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1、第五章弯曲工艺与弯曲模具设计2022/10/191第1页，共85页，编辑于2022年，星期三弯曲是使材料产生塑性变形，形成一定曲率和角度零件弯曲是使材料产生塑性变形，形成一定曲率和角度零件的冲压工序。的冲压工序。弯曲毛坯的种类：板料、棒料、型材、管材弯曲毛坯的种类：板料、棒料、型材、管材2022/10/192第2页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/193第3页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/194第4页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/195第5页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/196第6页，共85页，编辑于2022年
2、，星期三弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊弯弯曲方法：压弯、折弯、拉弯、滚弯、辊弯（a）模具压弯；（b）折弯；（c）拉弯；（d）滚弯；（e）辊压3.0.2弯曲零件的成形方法2022/10/197第7页，共85页，编辑于2022年，星期三3.1弯曲变形的过程及变形特点弯曲变形的过程及变形特点3.1.1弯曲变形过程弯曲变形过程弯曲变形过程弯曲变形过程：如图如图3.1.2所示所示V形件的弯曲，随着凸模进形件的弯曲，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，弯曲力臂沿凹模斜面不断下移，弯曲力臂l 逐渐减
3、小，接近行程终了，逐渐减小，接近行程终了，弯曲半径弯曲半径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。料与凸、凹模完全贴合。3.1.2板料弯曲变形特点板料弯曲变形特点通过网格试验观察弯曲变形特点（如图通过网格试验观察弯曲变形特点（如图3.1.3）。）。2022/10/198第8页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/199第9页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.1.3弯曲前后坐标网络的变化2022/10/1910第10页，共85页，编辑于2022年，星期三1.弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区弯曲圆角
4、部分是弯曲变形的主要变形区变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。2.弯曲变形区存在应变中性层弯曲变形区存在应变中性层应变中型层应变中型层是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改变的那一层金属纤维。变的那一层金属纤维。3.3.变形区材料厚度变薄的现象变形区材料厚度变薄的现象 变形程度愈大，变薄现象愈严重变形程度愈大，变薄现象愈严重。4.4.变形区横断面的变形变形区横断面的变形 变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。主要影响因主要影响因素为板料的相对宽度。素为板料的相
5、对宽度。(宽板宽板)横断面几乎不变；横断面几乎不变；(窄板窄板)断面变成了内宽外窄的扇形断面变成了内宽外窄的扇形。2022/10/1911第11页，共85页，编辑于2022年，星期三3.1.3弯曲时变形区的应力和应变弯曲时变形区的应力和应变板料在塑性弯曲时板料在塑性弯曲时,变形变形区内的应力应变状态取决于区内的应力应变状态取决于弯曲毛坯的想对宽度弯曲毛坯的想对宽度 以以及弯曲变形程度。及弯曲变形程度。窄板弯曲的应力状态是平面的，应变状态是立体的。宽板弯曲的应力状态是立体的，应变状态是平面的。2022/10/1912第12页，共85页，编辑于2022年，星期三3.2弯曲卸载后弯曲件的回弹弯曲卸载
6、后弯曲件的回弹3.2.1回弹现象回弹现象 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，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，产生了弯曲件的产生了弯曲件的弯曲角度弯曲角度和和弯曲半径弯曲半径与模具相应尺寸不一致的现象。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）。这种现象称为弯曲件的弹性回跳（简称回弹）。2022/10/1913第13页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.2.1弯曲件的弹性回跳 回弹性的表现形式：回
7、弹性的表现形式：(1)(1)弯曲半径增大弯曲半径增大 卸载前板料的内半径卸载前板料的内半径 (与与凸模的半径吻合凸模的半径吻合)在卸载后增加在卸载后增加至至 。弯曲半径的增加量为：。弯曲半径的增加量为：(2)(2)弯曲中心角的变化弯曲中心角的变化 卸载前弯曲中心角为卸载前弯曲中心角为 (与与凸模顶角相吻合凸模顶角相吻合)，卸载后变化，卸载后变化为为 。弯曲件角度的变化量为：。弯曲件角度的变化量为：2022/10/1914第14页，共85页，编辑于2022年，星期三3.2.2影响回弹的因素影响回弹的因素1.材料的力学性能材料的力学性能 材料的屈服点材料的屈服点 越高，弹性模量越高，弹性模量E越小
8、，弯曲弹性回跳越小，弯曲弹性回跳越大。越大。2.相对弯曲半径相对弯曲半径 相对弯曲变径相对弯曲变径 越大，则回弹也越大。越大，则回弹也越大。3.弯曲中心角弯曲中心角 弯曲中心角弯曲中心角 越大，表明变形区的长度越长，故回弹的越大，表明变形区的长度越长，故回弹的积累值越大，其回弹角越大。但对弯曲半径的回弹影响不大。积累值越大，其回弹角越大。但对弯曲半径的回弹影响不大。2022/10/1915第15页，共85页，编辑于2022年，星期三4.弯曲方式及弯曲模具结构弯曲方式及弯曲模具结构 采用校正弯曲时，工件的回弹小。采用校正弯曲时，工件的回弹小。5.弯曲件形状弯曲件形状 工件的形状越复杂，一次弯曲所
9、成形的角度数量越多，工件的形状越复杂，一次弯曲所成形的角度数量越多，使回弹困难，因而回弹角减小。使回弹困难，因而回弹角减小。6.模具间隙模具间隙 在压弯在压弯U形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就形件时，间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；间隙小，材料被挤压，回弹就小。大；间隙小，材料被挤压，回弹就小。7.非变形区的影响非变形区的影响2022/10/1916第16页，共85页，编辑于2022年，星期三3.2.3回弹值的确定回弹值的确定目的：作为修正模具工作部分参数的依据。目的：作为修正模具工作部分参数的依据。1.小半径弯曲的回弹（小半径弯曲的回弹（）2.大圆角半径弯曲的回弹大圆角半径弯曲的
10、回弹（）2022/10/1917第17页，共85页，编辑于2022年，星期三3.2.4减少回弹的措施减少回弹的措施1.材料选择材料选择应尽可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳应尽可能选用弹性模数大的，屈服极限小，机械性比较稳定的材料定的材料。2.改进弯曲件的结构设计改进弯曲件的结构设计设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回设计弯曲件时改进一些结构，加强弯曲件的刚度以减小回弹。比如：弹。比如：在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚在变形区压加强肋或压成形边翼，增加弯曲件的刚性，使弯曲件回弹困难性，使弯曲件回弹困难(如如图图3.2.3)。2022/10/1918第18页
11、，共85页，编辑于2022年，星期三3.2.3改进零件的结构设计2022/10/1919第19页，共85页，编辑于2022年，星期三3.从工艺上采取措施从工艺上采取措施(1)采用热处理工艺采用热处理工艺 对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火对一些硬材料和已经冷作硬化的材料，弯曲前先进行退火处理，降低其硬度以减少弯曲时的回弹，待弯曲后再淬硬。处理，降低其硬度以减少弯曲时的回弹，待弯曲后再淬硬。在条件允许的情况下，甚至可使用加热弯曲。在条件允许的情况下，甚至可使用加热弯曲。(2)增加校正工序增加校正工序 运用校正弯曲工序，对弯曲件施加较大的校正压力，可以改变其运用校正弯曲工序，对弯曲
12、件施加较大的校正压力，可以改变其变形区的应力应变状态，以减少回弹量。变形区的应力应变状态，以减少回弹量。(3)采用拉弯工艺采用拉弯工艺 对于相对弯曲半径很大的弯曲件，由于变形区大部分处于对于相对弯曲半径很大的弯曲件，由于变形区大部分处于弹性变形状态，弯曲回弹量很大。这时可以采用拉弯工艺弹性变形状态，弯曲回弹量很大。这时可以采用拉弯工艺(如图如图3.2.4)。2022/10/1920第20页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/1921第21页，共85页，编辑于2022年，星期三4.从模具结构采取措施从模具结构采取措施(1)补偿法补偿法利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估
13、算利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算或试验所得的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几或试验所得的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量(如图如图3.2.9)。(2)校正法校正法可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变可以改变凸模结构，使校正力集中在弯曲变形区，加大变形区应力应变状态的改变程度（迫使材料内外侧同为切向压应形区应力应变状态的改变程度（迫使材料内外侧同为切向压应力、切向拉应变力、切向拉应变）如图如图3.2.10。(3)纵向加压法纵向加压法 在弯曲过程完成后，利用模具的在弯
14、曲过程完成后，利用模具的 突肩在突肩在 弯曲件的端部纵弯曲件的端部纵向加压（如图向加压（如图3.2.11）,使弯曲变形区横断面上都受到压应使弯曲变形区横断面上都受到压应力，卸载时工件内外侧的回弹趋势相反，使回弹大为降低。利力，卸载时工件内外侧的回弹趋势相反，使回弹大为降低。利用这种方法可获得较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高。用这种方法可获得较精确的弯边尺寸，但对毛坯精度要求较高。2022/10/1922第22页，共85页，编辑于2022年，星期三图 3.2.9 用补偿法修正模具结构2022/10/1923第23页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.2.10用校正法修正模具结构202
15、2/10/1924第24页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.2.11纵向加压弯曲2022/10/1925第25页，共85页，编辑于2022年，星期三 (4)(4)采用聚氨酯弯曲模采用聚氨酯弯曲模 利用聚氨酯凹模代替刚性金属凹模进行弯曲（利用聚氨酯凹模代替刚性金属凹模进行弯曲（图图3.2.12）。）。弯曲时金属板料随着凸模逐渐进入聚氨酯凹模，激增的弯曲力弯曲时金属板料随着凸模逐渐进入聚氨酯凹模，激增的弯曲力将会改变圆角变形区材料的应力应变状态，达到类似校正弯曲将会改变圆角变形区材料的应力应变状态，达到类似校正弯曲的效果，从而减少回弹。的效果，从而减少回弹。2022/10/1926第26页
16、，共85页，编辑于2022年，星期三图3.2.12聚氨酯弯曲模2022/10/1927第27页，共85页，编辑于2022年，星期三3.3弯曲成形的工艺设计弯曲成形的工艺设计 弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用弯曲件的工艺性是指弯曲件的形状、尺寸、材料的选用及技术要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压及技术要求等是否满足弯曲加工的工艺要求。具有良好冲压工艺性的弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且工艺性的弯曲件，不仅能提高工件质量，减少废品率，而且能简化工艺和模具结构，降低材料消耗。能简化工艺和模具结构，降低材料消耗。2022/10/1928第28页，共85页，编辑于
17、2022年，星期三3.3.1最小相对弯曲半径（最小相对弯曲半径（）1.最小相对弯曲半径的概念最小相对弯曲半径的概念最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时最小相对弯曲半径是指：在保证毛坯弯曲时外表面不发生开外表面不发生开裂裂的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，的条件下，弯曲件内表面能够弯成的最小圆角半径与坯料厚度的比值，用用 来表示。该值越小，板料弯曲的性能也越好。来表示。该值越小，板料弯曲的性能也越好。2.影响最小弯曲半径的因素影响最小弯曲半径的因素(1)(1)材料的力学性能材料的力学性能 (2)(2)工件的弯曲中心角工件的弯曲中心角 (3)(3)板料的表面质量与剪切
18、断面质量板料的表面质量与剪切断面质量 (4)(4)板料宽度的影响板料宽度的影响(5)(5)板材的方向性板材的方向性(如图如图3.3.2)2022/10/1929第29页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.2板料纤维方向对弯曲半径的影响2022/10/1930第30页，共85页，编辑于2022年，星期三3.最小相对弯曲半径经验数值的确定最小相对弯曲半径经验数值的确定表3.3.12022/10/1931第31页，共85页，编辑于2022年，星期三3.3.2弯曲件的结构工艺性弯曲件的结构工艺性1.最小弯曲半径最小弯曲半径弯曲件的弯曲半径必须小于最小弯曲半径，否则要采用工艺措施，弯曲件的弯曲
19、半径必须小于最小弯曲半径，否则要采用工艺措施，如如:热弯、多次弯曲等（热弯、多次弯曲等（如图如图3.3.3）。2.弯曲件形状与尺寸的对称性弯曲件形状与尺寸的对称性 弯弯曲曲件件的的形形状状与与尺尺寸寸应应尽尽可可能能对对称称、高高度度也也不不应应相相差差太太大大。当当冲冲压压不不对对称称的的弯弯曲曲件件时时，因因受受力力不不均均匀匀，毛毛坯坯容容易易偏偏移移(如如图图3.3.4)，尺尺寸寸不不易易保保证证。为为防防止止毛毛坯坯的的偏偏移移，在在设设计计模模具具结结构构时时应应考考虑虑增设压料板，或增加工艺孔定位。增设压料板，或增加工艺孔定位。弯弯曲曲件件形形状状应应力力求求简简单单，边边缘缘有
20、有缺缺口口的的弯弯曲曲件件，若若在在毛毛坯坯上上先先将将缺缺口口冲冲出出，弯弯曲曲时时会会出出现现叉叉口口现现象象，严严重重时时难难以以成成形形。这这时时必必须须在在缺缺口口处处留留有连结带，弯曲后再将连接带切除有连结带，弯曲后再将连接带切除(如图如图3.3.5)。2022/10/1932第32页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.3压槽后再进行弯曲2022/10/1933第33页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.4弯曲件形状对弯曲过程的影响2022/10/1934第34页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.5弯曲件边缘缺口对弯曲过程的影响2022/10/193
21、5第35页，共85页，编辑于2022年，星期三3.弯曲件直边高度对弯曲的影响弯曲件直边高度对弯曲的影响(如如图图3.3.5)在进行弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲过程中在进行弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲过程中不能产生足够的弯距不能产生足够的弯距,将无法保证弯曲件的直边的平直。将无法保证弯曲件的直边的平直。4.弯曲件孔边距离弯曲件孔边距离 带孔的板料在弯曲时，如果孔位位于弯曲变形区内，则带孔的板料在弯曲时，如果孔位位于弯曲变形区内，则孔的形状会发生畸变。因此，孔边到弯曲半径孔的形状会发生畸变。因此，孔边到弯曲半径r中心的距离中心的距离(如如图图3.3.7)要满足以下关系：要满足以下关系：
22、当当t2mm时，时，Lt；t2mm时；时；L2t。如不能满足上述条件，在结构许可的情况下，可在弯曲变如不能满足上述条件，在结构许可的情况下，可在弯曲变形区上预先冲出工艺孔或工艺槽来改变变形区范围，有意使工形区上预先冲出工艺孔或工艺槽来改变变形区范围，有意使工艺孔的变形来保证所要求的孔不产生变形艺孔的变形来保证所要求的孔不产生变形(如如图图3.3.8)。2022/10/1936第36页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.5 弯曲件直边的高度对弯曲的影响2022/10/1937第37页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.7 弯曲件的孔边距2022/10/1938第38页，共85
23、页，编辑于2022年，星期三 3.3.8 防止孔变形的措施2022/10/1939第39页，共85页，编辑于2022年，星期三5.防止弯曲边交接处应力集中的措施防止弯曲边交接处应力集中的措施 当当弯弯曲曲图图3.3.9所所示示弯弯曲曲件件时时，为为防防止止弯弯曲曲边边交交接接处处由由于于应应力力集集中中，可可能能产产生生的的畸畸变变和和开开裂裂，可可预预先先在在折折弯弯线线的的两两端端冲冲裁裁卸卸荷荷孔孔或或卸卸荷荷槽，也可以将弯曲线移动一段距离，以离开尺寸突变处。槽，也可以将弯曲线移动一段距离，以离开尺寸突变处。6.弯曲件尺寸的标注应考虑工艺性弯曲件尺寸的标注应考虑工艺性 弯弯曲曲件件尺尺寸
24、寸标标注注不不同同，会会影影响响冲冲压压工工序序的的安安排排。如如图图3.3.10a)a)所所示示的的弯弯曲曲件件尺尺寸寸标标注注，孔孔的的位位置置精精度度不不受受毛毛坯坯展展开开尺尺寸寸和和回回弹弹的的影影响响，可可简简化化冲冲压压工工艺艺。采采用用先先落落料料冲冲孔孔，然然后后再再弯弯曲曲成成形形。b)b)、c)c)图图所所示示的的标标注注法法，冲冲孔孔只只能能安安排排在在弯弯曲曲工工序序之之后后进进行行，才才能能保保证证孔孔位位置置精精度度的的要要求求。在在不不存存在在弯弯曲曲件件有有一一定定的的装装配配关关系系时时，应应考考虑虑图图a)a)的标注方法。的标注方法。2022/10/194
25、0第40页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.9防止弯曲边交接处应力集中的措施2022/10/1941第41页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.10 尺寸的标注对弯曲工艺的影响2022/10/1942第42页，共85页，编辑于2022年，星期三3.3.3弯曲工艺力的计算弯曲工艺力的计算 弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重要依据。弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重要依据。生产生产中常用经验公式概略计算弯曲力，作为设计弯曲工艺过程和中常用经验公式概略计算弯曲力，作为设计弯曲工艺过程和选择冲压设备的依据。选择冲压设备的依据。1.1.自由弯曲时的弯曲力自由弯曲时的弯曲力
26、V V形弯曲件弯曲力：形弯曲件弯曲力：U U形弯曲件弯曲力：形弯曲件弯曲力：2022/10/1943第43页，共85页，编辑于2022年，星期三2.2.校正弯曲时的弯曲力校正弯曲时的弯曲力 校校正正弯弯曲曲是是在在自自由由弯弯曲曲阶阶段段后后，进进一一步步使使对对贴贴合合凸凸模模、凹凹模模表表面面的的弯弯曲曲件件进进行行挤挤压压，其其校校正正力力比比自自由由压压弯弯力力大大得得多多。由由于于这这两两个个力力先先后后作作用用，校校正正弯弯曲曲时时只只需需计计算算校校正正弯弯曲曲力力。V V形形弯弯曲曲件件和和U U形形弯弯曲曲件件均均按按下下式式计算：计算：式中：式中：为校正弯曲时的弯曲力为校正
27、弯曲时的弯曲力(N)；为校正部分垂直投影面积为校正部分垂直投影面积()()；为单位面积上的校正力为单位面积上的校正力()()。2022/10/1944第44页，共85页，编辑于2022年，星期三3.3.4弯曲件毛坯展开尺寸的计算弯曲件毛坯展开尺寸的计算 在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算出弯曲件毛坯的在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算出弯曲件毛坯的展开尺寸。计算的依据是：变形区弯曲变形前后体积不变；应变展开尺寸。计算的依据是：变形区弯曲变形前后体积不变；应变中性层在弯曲变形前后长度不变。即：弯曲变形区的应变中性层中性层在弯曲变形前后长度不变。即：弯曲变形区的应变中性层长度，就是弯曲件的
28、展开尺寸。长度，就是弯曲件的展开尺寸。2022/10/1945第45页，共85页，编辑于2022年，星期三1.1.应变中性层位置的确定应变中性层位置的确定 （1 1）当弯曲变形程度不大时（）当弯曲变形程度不大时（时），可以认为应变中性时），可以认为应变中性层就在板料厚度的中心位置；层就在板料厚度的中心位置；（2 2）而当弯曲变形程度较大时（）而当弯曲变形程度较大时（时），应变中时），应变中性层会向内表面偏移。这时，中性层位置的曲率半径可以性层会向内表面偏移。这时，中性层位置的曲率半径可以通过以下的公式进行估算：通过以下的公式进行估算：式中：式中：x为中性层位移系数，查教材表为中性层位移系数，查
29、教材表3.3.3。2022/10/1946第46页，共85页，编辑于2022年，星期三2.弯曲件毛坯展开尺寸计算弯曲件毛坯展开尺寸计算（1）圆角半径）圆角半径的弯曲件，的弯曲件，如图如图3.3.5。图图(b)中，毛坯的展开长度中，毛坯的展开长度图图(a)中，毛坯的展开长度中，毛坯的展开长度2022/10/1947第47页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/1948第48页，共85页，编辑于2022年，星期三（2）无圆角半径的弯曲无圆角半径的弯曲()()无无圆圆角角半半径径弯弯曲曲件件的的展展开开长长度度一一般般根根据据弯弯曲曲前前后后体体积积相相等等的的原原则则，考考虑虑到到弯
30、弯曲曲圆圆角角变变形形区区以以及及相相邻邻直直边边部部分分的的变变薄薄因因素素，采采用用经经过修正的公式来进行计算，见教材表过修正的公式来进行计算，见教材表3.3.4。（3）铰链弯曲件铰链弯曲件 铰铰链链弯弯曲曲和和一一般般弯弯曲曲件件有有所所不不同同，铰铰链链弯弯曲曲常常用用推推卷卷的的方方法法成成形形。在在弯弯曲曲卷卷圆圆的的过过程程中中，材材料料除除了了弯弯曲曲以以外外还还受受到到挤挤压压作作用用，板板料料不不是是变变薄薄而而是是增增厚厚了了，中中性性层层将将向向外外侧侧移移动动，因因此此其其中中性性层层位位移移系数系数K0.5。图图3.3.13所示为铰链中性层位置示意图。所示为铰链中性
31、层位置示意图。2022/10/1949第49页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.13 铰链中性层位置2022/10/1950第50页，共85页，编辑于2022年，星期三3.3.5弯曲件弯曲工序的安排弯曲件弯曲工序的安排 弯曲件的弯曲工序安排是在工艺分析和计算后进行的弯曲件的弯曲工序安排是在工艺分析和计算后进行的工艺设计工作。形状简单的弯曲件，如工艺设计工作。形状简单的弯曲件，如V形件、形件、U形件、形件、Z形件等都可以一次弯曲成形。形状复杂的弯曲件，一般要多次形件等都可以一次弯曲成形。形状复杂的弯曲件，一般要多次弯曲才能成形。弯曲工序的安排对弯曲模的结构、弯曲件的精弯曲才能成形。弯
32、曲工序的安排对弯曲模的结构、弯曲件的精度和生产批量影响很大。度和生产批量影响很大。2022/10/1951第51页，共85页，编辑于2022年，星期三1.1.弯曲件工序安排的原则弯曲件工序安排的原则 原原则则（1 1）：对对多多角角弯弯曲曲件件，因因变变形形会会影影响响弯弯曲曲件件的的形形状状精精度度，故故一一般般应应先先弯弯外外角角，后后弯弯内内角角。前前次次弯弯曲曲要要给给后后次次弯弯曲曲留留出出可可靠靠的的定定位位，并并保保证证后后次次弯弯曲曲不不破破坏坏前前次次已已弯弯曲曲的的形形状。状。原原则则（2 2）：结结构构不不对对称称弯弯曲曲件件，弯弯曲曲时时毛毛坯坯容容易易发发生生偏偏移移
33、，应尽可能采用成对弯曲后，再切开的工艺方法，应尽可能采用成对弯曲后，再切开的工艺方法，如图如图3.3.8。原则（原则（3 3）：）：批量大、尺寸小的弯曲件，应采用级进模弯批量大、尺寸小的弯曲件，应采用级进模弯曲成形工艺（曲成形工艺（如图如图3.3.9），以提高生产率。），以提高生产率。原则（原则（4 4）：）：如果弯曲件上孔的位置受弯曲过程影响而且如果弯曲件上孔的位置受弯曲过程影响而且精度要求较高，则应在弯曲后再冲孔，否则孔的位置精度无精度要求较高，则应在弯曲后再冲孔，否则孔的位置精度无法保证。法保证。2022/10/1952第52页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.8 成对弯曲2
34、022/10/1953第53页，共85页，编辑于2022年，星期三 图3.3.9 级进模弯曲成形2022/10/1954第54页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.10 一次弯曲成形图例2.工序安排实例工序安排实例 图图3.3.10为一次次弯曲成形的示例：为一次次弯曲成形的示例：2022/10/1955第55页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.11两次弯曲成形图例图图3.3.11为二次弯曲成形的示例为二次弯曲成形的示例：2022/10/1956第56页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.12三次弯曲成形图例图图3.3.12为三次弯曲的示例：为三次弯曲的示例：20
35、22/10/1957第57页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.3.13 多次弯曲成形图例图图3.3.13所示为多道工序成形的示例。所示为多道工序成形的示例。2022/10/1958第58页，共85页，编辑于2022年，星期三3.4弯曲模的典型结构设计弯曲模的典型结构设计 弯弯曲曲模模的的结结构构主主要要取取决决于于弯弯曲曲件件的的形形状状及及弯弯曲曲工工序序的的安安排排。最最简简单单的的弯弯曲曲模模只只有有一一个个垂垂直直运运动动；复复杂杂的的弯弯曲曲模模具具除除了了垂垂直直运运动动外外，还还有有一一个个乃乃至至多多个个水水平平动动作作。弯弯曲曲模模结结构构设设计计要点为：要点为：(1
36、)(1)弯弯曲曲毛毛坯坯的的定定位位要要准准确确、可可靠靠，尽尽可可能能是是水水平平放放置置。多多次次弯弯曲最好使用同一基准定位。曲最好使用同一基准定位。(2)(2)结结构构中中要要能能防防止止毛毛坯坯在在变变形形过过程程中中发发生生位位移移，毛毛坯坯的的安安放放和和制制件的取出要方便、安全和操作简单。件的取出要方便、安全和操作简单。(3)(3)模模具具结结构构尽尽量量简简单单，并并且且便便于于调调整整修修理理。对对于于回回弹弹性性大大的的材材料料弯弯曲曲，应应考考虑虑凸凸模模、凹凹模模制制造造加加工工及及试试模模修修模模的的可可能性以及刚度和强度的要求。能性以及刚度和强度的要求。2022/1
37、0/1959第59页，共85页，编辑于2022年，星期三3.4.1典型弯曲模具的结构典型弯曲模具的结构1.V形件弯曲模形件弯曲模这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲：这类形状的弯曲件可以用两种方法弯曲：（1）是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为）是沿着工件弯曲角的角平分线方向弯曲，称为V形弯曲；形弯曲；(如图如图3.4.1）（2）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为）是垂直于工件一条边的方向弯曲，称为L形弯曲形弯曲(如图如图3.4.2)（3）对于精度要求较高，形状复杂、定位较困难的）对于精度要求较高，形状复杂、定位较困难的V形件（如图形件（如图3.4.3），可以采用折板式弯曲模），可以采用折板
38、式弯曲模。2022/10/1960第60页，共85页，编辑于2022年，星期三1-下模座；2、5-销钉；3-凹模；4-凸模；6-上模座；7-顶杆；8-弹簧；9、11-螺钉；10-可调定位板图3.4.1V形件弯曲模1-凹模；2-凸模；3-定位钉；4-压料板；5-靠板图3.4.2L形件弯曲模2022/10/1961第61页，共85页，编辑于2022年，星期三1-凸模；2-支架；3-定位板；4-活动凹模；5-转轴；6-支承板；7-顶杆图3.4.3V形件精弯模2022/10/1962第62页，共85页，编辑于2022年，星期三2.U形件弯曲模形件弯曲模（1）U形弯曲模在一次弯曲过程中可以形成两个弯曲角
39、，形弯曲模在一次弯曲过程中可以形成两个弯曲角，图图3.4.4为常见为常见U形件弯曲模结构形件弯曲模结构。（2）弯曲角小于）弯曲角小于90的的U形件时，可在两弯曲角处设置活动凹模形件时，可在两弯曲角处设置活动凹模镶块，弯曲模下降到与镶块接触时，推动活动凹模镶块摆动，并使镶块，弯曲模下降到与镶块接触时，推动活动凹模镶块摆动，并使材料包紧凸模材料包紧凸模(图图3.4.5)。另一种方法是采用斜楔弯曲模，。另一种方法是采用斜楔弯曲模，图图3.4.6所所示。示。2022/10/1963第63页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.4.4 U形件弯曲模具1-凸模；2-凹模；3-弹簧；4-凸模活动镶块；5
40、、9-凹模活动镶块；6-定位销；7-转轴；8-顶板2022/10/1964第64页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.4.5弯曲角小于90的弯模2022/10/1965第65页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.4.6斜楔弯曲模2022/10/1966第66页，共85页，编辑于2022年，星期三3.Z形件弯曲模形件弯曲模由于由于Z形件两端直边弯曲方向相反，所以形件两端直边弯曲方向相反，所以Z形弯曲模需要形弯曲模需要有两个方向的弯曲动作（如图有两个方向的弯曲动作（如图3.4.7）。4.四角形件弯曲模四角形件弯曲模（1）四角形件两次弯曲模）四角形件两次弯曲模两次弯曲成形的方法（如图两次
41、弯曲成形的方法（如图3.4.8）。）。倒装式两次弯曲成形的方法（倒装式两次弯曲成形的方法（如图如图3.4.9）。）。（2）四角形件一次弯曲模）四角形件一次弯曲模一次弯曲成形的复合弯曲模结构，是将两个简单模复合在一次弯曲成形的复合弯曲模结构，是将两个简单模复合在一起的弯曲模（一起的弯曲模（如图如图3.4.10）。）。2022/10/1967第67页，共85页，编辑于2022年，星期三1-顶板；2-定位销；3-侧压块；4-凸模；5-凹模；6-上模座；7-压块；8-橡皮；9-凸模固定板；10-活动凸模；11-下模座图3.4.7Z形件弯曲模2022/10/1968第68页，共85页，编辑于2022年，
42、星期三图3.4.8 形件两次弯曲模（一）2022/10/1969第69页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.4.9形件两次弯曲模（二）2022/10/1970第70页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.4.10形件一次弯曲成形模2022/10/1971第71页，共85页，编辑于2022年，星期三.圆形件弯曲模圆形件弯曲模圆筒形件弯曲的弯曲方法可分为三类：圆筒形件弯曲的弯曲方法可分为三类：（1）对于圆筒直径）对于圆筒直径mm的小圆，一般先将毛坯弯的小圆，一般先将毛坯弯成成U形，然后再弯成圆形（形，然后再弯成圆形（如图如图3.4.15）或一次弯曲成形）或一次弯曲成形（如图如图3.4.1
43、6）。）。（2）对于圆筒直径）对于圆筒直径mm的大圆，一般先将毛坯弯成的大圆，一般先将毛坯弯成波浪形，然后再弯成圆形（如图波浪形，然后再弯成圆形（如图3.4.17）。）。（3）对于圆筒直径）对于圆筒直径 为为1040mm、材料厚度大约、材料厚度大约1mm的的圆筒形件，可以采用摆动式凹模结构的弯曲模一次弯成，（圆筒形件，可以采用摆动式凹模结构的弯曲模一次弯成，（如如图图3.4.18）。）。.铰链弯曲模铰链弯曲模铰链弯曲成形，一般分两道工序进行，先将平直的毛坯端铰链弯曲成形，一般分两道工序进行，先将平直的毛坯端部预弯成圆弧然后再进行卷圆。（部预弯成圆弧然后再进行卷圆。（如图所示如图所示）2022/
44、10/1972第72页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/1973第73页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.4.16 小圆形件一次弯曲成形模2022/10/1974第74页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/1975第75页，共85页，编辑于2022年，星期三1-支承；2-凸模；3-摆块凹模；4-垫板图 3.4.18 摆块一次弯曲模2022/10/1976第76页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/1977第77页，共85页，编辑于2022年，星期三3.4.2弯曲模主要工作零件结构参数的确定弯曲模主要工作零件结构参数的确定1.1.弯曲凸模
45、和凹模的圆角半径弯曲凸模和凹模的圆角半径 （1 1）弯曲凸模的圆角半径）弯曲凸模的圆角半径 当当弯弯曲曲件件的的相相对对弯弯曲曲半半径径 ，且且不不小小于于 时时，凸凸模模的圆角半径一般等于弯曲件的圆角半径；的圆角半径一般等于弯曲件的圆角半径；若若弯弯曲曲件件的的圆圆角角半半径径小小于于最最小小弯弯曲曲半半径径()时时，首首次次弯弯曲曲可可先先弯弯成成较较大大的的圆圆角角半半径径，然然后后采采用用整整形形工工序序进进行行整整形形，使使其其满满足足弯弯曲曲件件圆圆角角的的要要求；求；若若弯弯曲曲件件的的相相对对弯弯曲曲半半径径较较大大（），精精度度要要求求较较高高时时，由由于于圆圆角角半半径径的
46、的回回弹弹大大，凸凸模模的的圆圆角角半半径径应应根根据据回回弹弹值值作作相相应应的的修修正正。2022/10/1978第78页，共85页，编辑于2022年，星期三（2）凹模圆角半径凹模圆角半径 凹凹模模的的圆圆角角半半径径的的大大小小对对弯弯曲曲变变形形力力和和制制件件质质量量均均有有较较大大影影响响，同同时时还还关关系系到到凹凹模模厚厚度度的的确确定定。凹凹模模圆圆角角半半径径过过小小，坯坯料料拉拉入入凹凹模模的的滑滑动动阻阻力力大大，使使制制件件表表面面易易擦擦伤伤甚甚至至出出现现压压痕痕。凹凹模模圆圆角角半半径径过过大大，会会影影响响坯坯料料定定位位的的准准确确性性。凹凹模模两两边边的的
47、圆圆角角要要求求制制造造均均匀匀一一致致，当当两两边边圆圆角角有有差差异异时时，毛毛坯坯两两侧侧移移动动速速度度不不一一致致，使使其其发发生生偏偏移移。生生产产中中常常根根据据材材料料的的厚厚度度来来选选择择凹凹模模圆圆角角半半径径：当当 或按有关设计资料选取。或按有关设计资料选取。图图3.4.20为弯曲模结构尺寸示意图。为弯曲模结构尺寸示意图。2022/10/1979第79页，共85页，编辑于2022年，星期三图3.4.20 弯曲模结构尺寸2022/10/1980第80页，共85页，编辑于2022年，星期三2.2.凹模工作部分深度凹模工作部分深度 弯弯曲曲凹凹模模深深度度要要适适当当。过过小
48、小时时，坯坯件件弯弯曲曲变变形形的的两两直直边边自自由由部部分分长长，弯弯曲曲件件成成形形后后回回弹弹大大，而而且且直直边边不不平平直直。若若过过大大，则则模模具具材材料料消消耗耗多多，而而且且要要求求压压力力机机具具有有较较大大的的行行程程。弯弯曲曲V形件时，凹模深度及底部最小厚度参见教材表形件时，凹模深度及底部最小厚度参见教材表3.4.1。弯弯曲曲U U形形件件时时，若若弯弯边边高高度度不不大大，或或要要求求两两边边平平直直，则则凹凹模模深深度度应应大大于于零零件件高高度度，如如图图3.4.22 b)b)所所示示。如如果果弯弯曲曲件件边边长长较较大大，而而对对平平直直度度要要求求不不高高时
49、时，可可采采用用图图3.4.22c)c)所所示示的的凹凹模模形形式式。弯曲弯曲U U形件的凹模参数见教材表形件的凹模参数见教材表3.4.2和表和表3.4.3所示。所示。2022/10/1981第81页，共85页，编辑于2022年，星期三2022/10/1982第82页，共85页，编辑于2022年，星期三3.弯曲凹、凸模的间隙弯曲凹、凸模的间隙 （1）V形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节压力机形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节压力机的装模高度来控制。的装模高度来控制。（2 2）对于）对于U形件弯曲模，则必须选择适当的间隙值。凸模形件弯曲模，则必须选择适当的间隙值。凸模和凹模间的间隙值
50、对弯曲件的回弹、表面质量和弯曲力均有很和凹模间的间隙值对弯曲件的回弹、表面质量和弯曲力均有很大的影响。若间隙过大，弯曲件回弹量增大，误差增加，从而大的影响。若间隙过大，弯曲件回弹量增大，误差增加，从而降低了制件的精度。当间隙过小时，会使零件直边料厚减薄和降低了制件的精度。当间隙过小时，会使零件直边料厚减薄和出现划痕，同时还降低凹模寿命。出现划痕，同时还降低凹模寿命。形件凸、凹模的单面间隙一般可按下式计算：形件凸、凹模的单面间隙一般可按下式计算：式中：式中：凸、凹模的单面间隙凸、凹模的单面间隙板料厚度的基本尺寸（板料厚度的基本尺寸（mm)板料厚度的正偏差板料厚度的正偏差(mm)根据弯曲件的高度和