塑性成型5.ppt

2. 弯曲力弯曲力是拟定弯曲工艺和选择设备的重要依据之一。板料首先发生弹性弯曲，之后变形区内外层纤维进入塑性状态，并逐渐向板料的中心扩展，进行自由弯曲，最后是凸、凹模与板料（全）接触并冲成零件，进行校正弯曲。 弯曲力的大小与板料尺寸(b、t)、板料机械性能及模具结构参数等因素有关。最大自由弯曲力P自为经验公式：（7-2） 式中 r——弯曲半径 (mm)；t——板料厚度（mm）；b——弯曲板料的宽度（mm）； σb——弯曲板料的抗拉强度极限（Mpa）； k——安全系数，对于U形件，k取0.91；对于V形件，k取0.78。 3. 弯曲件的回弹塑性弯曲总伴随有弹性变形，所以在卸载后，总变形中的弹性部分立即恢复，引起零件的回弹，其结果表现在弯曲件曲率和角度的变化，如图2-2-12所示。图中ρ0和ρ0ˊ分别为卸载前后的中性层半径；α0和α分别为卸载前后的弯曲角。 图2-2-12弯曲件卸载后的回弹 3.1 影响回弹量的因素(1) 材料的机械性能 材料屈服极限愈高，弹性模量愈小，则弯曲后回弹角Δα=α-α0愈大。(2)相对弯曲半径r/t值 相对弯曲半径越小，弯曲回弹值越小。(3)弯曲角中心角α值 中心角α越大，则变形区域的r·α越大，回弹积累值越大，弯曲后回弹角Δα也愈大。(4)零件形状 形状复杂的弯曲件，弯曲后回弹角Δα较小。(5)弯曲方式 校正弯曲的回弹较自由弯曲的小。弯曲件的回弹除与上述因素有关外，还与模具结构有密切的关系。 3.2 减少回弹的措施(1) 改进弯曲件设计和合理选材 改进弯曲件结构，如在弯曲件变形处压制加强筋，可使回弹角减小，并提高弯曲件的刚度。对于一些硬材料，弯曲前采用退火处理，也可减少回弹。 ? (2)校正法 塑性弯曲时，中性层外侧纤维拉伸，内层纤维压缩。卸载后，内、外层纤维回弹方向与其相反，即外层缩短，内层伸长，总回弹趋势都是使板料复直，所以回弹量较大。针对上述特征，在弯曲行程结束时，对板料施加亠定的校正压力，迫使变形处内层纤维产生切向拉伸应变，那么板料经校正以后，内、外层纤维都要伸长，结果卸载后都要缩图2-2-13 用校正法减小回弹 短，内、外层回弹趋势相反，因此回弹量将会减小，达到克服或减少回弹的目的。如图2-2-13所示，采用校正法单角弯曲时，所使用的凸模几何形状和尺寸。一般认为弯曲金属的校正压缩量为料厚2％～5％。 (3)补偿法 补偿法是消除弯曲件回弹的最简单方法，因而应用广泛。它是根据弯曲件的回弹趋势和回弹量大小，修正凸模或凹模工作部分形状和尺寸，使零件的回弹量得到补偿。图2-2-14所示为单角弯曲时补偿情况，图2-2-15所示为双角弯曲时的补偿情况。图2-2-14 带压料板的单角弯曲图2-2-15 多角弯曲时的补偿情况a)斜度模具 b)加顶料 单角弯曲时,根据估算的回弹量，将凸模圆角半径rp,顶角a预先做小些，经调试修磨补偿回弹，对于有压板的单角弯曲, 回弹角做在凹模上（见图2-2-14），并使凸凹模间隙为最小料厚。 双角弯曲时，可在凸模两侧作出回弹角（见图2-2-15α）或在凹模底部作成弧型（见图2-2-15b），使工件底部局部弯曲，当工件从凹模取出后，由于弧面回弹伸直，而使两侧产生负回弹，从而补充圆角产生的正回弹。图2-2-14 带压料板的单角弯曲图2-2-15 多角弯曲时的补偿情况a)斜度模具 b)加顶料 (4)拉弯法 板料在拉力作用下进行弯曲，使整个板料剖面上都作用有拉应力。卸载后，因内、外层纤维的回弹趋势相互抵消，从而可减少回弹。拉弯工艺既可在专用的拉弯机上进行，也可用模具实现图2-2-16 用拉弯法减少回弹a）模具拉弯 b）工作台旋转拉弯 二、拉深拉深是利用拉深模使平面坯料(工序件)变成开口空心件的冲压工序。拉深可以制成筒形、阶梯形、盒形、球形、锥形及其它复杂形状的薄壁零件。图2-2-17 圆筒形零件的拉深1-凸模；2-毛坯；3-凹模；4-工件 1．拉深过程及变形特点 1.1拉深凸模和凹模与冲裁模的区别: ①它们都有一定的圆角而不是锋利的刃口 ②其间隙一般稍大于板料厚度。 在凸模的压力下，板料被拉进凸、凹模之间的间隙里形成圆筒的直壁。 1.2拉深件的受力变形特点: 拉深件的底部一般不变形，只起传递拉力的作用，厚度基本不变。零件直壁由毛坯的环形部分(即毛坯外径与凹模洞口直径间的一圈)转化而成的，主要受拉力作用，厚度有所减小。而直壁与底之间的过渡圆角部被拉薄最严重。拉深件的法兰部分，切向受压应力作用，厚度有所增大。 拉深时，金属材料产生很大的塑性流动，坯料直径越大，拉深后筒形直径越小，变形程度越大，其变形程度有一定限度。 图2-2-17 圆筒形零件的拉深 1-凸模；2-毛坯；3-凹模；4-工件 2．圆筒形件拉深毛坯尺寸及拉深