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弯曲模和拉深模的基本原理
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弯曲模的基本原理(一)
/ t4 W; o* s, N2 W$ B8 j一、弯曲的基本原理
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(一) 弯曲工艺的概念及弯曲件; y: J9 _4 H6 [% j, B- 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。
; T+ p- Z" I h5 P; r, a 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。 o4 }6 c* b5 t% ~2 J
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' y; D0 M& [( N% B8 X (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:
$ r# J8 o) ~3 ?, 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。+ T# N8 c9 L# o8 W3 V
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)。
5 c' O2 Y! _8 c: R8 u" } 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)。/ J$ \! E0 t B
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。
: u+ ~3 w: f, @: R$ c! Q- R 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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/ s3 m5 i9 I% |, |4 N (三) 、弯曲变形的特点:0 t2 j. x1 [* h- i5 m, s# J& `
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。 e) U$ ?5 I8 b
从弯曲断面可划分为三个区:拉伸区、压缩区和中性层。9 b3 S9 }/ _& t& a9 n: p( m* n8 B
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, L! Q! G% J5 {6 K' l- ?( Z8 F二、弯曲件的质量分析! W8 K- U2 A/ H% Z7 X, ^5 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。
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1. 弯曲件的回弹:) M+ I8 \% O2 k$ g
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)。
% t+ q4 r- Z1 f5 ^# z7 j+ P 回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。Δφ=φ-φt5 }, k% p; G* Y0 R
1) 影响回弹的回素:, b g5 Z" @7 @" s4 T
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。
$ C/ R3 ]7 I6 [+ ?" ^, q 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。
- k1 y: }/ g. c ^& n5 j( T C. 弯曲力:弯曲力适当,带校正成分适合,弯曲回弹很小。
- X: t. G5 Z# 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。! h) n& p1 f! l9 d# E! |
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。+ K- l4 Z. s2 X5 x
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2) 回弹值的确定,可查表。8 \9 V7 e* t7 X1 M1 o# x
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3) 减小回弹的措施:
( u# Y5 R/ K! }/ u A. 从工件设计上采取措施。
7 O; }' T5 m1 {# a1 r7 w! b& X a). 加强筋的设计
* m( ~6 M, ]* v. M( l' ^; s 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 y; O g9 [; d* F7 l B. 工艺措施
" y4 Z. J3 m4 D2 i3 m" ]5 S+ ^ a). 采用校正弯曲,增加弯曲力6 x5 j$ [& K' E5 }, w3 T
b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。4 o9 {2 l1 p' f' C3 t3 k: Y% M G
c). 加热弯曲3 s1 {: G/ g$ o' X2 r2 j
d). r/t>100用拉深弯曲
- t* A' d8 Z' C, u- g0 P C. 模具结构上采取措施。
5 V [- V( U+ s" x' W 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 _7 e2 p5 L0 O0 ?8 E/ y: j# \/ A
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。2 `/ q5 V5 c' ]; ?/ G
c). U形件可以采用较少的间隙。3 n9 A" Q3 b2 z/ u; R/ I8 \4 g& u' h
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2. 弯曲件的弯裂0 ]: I$ W* w, \8 b, M; q
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。% {3 I2 j. T' Z( s
弯曲件的相对弯曲半径r/t越小,则变形越大,越易拉裂。8 Z% t# b3 q9 \- V& n; B, x
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8 P+ {' }. U+ v6 D; A/ j& S; Z 3. 弯曲件的滑移
4 U3 x/ B# b' K/ H, l9 s" ?7 G 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:1 u, r6 o, R3 D' K
1) 产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。
9 H6 }9 ]9 c3 h. |3 }( n0 ]5 s- J- X A. 工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。! {3 W* N+ p# y: T( a& L
B. 凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
) q; k$ w. w' H4 H6 s7 R C. 两边折弯的个数不一样。/ M; A: _) {8 X \7 Z4 ~
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
5 l# c+ O& ]3 |! C: E E. 凹模两边的间隙和润滑情况不一样。
0 H d% p( Y' |4 H+ ]4 V; ~, W 2) 防止滑移的措施% k/ U* j: {, d: r1 O# y" o" R+ C
A. 尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。! ~5 S2 A" v+ `! x
B. 采用弹性顶件装置的模具结构。
/ f5 _5 R: u# G C. 采用定位销的模具结构。. N: T, z" S+ M t& _: `. c
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) O8 ~ ?& r/ G 4. 补充内容:# L! ^0 _* k- y' Y
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。
8 C% d. r6 l+ j7 o( t 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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