冲压工艺与模具设计（第二版）课件 (第5章）弯曲1.ppt.pptx

冷冲压工艺及模设计;课程名称冷冲压工艺及模具设计2.

课程编号1111400.

学时学分48（4）学时3学分.

专业层次材料成型及控制工程.

备课教材《冲压工艺与冲模设计》.

吕建强主编西电版2021

授课班级材控1201.

授课日期2023年2～5月.

授课教师吕建强.

归口系部材料成型系.

版次01.

;第5章弯曲工艺与弯曲模具;板材弯曲;拉弯;折弯;折弯;滚弯;5.1弯曲变形过程及特点;5．1．2弯曲变形分析;1、变形区的位置

变形主要发生在弯曲带中心角?区域内，中心角以外基本上不变形。

弯曲带中心角?与制件的

弯曲角α之间的关系为：

α+?=1800。;2、变形区变形特点;（2）厚度方向

在弯曲变形区的厚度方向，以中性层为界，内层材料切向受压缩，厚度应增加，而外层材料切向受拉伸，厚度将减薄。由于中性层内移，使外层受拉伸区域大于内层受压缩区域，故外层材料的减薄

量将大于内层材料的增厚量，弯

曲变形区的板料厚度会出现变薄

现象。;（3）宽度方向;3、弯曲变形中性层的位置;由上式可知，η1，ρ0r+ηt/2。而r+ηt/2为变形区板料几何中心层的曲率半径，这表明弯曲后变形中性层不与几何中心层重合而发生了内移。随着r/t值的不断减小，应变中性层也将不断内移。

此外，由应变中性层内移可知，应变中性层处的材料在弯曲前期的变形是切向压缩，而在弯曲后期必然为切向伸长。因此，应力中性层在弯曲时也发生了内移，且内移量比应变中性层还大。;5.1.3弯曲变形区的应力应变状态;1、弹性弯曲变形;2、弹—塑性弯曲变形;3、纯塑性弯曲变形;4、立体纯塑性弯曲变形;5.1.3.2弯曲变形区的应力应变状态;5.2弯曲件质量分析;?;由上式可见，当r/t值越小，板料外层材料弯曲时的伸长率δθ就越大。当r/t达到某一最小rmin/t值时，将会导致外层材料的弯曲破裂。因此r/t值是弯曲加工中的重要工艺参数，能够表达弯曲的变形程度的大小。一般在弯曲工艺中，又将r/t值称为相对弯曲半径，而rmin/t值称为最小相对弯曲半径，用来限制弯曲变形的极限程度。;2、影响rmin／t的因素;（2）弯曲带中心角的大小;（3）板料的纤维方向;（4）毛坯的断面质量和板料的表面质量;（5）板料的厚度;3、防止弯裂的措施：

（1）适当增加凸模圆角半径，使r/trmin／t。

（2）r/trmin／t时，可采用2次（或多次）弯曲，并增加中间退火工序或先在弯曲角内侧压槽后再进行弯曲。

（3）使弯曲线与板料轧制方向垂直或成30°方向。

（4）将有毛刺的一面放在弯曲凸模一侧;5.2.2回弹;（2）弯曲回弹与残余应力分布;2、影响弯曲回弹的因素;如图（a）所示，两种材料的屈服极限σS基本相同，但弹性模量却不相同（E1E2）。又如图中（b）所示，两种材料的弹性模量基本相同，而屈服极限不同，当弯曲变形程度相同时，卸载后，屈服极限高的或经冷作硬化的材料其回弹量将大于屈服极限较低的退火钢。由于钢材的弹性模量相差无几，应

尽量选择σS小、n

值小的材料以获得形

状规则、尺寸精确的

弯曲件。;2）相对弯曲半径;3）弯曲件角度;4）弯曲方式;5）弯曲件的形状;6）模具结构因素;如下图所示，用带顶板的上出件结构方案时，在弯曲变形的一开始由顶板提供的反顶力F1起到了压料作用。如果反顶力足够将凸模下的板料压平，则当U形件脱离模具后，A处与B处的回弹方向相反，回弹量较小。当圆角处的弯曲变形程度较大、间隙较小时，弯曲件则会出现较明显的负回弹现象。

对于U形件的弯曲，

如进行弯曲后期校形，

可获得回弹较小，形状

比较规则的弯曲件。;由于影响弯曲回弹的因素很多，而且各因素又相互影响，因此，计算回弹角比较复杂也不准确。一般生产中是按经验数表或按力学公式计算出回弹值作为参考，再在试模时修正。

1)大变形程度(r/t5)自由弯曲时的回弹

当r/t5时，弯曲半径的回弹值不大，因此，只考虑角度的回弹，其值可查有关手册表格提供的经验数值回弹角。;2)小变形程度(r/t≥10)自由弯曲时的回弹

当r/t≥10时，因相对弯曲半径变大，零件不仅角度有回弹，弯曲半径也有较大的变化。这时，回弹值可按下式进行计算，然后在生产中再进行修正。;4、控