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弯曲模和拉深模的基本原理 / D! P. B. |- r2 K/ q' n
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弯曲模的基本原理(一) ( q$ C! J0 ]6 j& r" y* n8 ~8 K: i
一、弯曲的基本原理7 A5 g$ C: `# r" B3 e+ q
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6 C: q. J0 s; M+ w (一) 弯曲工艺的概念及弯曲件
% p! X( R( U; n. F4 P0 q/ x 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。5 J0 N4 W9 c0 i4 f( |- s$ ~' ]
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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$ w, G, U" [8 F (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:6 d+ p3 c# a1 C# r9 c1 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。
3 l0 V+ d! @. O0 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)。 ; T6 T5 P: y5 K: ]/ k* i
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 r( ~) A6 u' W }/ N" Z 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。
- M$ B( d9 T9 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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& m) p5 P' y. ^+ ^ (三) 、弯曲变形的特点:
5 b% G& P+ C& a) I7 p' z# ~+ L, n 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。8 M% G, D' g% Z& f
从弯曲断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层。# X3 Z5 g( k5 j( L
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二、弯曲件的质量分析
& N7 `5 i- _) Y0 i1 ~ 在实际生产中,弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。: D5 M, Z: Z8 s7 }* B. V
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1 I5 c( m4 ?% e ?6 P 1. 弯曲件的回弹:
! ] Y( J5 ?3 W" b0 F% v 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 v% l( H4 F7 o) F1 w- o1 [9 w$ r
回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt" W1 R0 H5 K+ P8 s* f r+ ^8 P5 w
1) 影响回弹的回素:
+ u# L% l8 D ], [+ Z$ c 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 i/ \/ M" k; m# T) @: H& A
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。, c5 G3 P& Y$ q4 l
C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。
: C* P2 K8 w* P+ ^ K 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。
, S5 `. Y- ?4 b 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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! l' N9 R0 U$ Y% O# [; g% O% T 2) 回弹值的确定,可查表。
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3) 减小回弹的措施:
# O4 D$ u0 u' b8 [- K A. 从工件设计上采取措施。5 V9 y: c2 W) g0 c2 Z& i
a). 加强筋的设计
& `% n+ M8 ~3 H) L) h$ p" ^# T 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。
7 z2 c" k8 a) |7 ?2 O B. 工艺措施
# f3 Z u" j/ g$ `5 n% e a). 采用校正弯曲,增加弯曲力
U& ?+ P- G5 \4 O. \ g b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。0 L* k# N! D) t$ V: y6 |
c). 加热弯曲
% k: C) O/ v% Y1 A# D0 a! Q7 y( K d). r/t>100用拉深弯曲, C" S) _" P0 H# x: x
C. 模具结构上采取措施。
$ y5 N A% r& w9 `2 k3 }2 I 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。7 X% c& l/ ~# m& F+ e# ?& N7 s
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。; ~' Q. S8 s) [: K& J; J7 @
c). U形件可以采用较少的间隙。
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$ D8 n+ A+ M$ `6 t 2. 弯曲件的弯裂
' F3 m8 m4 c7 P3 L7 T 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。
' ], C3 ?! L5 H3 L 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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! y2 O! ~+ e: v/ d/ C9 o 3. 弯曲件的滑移
1 l6 X$ H) E. ]; [- q 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:) h' R C2 l' m
1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。, U; X" m9 E0 Y
A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。
1 d4 m. z& X4 Q( @ B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。5 K* o' O$ F% S, r
C. 两边折弯的个数不一样。9 m" K* Z4 u( G, }2 K+ B( C
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
) K/ L% y3 a0 o2 a# X* L E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。5 S+ |, W1 f. @7 }! V: y3 S
2) 防止滑移的措施
$ n- q. a$ L. }: h9 u A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。/ p! n: e; e4 m& L9 j* ^, A0 A0 c
B. 采用弹性顶件装置的模具结构。
- g) i7 ]+ q$ p- J* d C. 采用定位销的模具结构。
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2 q, l; g' B* b, c: ?4 {4 X 4. 补充内容:
) v3 Z, a8 f4 @) \& E 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。
5 ?; j o; L6 |' t+ X 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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