11-1弯曲变形过程剖析.ppt

第11章 弯曲 §11.1 弯曲变形过程分析 一、弯曲变形过程 V形弯曲是最基本的弯曲变形。 随着凸模进入凹模深度的增大，凹模与板料的接触处位置发生变化，支点B沿凹模斜面不断下移，弯曲力臂l 逐渐减小，接近行程终了，时弯曲半径r继续减小，而直边部分反而向凹模方向变形，直至板料与凸、凹模完全贴合。 变形程度及其表示方法 相对弯曲半径（r/t）： r/t越小，表示板料弯曲变形程度的越大。 弯曲中心角为α 二、弯曲变形特点 （1）弯曲角α内，网格显著变化，直边基本不变。弯曲变形仅发生在圆角部分。 （2）内侧网格线缩短，外侧伸长，存在长度不变的中性层。 （3）变形区横断面变形： （4）变形区厚度减薄、长度增加； (窄板) ：断面变成内宽外窄的扇形。 (宽板) ：横断面几乎不变； 三、弯曲变形区应力分析 弯曲力矩增加，变形区内应力变大，从弹性变形过渡为塑性变形。 应力中性层，其曲率半径ρσ； 应变中性层，其曲率半径ρε； 变形较大时ρε＞ ρσ 塑性弯曲变形区的应力、应变 板料在塑性弯曲时,变形区内的应力应变状态取决于弯曲毛坯的相对宽度 以及弯曲变形程度。 宽板弯曲的应力状态是立体的，应变状态是平面的。 窄板弯曲的应力状态是平面的，应变状态是立体的。 四、板材塑性弯曲过程中的现象 1、回弹现象 当弯曲结束，外力去除后，塑性变形留存下来，而弹性变形则完全消失。弯曲变形区外侧因弹性恢复而缩短，内侧因弹性恢复而伸长，产生了弯曲件的弯曲角度和弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。这种现象称为弯曲件的弹性回跳（简称回弹）。 回弹值与板料性能、相对弯曲半径及模具结构等有关。 弯曲时现象 2、板料弯裂 外层切向拉应力超过板料的σb时，板料沿弯曲线方向（垂直于板料切向）被拉裂，造成弯曲件报废。 r/t不能过小。 3、变形区减薄 弯曲时外层材料的减薄量大于内层的增厚，使板料厚度变薄。r/t越小，减薄越严重。 4、板料长度增加 板厚减薄使长度增加。 * * 2 网格试验 (a)弹性弯曲； (b)弹-塑性弯曲； (c)塑性弯曲 弯曲毛坯变形区的切向应力分布图 应 力 状 态 宽板 （B/t＞3） 窄板 （B/t＜3） 长度方向σ1：内区受压，外区受拉 厚度方向σ2：内外均受压应力 宽度方向σ3：内外侧压力均为零 长度方向σ1：内区受压，外区受拉 厚度方向σ2：内外均受压应力 宽度方向σ3：内区受压，外区受拉 两向应力 三向应力 塑性弯曲变形区的应力、应变分析 应变状态 宽板 （B/t＞3） 窄板 （B/t＜3） 长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变 厚度方向ε2：内区拉应变，外区压应变 宽度方向ε3：内区拉应变，外区压应变 长度方向ε1：内区压应变，外区拉应变 厚度方向ε2：内区拉应变，外区压应变 宽度方向ε3：内外区近似为零 三向应变 两向应变 塑性弯曲变形区的应力、应变分析