五金冲压基础知识培训.ppt

* 排样原则 排样合理与否不但影响材料的经济利用，还影响到制件的质量、模具的结构与寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标。因此，排样时应考虑如下原则： １．提高材料利用率 (不影响制件使用性能前提下，还可适当改变制件形状)。 ２．排样方法使应操作方便，劳动强度小且安全。 ３．模具结构简单、寿命高。 ４．保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。 排样方法 １．有废料排样法：沿制件的全部外形轮廓冲裁，在制件之间及制件与条料侧 边之间 ，都有工艺余料 (称搭边)存在。因留有搭边，所以制件质量和模具寿命较高，但材料利用率降低。 ２．少废料排样法：沿制件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在制件之间(或制件与条料侧 边之间 )留有搭边，材料利用率有所提高。 ３．无废料排样法：无废料排样法就是无工艺搭边的排样，制件直接由切断条料获得。是步距为两倍制件宽度 的一模两件 的无废料排样。 * * * 弯曲开始时，模具的凸、凹模分别与板料在A、B 处相接触，使板料产生弯曲。在弯曲的开始阶段，弯曲圆角半径r很大，弯曲力矩很小, 仅引起材料的弹性弯曲变形。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，即lnl3 l 2 l1 。 同时弯曲圆角半径 r 亦逐渐减小，即 rn r3 r2 r1 ，板料的弯曲变形程度进一步加大。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。 * 对于厚度为t的板材，在弯曲变形的初始阶段，弯曲力矩不大，变形区受最大压应力内层金属和受最大拉应力的外层金属，都没有达到屈服极限，仅产生弹性变形，其应力的分布见图3.5a。当弯矩继续增大，毛坯的曲率半径r变小，变形区内、外层金属首先进入塑性变形状态，，然后逐步从内、外层向板厚中心扩展 弯曲毛坯变形区的切向应力分布 * 在弹性弯曲时，受拉的外区与受压的内区以中性层为界，中性层正好通过毛坯的中间层，其切向应力应变为零。若弯曲内表面圆角半径为r，中性层的曲率半径为ρ=r+t/2,弯曲中心角为α，则 距中性层y处的切向应变εθ为　　　　　　　　　　 　　　　　　 切向应力为：　　 　　　　　　　　　　　　　 从上式可知，材料的切向应力σθ和切向应变εθ的大小只决定于y/ρ,与弯曲中心角无关。当变形不大，可以认为材料不变薄，且中性层仍在板料中间。板料变形区的内表层和外表层的切向应变与应力值(绝对值)最大，为： 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 若材料的屈服应力为σs，则弹性弯曲的条件为： 　 即 或　 式中相对弯曲半径r／t是弯曲变形程度的重要指标。当 r/t 减小到一定数值，即 r/ t＝1/2（Ｅ/σs－１)时，板料内、外表层金属纤维首先屈服，开始塑性变形。 * 当弯曲变形程度较大，r／t＜5时，板料上另外两个方向的应力应变值较大，不能忽略。变形区的应力和应变状态则为立体塑性弯曲应力应变状态。设板料弯曲变形区主应力和主应 变的三个方向为切向(σθ、εθ )、径向(σt、εt)、宽度方向(σΦ、εΦ)。根据宽板(B/t＞3)和窄板(B／t≤3)，变形区的应力应变状态归纳如下： * 弯曲力是设计冲压工艺过程和选择设备的重要依据之一。由于弯曲力受到材料性能、制件形状、弯曲方法、模具结构等多种因素的影响，因此很难用理论分析方法进行准确的计算，一般来讲校正弯曲力比自由弯曲力大。生产实际中常用下列经验公式作概略计算。 自由弯曲力 V形件 ? ? U形件 F自—冲压行程结束时的自由弯曲力 k—安全系数，取1.0 ~ 1.3 b—弯曲材料的宽度 t—弯曲材料的厚度 r—弯曲件的内弯曲半径 sb—材料的强度极限 * F校=qA F校—校正弯曲时的弯曲力 A—校正部分垂直投影面积 q—单位面积上的校正力 * 弯曲中性层位置 在弹性弯曲时应变中性层与应力中性层是重合的，且通过毛坯横截面中心。在塑性弯曲中，当变形程度较小时，通常也认为应变中性层与弯曲毛坯截面中心轨迹相重合，即ρ0＝r＋t／2。但板料在实际弯曲生产中，冲压件的弯曲变形程度较大，这时应变中性层不与毛坯截面中心层重合，而是向内侧移动，致使应变中性层的曲率半径ρ0＜r＋0.5t。弯曲变形前后体积是永恒不变的。 * 1．有圆角半径的弯曲(r＞0.5t) 有圆角半径的弯曲件，毛坯展开尺寸等于弯曲件直线部分长度与圆弧部分长度的总和。 　　　　　　　　　　 L为弯曲件毛坯总长度（mm）；ｌｉ为各段直线部分长度（mm）；α为各段圆弧部分弯