模块四 弯曲与成形加工.pptx

模块四弯曲与成形加工;一、滚弯成形工艺;1．板材滚弯;由于上、下辊轴的转动，通过辊轴与钢板间的摩擦力带动钢板移动，使钢板受压位置连续不断地发生变化，从而形成平滑的曲面，完成滚弯成形过程。

卷制成形后，在成形件的下表面与两个辊轴的最高点B、C相接触，其上表面与上辊轴的最低点A相接触，这样，上下辊轴之间的垂直距离等于成形件的板厚，如图5-16b所示。;（2）板材滚弯的过程板材滚弯由预弯、对中、卷弯和矫圆四个步骤组成。

1）预弯

卷弯时只有钢板与上辊轴接触的部分才能得到弯曲，所以钢板的两端各有一段长度不能发生弯曲，这段长度称为剩余直边。

为了消除剩余直边应先对板料进行预弯，使剩余直边弯曲到所需曲率半径后再卷弯。;预弯的方法有两种：一是在三辊或四辊卷板机上预弯，适用于较薄的板材，如图5-19所示；;另一种方法是在压力机上预弯，适用于各种厚度板材，如图5-20所示。

;2）对中

在滚弯前使辊的中心线与钢板的中心线平行，即所谓对中。常用的对中方法如图5-21所示。;3）卷弯

一般情况下，卷弯时并不加热钢板。

但是，在钢板厚度较大而卷弯直径较小时，冷卷时容易产生较严重的冷作硬化及较大的内应力，甚至产生裂纹，所以这种情况需要对钢板加热卷制。

常用低碳钢、普低钢的热卷加热温度为900~1050℃，终止温度不低于700℃。

热卷能防止板料的加工硬化现象，但热卷时操作困难，氧化皮危害较大，板料变薄现象较为严重。

因此，也可以试用温卷，即把钢板加热到500~600℃进行卷弯。;冷卷时，上辊的压下量取决于来回滚动的次数、要求的曲率以及材料的回弹。

因此，实际工作中常采用逐渐分几次压下上辊并随时用卡样板检查的办法卷弯。

对于薄板件来说，可以卷得比要求大一些，用锤在外面轻敲就可矫正，而曲率不足时则不易矫正。

在卷弯较厚钢板时，一定要常检查，仔细调节压下量，一旦曲率过大就很难矫正。;4）矫圆

由于压头曲率不正确或卷弯时曲率不均匀，可能在接口处产生外凸或内凹的缺陷，这时可以在定位焊或焊接后进行局部压制卷弯，如图5-22所示。

对于壁厚较厚的圆筒，焊后经适当加热再放入???板机内经长时间加压滚动，可以把圆筒矫得很圆。;（3）圆锥面的卷弯

圆锥面的素线不是平行的，所以不能用三个辊互相平行的卷板机卷制出来。

但是，可采取调整上辊使其倾斜适当的角度，然后在很小的区域内压制并稍作滚动。

这样每次压卷一个小区域后，必须转动钢板后再压卷下一个区域，也可卷制出质量较好的圆锥面。;2．型材滚弯;在实际生产中，如使用通用滚轮滚弯型材时，外加作用力不可能完全符合滚弯成形的要求，型材的两侧也缺少可靠的制约。

在型材滚弯时可能会产生扭曲、翘曲和畸变等缺陷，如图5-24所示。

a）起皱

b）断面畸变

c）扭曲

d）绕弯法;二、压弯成形工艺;板材和型材压弯示意图，如图5-25所示。

a）板材压弯

b）型材压弯;1．板材压弯;在弯曲力矩作用下，初始阶段，板料产生变形，当变形量达到一定值后，板料内外表面开始屈服，产生塑性变形。

随着凸模逐渐压入凹模，板料内外表面全部出现塑性变形。;在凹模上的支撑点B逐渐向模具中心移动，同时弯曲力臂L和圆角半径r逐渐减小，板料与凹模V形表面接触，直到板料与凸模三点接触。

再继续下压凸模，板料与凸模接触点数目逐渐增多。凸模两侧与板料直边接触点挤压板料直边部分向相反方向变形，使两直边紧贴模具，且其夹角与凸凹模圆角半径完全吻合，弯曲过程结束。

;（2）最小弯曲半径

材料在不发生破坏的情况下所能弯曲的最小曲率半径。

弯曲时，最小弯曲半径受到板料外层最大许可拉伸变形程度的限制，超过这个变形程度，板料将产生裂纹。

因此，板料的最小弯曲半径是设计弯曲件、制订工艺规程所必须考虑的一个重要问题。

在一般情况下，弯曲半径应大于最小弯曲半径。

若由于结构要求等原因，弯曲半径必须小于或等于最小弯曲半径时，应该分两次或多次弯曲。

也可采用热弯或预先退火的方法，以提高材料的塑性。;（3）压弯的回弹现象

在压弯过程中，金属材料发生塑性变形的同时，仍还有部分弹性变形存在。

而弹性变形部分在卸载时（除去外弯矩）要恢复原来状态，使弯曲件的形状和尺寸与模具相应尺寸不一致，这种现象叫做回弹。

回弹现象的存在，直接影响弯曲件的几何精度，必须加以控制。;减小回弹的主要措施有：

1）将凸模角度减去一个回弹角，使板料弯曲程度加大，板料回弹后恰好等于所需要的角度。

2）采取校正弯曲，在弯曲终了时进行校正，即减小凸模的接触面积或加大弯曲部件的压力。

3）减小凸模与凹模的间隙。

4）采用拉弯工艺。

5）在必要时，如果条件允许可采用加热弯曲。;2．型材压弯;型材按弯曲角的大小不同，可分为大于90°的钝角件、90°直角件和小于90°的锐角件三种，如图5-27b所示。

;准备弯角的型材