第三章 其他冲压工艺与模具结构.pptx

第三章 其他冲压工艺与模具结构;第一节 弯曲工艺与模具结构; 弯曲是冲压生产中应用较广泛的一种基本加工方法，属于成形工序。如图所示为某年生产量为30000件、材料为Q235、厚度为3mm的轴瓦钢背制件，生产实际中，通过弯曲工艺成形和弯曲模来完成该零件的成形。 ;一、弯曲工艺; 根据弯曲成形方式的不同，具体弯曲方法可分为压弯、拉弯、折弯和滚弯等。其中，最常见的是在压力机上进行压弯。冲压时，若折弯线是直线则为弯曲，折弯线是曲线或圆弧则属于翻边，不属于弯曲。;弯曲阶段; 弯曲分自由弯曲和校正弯曲。当弯曲终了时，凸模、坯料和凹模三者吻合后，凸模不再下压，称为自由弯曲，否则称为校正弯曲，校正弯曲将使制件产生更准确的塑性变形。 通过弯曲变形分析可以发现，弯曲时塑性变形只发生在板料的圆角处，直边部分除与圆角相邻的过渡部分有少量的变形外，其余未发生塑性变形。 需要指出的是，弯曲变形时，在毛坯变形区域内，内层材料受到压缩，外层材料受到拉伸，且压缩和拉伸的程度都是表层最大，向中间逐渐减小。在内层与外层之间存在着材料纤维既不缩短也不伸长的中性层。通常根据中性层的展开长度来确定弯曲件毛坯长度。;2．制件的弯曲工艺性分析;（1）弯曲件的形状 设计弯曲件时，其形状力求简单，最好左右对称、宽度相等，弯曲半径左右一致，以保证弯曲时毛坯不会因摩擦阻力不等而产生侧向滑动。 对于窄而长的弯曲件或形状比较复杂的弯曲件，在结构设计上应设置定位工艺孔，以防弯曲时产生侧滑。对于非对称的小型弯曲件，应采用左右对称件成对弯曲工艺，然后剖切为两件。;（2）弯曲半径 弯曲件内层材料的半径称为弯曲半径。弯曲时，弯曲半径过小，将使外层材料拉应力达到或超过材料的强度极限Rm，从而导致材料外层出现断裂，弯曲件报废。因此，板料弯曲存在一个最小弯曲半径许可值，弯曲件的最小弯曲半径不得小于下表所列数值。;材料;（3）最小弯曲高度 在弯曲件成形过程中，直边高度h不宜过小，以免因弯边高度不足而影响弯曲质量。通常弯边高度应不小于料厚的2.5倍；否???，应先压槽弯曲或加大直边高度，待弯曲完成后将高出部分切除。;（4）弯曲角的孔边距 采用弯曲工艺时，弯曲前在毛坯上冲制的孔，应位于弯曲变形区以外，否则孔的形状会发生畸变。;（5）弯曲件的精度等级 一般来说，弯曲件的尺寸公差等级最好不高于IT13级，角度公差最好不小于±15′。如果对弯曲件的尺寸精度要求较高，则必须在结构设计上设置定位工艺孔；如果对角度公差要求较高，则应增加整形工序或允许零件弯曲部位表面有轻微擦伤。;（6）弯曲件的尺寸标注 采用弯曲工艺时，弯曲件尺寸标注的不同，可能会影响冲压工序的安排。例如，如图所示弯曲件，若按图a所示标注孔边距尺寸，则工艺相对简单；若按图b所示标注尺寸，则冲孔最好安排在弯曲之后进行。;（7）局部弯曲的工艺结构 对于零件边缘需进行局部弯曲的弯曲件，为避免弯角部位因应力集中产生撕裂，应增添工艺孔、工艺槽等。;3．弯曲工艺计算;（2）弯曲力的计算 弯曲力是选择冲压设备和进行弯曲模设计的重要依据。在生产实际中，弯曲力通常用经验公式进行计算，相关计算内容及说明见下表。;4．弯曲常见质量问题;（2）回弹 弯曲成形结束后，由于弹性变形的恢复，致使弯曲件的弯曲角度和弯曲半径发生变化，与模具尺寸不一致，这种现象称为回弹。 生产实际中，通常用回弹角Δα和曲率回弹量Δρ来表示回弹的大小。回弹角是指弯曲卸载前制件的弯曲角（弯曲凸模的弯曲角）与弯曲卸载后制件的实际弯曲角之差；曲率回弹量是指弯曲卸载前制件弯曲处的曲率半径（弯曲凸模圆角半径）与卸载后制件的实际曲率半径（弯曲半径）之差。 影响回弹的因素很多，如材料的力学性能、材料的相对弯曲半径r/t及弯曲中心角α、弯曲件的形状、凸模和凹模间的间隙大小、弯曲时的校正程度等。; 单角自由弯曲，即自由弯曲V形件，弯曲中心角为90°时部分材料的平均回弹角（Δα90°）值可参考下表。;材料;（3）偏移 在弯曲变形过程中，当弯曲毛坯沿凹模圆角滑移时，会受到摩擦阻力的作用。由于各边所受摩擦阻力不等，在实际弯曲时，毛坯必然产生向左或向右的偏移，从而造成制件边长尺寸不符合要求的结果，对于不对称制件的弯曲，这种现象尤为显著。; 实际弯曲生产中，常采用压料装置或在弯曲模具上装定位销的方法，使毛坯在弯曲变形过程中无法移动，从而得到准确的制件尺寸，最终解决偏移问题。 ;二、弯曲模结构;a）制件图;1．弯曲模的分类及应用;2．弯曲模典型结构; 1）V形件弯曲模 V形件弯曲模的基本结构形式如图所示，由于制件形状简单，该模具的结构相对简单。该弯曲模中，凸模装在模柄上，并用销钉固定；凹模通过螺