 9 N5 A2 _ V, e( ?1 x
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弯曲模的基本原理(一) / a% D% e( Q/ k$ _
一、弯曲的基本原理# M9 v" f U9 k; ^8 C4 v. Y
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(一) 弯曲工艺的概念及弯曲件
1 H6 D8 e1 u" p- Y6 N1 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。
) S1 H: I* P3 i: K 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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4 v; m( r2 h/ v; u (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:
2 c5 W4 q4 R* O3 e0 A% t 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。. T( `/ u6 @/ B7 p2 q- T, a9 D
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)。 7 R+ I7 }3 ~. a3 ?
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)。/ P' O! L) D% ?6 `" _% N
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。9 F Q* x: ?, 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。
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' z5 ]% k" }% }5 B5 S3 C: f4 Z (三) 、弯曲变形的特点: j$ s; m$ v# B' I2 ?
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。
- a' |4 v8 v' X7 w9 H/ | 从弯曲断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层。) f/ |% g1 r5 w! Y- M) W
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二、弯曲件的质量分析* ?+ ]0 B3 X, S8 s2 i, h8 o
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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* \- L9 a& g0 k( H8 _/ O 1. 弯曲件的回弹: q: n9 Q* R. U" H
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$ d0 u0 a* f% y 回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt+ Z! k* k' }4 v: u$ v$ Y
1) 影响回弹的回素:. A6 Q4 K! E7 a; p8 a! \2 [
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。
2 M" n) P9 {4 N, D" M( Y 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。
_& y, E* z' K7 V' q6 X. p6 w C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。
/ h+ ]$ S9 [- ~" A& 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。# x r' P) l1 J" x
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。) q5 j9 n' K% t- A3 J2 @6 C
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2) 回弹值的确定,可查表。
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, N8 ]' Z% g) P 3) 减小回弹的措施:/ J/ L% l& _, j. u5 q& F; M4 v) r' g4 M
A. 从工件设计上采取措施。0 V& N+ P8 G) M' s% }
a). 加强筋的设计
9 p4 n! ~( n7 f( ~! v" _: A 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。+ K1 X9 ~! v+ s+ B
B. 工艺措施
/ l7 `( a& W5 b9 h a). 采用校正弯曲,增加弯曲力
2 A* @ `' q; ]% s" m8 { b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。4 ^/ W. P+ @' \, N! w' }7 u
c). 加热弯曲
1 W) J* R; K+ `$ A3 t9 a d). r/t>100用拉深弯曲# g6 j! D) b( b8 E8 S5 l
C. 模具结构上采取措施。
7 Y4 b* V7 j- R8 o- C' g Q3 H0 Q9 U 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。
: R0 L0 F% }+ }' @) N0 \ b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。
- {' w2 v1 e. Q9 U5 W c). U形件可以采用较少的间隙。
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* M, h/ [* w6 _/ w* [; U U 2. 弯曲件的弯裂
" B! Q4 l. k. R/ M3 P9 a: }) U1 ~) ~ 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。. t3 V) m5 Q. }) ^3 D8 L
弯曲件的相对弯曲半径r/t越小,则变形越大,越易拉裂。3 r: \+ r. i3 T- `; m) g e7 ^9 ^
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0 B! F5 Q$ Q$ I8 r 3. 弯曲件的滑移
/ r. G% z l% R0 T) E! A 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:
* s) {- f4 O6 s3 s 1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。, p! m7 F8 B. y
A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。
# ]/ Q- a& O( V+ W# w B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
+ ]. } V$ B$ F9 x) o0 Q# y+ u C. 两边折弯的个数不一样。
u2 F$ e- }2 _9 Y: ~8 `; F* h1 w 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
" x" s o: O& T+ a" ^ E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。
0 h: N6 i0 N* [; v8 d2 ` 2) 防止滑移的措施, J1 ^2 Q3 |3 G5 Z* @
A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。
+ o4 N% j6 U0 h B. 采用弹性顶件装置的模具结构。
5 N8 w1 o2 N2 B* O# ]/ \ C. 采用定位销的模具结构。& W( V7 s- A8 H8 H
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9 F1 R( \8 w" @+ C- }6 J( i8 Q5 | 4. 补充内容:
9 v6 w+ c' s6 ]: I. 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。; X0 I# A5 L- {/ P' ^& l$ Q
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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