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1、冲裁工艺与冲裁模的设计3.1 概述概述3.2 典型案例典型案例3.3 弯曲工艺与模具的设计程序弯曲工艺与模具的设计程序 3.4 弯曲工艺性分析弯曲工艺性分析 3.5 弯曲工艺过程弯曲工艺过程 3.6 弯曲工艺参数计算弯曲工艺参数计算 3.7 弯曲模工作部分尺寸的计算弯曲模工作部分尺寸的计算 3.8 弯曲压力计算弯曲压力计算 3.9 弯曲模总体设计弯曲模总体设计 3.10其他弯曲形式与模具结构其他弯曲形式与模具结构 3.13.1概述概述 弯曲是把平面的毛坯料制成具有一定角度和尺寸要弯曲是把平面的毛坯料制成具有一定角度和尺寸要求的一种塑性成形工艺。求的一种塑性成形工艺。a)压弯 b)折弯 c)扭弯
2、 d)滚弯 e)拉弯压弯成形件压弯成形的典型形状3.23.2典型案例典型案例保持架零件图管线保持架，材料为管线保持架，材料为Q215，大批量生产，大批量生产 录音机机芯暂停杆，其尺寸精度应高于录音机机芯暂停杆，其尺寸精度应高于IT12级，材级，材料为镀锌料为镀锌20F，属于大批量生产。，属于大批量生产。录音机机芯暂停杆 电器簧片，其尺寸精度应高于电器簧片，其尺寸精度应高于IT12级。材料为级。材料为H62（半硬），大批量生产。（半硬），大批量生产。电器簧片审图弯曲工艺性分析冲压工艺方案制定毛坯尺寸计算回弹补偿量确定冲压力及压力中心计算凸、凹模结构设计总体结构设计冲压设备选择冲压模装配图绘制非标
3、零件图绘制3.3 3.3 弯曲工艺与模具的设计程序弯曲工艺与模具的设计程序 弯曲模设计程序3.4 3.4 弯曲工艺性分析弯曲工艺性分析 3.4.1 弯曲变形特征弯曲变形特征（1）弯曲变形过程）弯曲变形过程弯曲V形件的变形过程 a)毛坯 b)弯曲件弯曲变形的特点（2）弯曲变形的特点）弯曲变形的特点 在内缘与外缘之间存在着纤维既不伸长也不缩短的中性层。a)窄板（B2t）b)宽板（B2t）弯曲区域的断面变化弯曲区域的断面变化弯曲区域的断面变化 内、外缘的宽度内、外缘的宽度 弯曲区域的厚度弯曲区域的厚度 a)折弯线翘曲 b)剖面产生畸变 c)管材弯曲件的剖面畸变（3）弯曲质量分析）弯曲质量分析 2）弯
4、曲时开裂现象与最小相对弯曲半径）弯曲时开裂现象与最小相对弯曲半径 弯曲件开裂现象弯曲件开裂现象外层纤维受拉而断裂外层纤维受拉而断裂 最小弯曲半径最小弯曲半径导致材料开裂的临界弯曲半径导致材料开裂的临界弯曲半径 影响最小弯曲半径的主要因素影响最小弯曲半径的主要因素材料的力学性能材料的力学性能 材料的热处理状态材料的热处理状态 制件弯曲角的大小制件弯曲角的大小 弯曲线方向弯曲线方向 板料表面和冲裁断面的质量板料表面和冲裁断面的质量 合理 零件 零件 不合理 合理 不合理 材料纤维方向对弯曲半径的影响 弯曲线方向弯曲线方向 弯曲件的弯曲半径小于最小弯曲半径弯曲件的弯曲半径小于最小弯曲半径应分两次或多
5、次弯曲应分两次或多次弯曲（扩大变形区域以减小外缘纤维的拉伸率（扩大变形区域以减小外缘纤维的拉伸率）可预先进行退火可预先进行退火（材料塑性较差或弯曲过程中硬化情况严重（材料塑性较差或弯曲过程中硬化情况严重）加热弯曲加热弯曲（比较脆的材料及比较小的厚度（比较脆的材料及比较小的厚度）设计弯曲件的弯曲半径大于其最小弯曲半径设计弯曲件的弯曲半径大于其最小弯曲半径 3）偏移与克服偏移的方法）偏移与克服偏移的方法 制件弯曲时的偏移现象 防止毛坯偏移的措施 解决坯料在弯曲过程中偏移的两种方法：解决坯料在弯曲过程中偏移的两种方法：1.采用压料装置（也起顶件作用）；采用压料装置（也起顶件作用）；2.利用坯料上的孔
6、（或工艺孔），在模具上装有定位销。利用坯料上的孔（或工艺孔），在模具上装有定位销。3.4.2 弯曲工艺性要求弯曲工艺性要求（1 1）弯曲件的形状与结构）弯曲件的形状与结构弯曲有孔的坯件时，应将孔设计与弯曲线有一定的弯曲有孔的坯件时，应将孔设计与弯曲线有一定的距离距离a a或或a a1 1。弯曲件上孔壁到弯曲线的最小距离 弯曲件的直边高度不能太小，必须保证弯曲件的直边高度不能太小，必须保证h h22t t。若。若h h2 2t t则必须制槽口或增加直边高度，然后加工去除。则必须制槽口或增加直边高度，然后加工去除。弯曲件直边高度 弯曲件的弯曲圆角半径应不小于允许的最小弯曲半径弯曲件的弯曲圆角半径应
7、不小于允许的最小弯曲半径（见表（见表3-13-1）。）。当弯曲件的弯曲线处于宽窄交界处时，弯曲线位置应当弯曲件的弯曲线处于宽窄交界处时，弯曲线位置应满足满足l lr r，若不满足，则可适当增添工艺孔、槽。，若不满足，则可适当增添工艺孔、槽。对弯曲件宽窄交界处的要求 a）弯曲线位置 b）c）d）工艺孔、槽弯曲件的形状应尽可能对称。弯曲件的形状应尽可能对称。非对称形零件成双弯曲成形 边缘有缺口的弯曲件，可在缺口处留有连接带，待弯边缘有缺口的弯曲件，可在缺口处留有连接带，待弯曲成形后再将连接带切除。曲成形后再将连接带切除。添加连接带（2 2）弯曲件的尺寸精度）弯曲件的尺寸精度弯曲件的长度极限偏差，圆
8、角半径的极限偏差，工弯曲件的长度极限偏差，圆角半径的极限偏差，工件上孔中心距的极限偏差，弯曲件的公差等级。件上孔中心距的极限偏差，弯曲件的公差等级。弯曲角度公差，弯曲角度（包括未注明的弯曲角度公差，弯曲角度（包括未注明的90和等和等边多边形的角度）的极限偏差。边多边形的角度）的极限偏差。（3 3）弯曲件的材料）弯曲件的材料 弯曲件的选材要合理，应尽可能选择高塑性，低弯曲件的选材要合理，应尽可能选择高塑性，低弹性的材料弹性的材料冲裁毛刺与弯曲方向冲裁毛刺与弯曲方向a）毛刺面在内侧 b）毛刺面在外侧 毛刺方向的安排3.4.3 案例工艺性分析案例工艺性分析保持架保持架 该制件材料为普通碳素结构钢，较
9、利于弯曲。制件该制件材料为普通碳素结构钢，较利于弯曲。制件结构简单，形状对称，孔边（弯曲线）距、弯曲直边高结构简单，形状对称，孔边（弯曲线）距、弯曲直边高度、最小弯曲半径等均大于弯曲工艺要求，弯曲边缘无度、最小弯曲半径等均大于弯曲工艺要求，弯曲边缘无缺口，尺寸精度和粗糙度要求一般。因此，其弯曲工艺缺口，尺寸精度和粗糙度要求一般。因此，其弯曲工艺性较好。性较好。录音机机芯暂停杆录音机机芯暂停杆 该制件材料为优质碳素结构钢，较利于弯曲。制件该制件材料为优质碳素结构钢，较利于弯曲。制件结构较复杂，形状不对称，结构较复杂，形状不对称，1.4mm1.4mm孔壁到弯曲线的距孔壁到弯曲线的距离离t+rt+r
10、，弯曲半径均为，弯曲半径均为0 0，弯曲边缘无缺口，尺寸精度，弯曲边缘无缺口，尺寸精度要求较高。因此，其弯曲工艺性一般。要求较高。因此，其弯曲工艺性一般。电器簧片电器簧片 该制件材料为锡青铜，弹性好，对弯曲成形不利，该制件材料为锡青铜，弹性好，对弯曲成形不利，回弹大，工件的尺寸精度不易保证。回弹大，工件的尺寸精度不易保证。1.2mm4mm1.2mm4mm的切口的切口弯曲处宽度尺寸弯曲处宽度尺寸1.2mm1.2mm较小，将影响弯曲成形凸模的强较小，将影响弯曲成形凸模的强度。两侧耳弯曲处处于宽窄交界处，弯曲时易出现开裂度。两侧耳弯曲处处于宽窄交界处，弯曲时易出现开裂或宽壁部的畸变，如结构许可，可在
11、折弯处增添工艺槽。或宽壁部的畸变，如结构许可，可在折弯处增添工艺槽。a）侧耳局部图 b）添加工艺槽 3.5 3.5 弯曲工艺过程弯曲工艺过程3.5.1 弯曲工序安排原则弯曲工序安排原则弯曲工艺顺序应遵循的原则为：弯曲工艺顺序应遵循的原则为：先弯曲外角，后弯曲内角。先弯曲外角，后弯曲内角。前道工序弯曲变形必须有利于后续工序的可靠定位，前道工序弯曲变形必须有利于后续工序的可靠定位，并为后续工序的定位做好准备。并为后续工序的定位做好准备。后续工序的弯曲变形不能影响前面工序已成形形状和后续工序的弯曲变形不能影响前面工序已成形形状和尺寸精度。尺寸精度。小型复杂件宜采用工序集中的工艺，大型件宜采用工小型复
12、杂件宜采用工序集中的工艺，大型件宜采用工序分散的工艺。序分散的工艺。精度要求高的部位的弯曲宜采用单独工序弯曲，以便精度要求高的部位的弯曲宜采用单独工序弯曲，以便模具的调整与修正。模具的调整与修正。弯曲工艺弯曲工艺 3.5.2 典型弯曲工序设计典型弯曲工序设计（1 1）形状简单的弯曲件）形状简单的弯曲件a)b)c)d)一道工序弯曲成形（2 2）形状复杂的弯曲件）形状复杂的弯曲件a)b)c)d)二道工序弯曲成形分三次弯曲成形的工序安排图例。分三次弯曲成形的工序安排图例。a)b)c)d)三道工序弯曲成形（3 3）批量大、尺寸较小的弯曲件）批量大、尺寸较小的弯曲件可采用多工序的冲裁、弯曲、切断连续工艺
13、成形。可采用多工序的冲裁、弯曲、切断连续工艺成形。c)d)连续弯曲成形a)b)（4 4）案例分析）案例分析保持架保持架 方案方案 1 1弯曲弯曲R R2 2两直边两直边弯曲弯曲R R1010半圆半圆弯曲弯曲R R2 2圆弧槽。圆弧槽。2 2同时弯曲同时弯曲R R2 2两直边及两直边及R R1010半圆半圆弯曲弯曲R R2 2圆弧槽。圆弧槽。3 3弯曲弯曲R R2 2两直边两直边弯曲弯曲R R1010半圆半圆成形成形R R2 2圆弧槽。圆弧槽。4 4同时弯曲同时弯曲R R2 2两直边及两直边及R R1010半圆半圆成形成形R R2 2圆弧槽。圆弧槽。方案分析方案分析 方案方案1 1和方案和方案2
14、 2在弯曲在弯曲R R2 2圆弧槽时将产生材料转移圆弧槽时将产生材料转移（流动），导致制件边缘不平齐，需增加切边修整工（流动），导致制件边缘不平齐，需增加切边修整工序。序。方案方案3 3和方案和方案4 4将将R R2 2圆弧槽的成形采用成形手段成形，圆弧槽的成形采用成形手段成形，避免了成形过程中的材料转移，方案避免了成形过程中的材料转移，方案3 3工序较多。工序较多。因此，综合分析比较，采用方案因此，综合分析比较，采用方案4 4为较佳。为较佳。录音机机芯暂停杆录音机机芯暂停杆 方案方案 依据依据“先外后内先外后内”的弯曲原则，制件的弯曲原则，制件A A部的弯曲应先部的弯曲应先于于B B部的弯曲
15、。部的弯曲。1 1同时折弯同时折弯A A部和部和C C部部折弯折弯B B部。部。2 2折弯折弯A A部部同时折弯同时折弯B B部和部和C C部。部。3 3折弯折弯A A部部折弯折弯B B部部折弯折弯C C部。部。方案分析方案分析 对对于于不不对对称称弯弯曲曲件件而而言言，方方案案2 2和和方方案案3 3将将产产生生较较大大的的模模具具受受力力不不均均衡衡现现象象，方方案案3 3使使得得弯弯曲曲工工序序增增加加，方方案案1 1可使模具受力较为均衡，且弯曲工序较少。可使模具受力较为均衡，且弯曲工序较少。电器簧片电器簧片 方案方案 1 1弯曲切口部位弯曲切口部位弯曲两侧耳弯曲两侧耳对称弯曲对称弯曲R
16、7R7和和R11.5R11.5展展开部位开部位U U形弯曲成形。形弯曲成形。2 2弯曲切口部位、对称弯曲弯曲切口部位、对称弯曲R7R7和和R11.5R11.5展开部位及两侧展开部位及两侧耳耳U U形弯曲成形。形弯曲成形。3 3弯曲切口部位弯曲切口部位一次成形至制件要求。一次成形至制件要求。方案分析方案分析 从从模模具具制制造造、使使用用、维维修修调调整整等等诸诸方方面面因因素素考考虑虑，若若采采用用单单工工序序成成形形，宜宜选选择择方方案案2 2，若若采采用用级级进进工工序序成成形，宜选择方案形，宜选择方案1 1。3.6 3.6 弯曲工艺参数计算弯曲工艺参数计算3.6.1 弯曲件展开尺寸计算弯
17、曲件展开尺寸计算 根据弯曲变形过程分析，毛坯变形过程中存在应变根据弯曲变形过程分析，毛坯变形过程中存在应变中性层，即该层金属在变形中既没有伸长、亦没有缩短，中性层，即该层金属在变形中既没有伸长、亦没有缩短，其变形量为零。其变形量为零。（1）中性层位置的确定）中性层位置的确定 弯曲中性层位置按下式确定：弯曲中性层位置按下式确定：=r+kt 式中 弯曲中性层的曲率半径；r弯曲件内层的弯曲半径；t材料厚度；k中性层位置系数。b）直线与圆弧分开标注（1）弯曲件展开尺寸计算）弯曲件展开尺寸计算1）计算步骤：）计算步骤：将标注尺寸转换成计算尺寸；将标注尺寸转换成计算尺寸；计算圆弧部分中性层曲率半径及弧长；
18、计算圆弧部分中性层曲率半径及弧长；中性层曲率半径：中性层曲率半径：=r+kt弧长：弧长：S=式中 圆弧对应的中心角，以弧度表示。计算总展开长度计算总展开长度 L=l1+l2+S 即即 L=L直直+S弧弧 弯曲件弯曲件r 0.5t时展开长度的计算公式见表时展开长度的计算公式见表3-8。a）L形弯曲件2）弯曲件）弯曲件r0.5t时展开长度的计算：时展开长度的计算：小圆角半径（小圆角半径（r0.5t）或无圆角半径弯曲件的展开）或无圆角半径弯曲件的展开长度是根据弯曲前、后材料体积不变的原则进行计算长度是根据弯曲前、后材料体积不变的原则进行计算的，即：的，即：L=l直直+knt 式中 L毛坯长度（mm）
19、；l直各直线段长度之和（mm）；n弯角数目；t材料厚度（mm）；k与材料性能及弯角数目有关的系数。弯曲件弯曲件r0.5t时展开长度的经验计算公式见表时展开长度的经验计算公式见表3-10。无圆角半径弯曲件的展开长度4 4）铰链式弯曲件展开尺寸的计算：）铰链式弯曲件展开尺寸的计算：对对于于r=(0.63.5)t的的铰链件，常用推卷的方法弯曲铰链件，常用推卷的方法弯曲成形，其展开长度可按下式近似计算：成形，其展开长度可按下式近似计算：铰链式弯曲件式中 L毛坯展开长度（mm）；l铰链件直线段长度；r铰链的内弯曲半径；k卷圆时中性层位移系数。（4 4）案例分析）案例分析保持架保持架展开尺寸展开尺寸 暂不
20、考虑压肋，将制件划分为暂不考虑压肋，将制件划分为5段。即两段段。即两段12.51的直边，的直边，两段两段R2（=77.5）的过渡圆弧和一段）的过渡圆弧和一段R10（=155）的圆弧。）的圆弧。则：由公式则：由公式3-1可得：可得：2=r+kt=2+0.290.8=2.232 10=r+kt=10+0.4880.8=10.394由公式由公式3-2可得：可得：S2=22=2.232(77.5180)=3.142mm S10=1010=10.394(155180)=28.105mmL=L直直+S弧弧=12.512+3.1422+28.105=59.409mm 保持架分段图保持架展开图 录音机机芯暂停
21、杆录音机机芯暂停杆展开尺寸展开尺寸 该制件属于无圆角半径弯曲件，因此，其展开尺寸该制件属于无圆角半径弯曲件，因此，其展开尺寸计算均用公式计算均用公式3-4进行计算。进行计算。因该制件均为单角弯曲，由表因该制件均为单角弯曲，由表3-9可查得，可查得，k=0.48 0.50，取，取k=0.48。A部：部：LA=l直直+knt=21.2+5.3+0.480.8=26.884mmB部：部：LB=l直直+knt=4.8+7.7+0.480.8=12.884mmC部：部：LC=l直直+knt=26.2+5+0.480.8=31.584mm 电器簧片电器簧片展开尺寸展开尺寸 R7、R11.5和和R0.5为弧
22、长计算，其余为三段直边为弧长计算，其余为三段直边 中性层计算：中性层计算：R7：7/0.58=12R11.5：11.5/0.58=19.8R0.5：0.5/0.58=0.86 由表由表3-6查得查得k7=0.490，k11.5=0.494，k0.5=0.403。中性。中性层半径按层半径按=r+kt计算，得：计算，得：7=7+0.490.58=7.28 11.5=10.92+0.4940.58=11.210.5=0.5+0.4030.58=0.73 由中性层半径可得中性层简图，计算各中心角。由中性层半径可得中性层简图，计算各中心角。展开总长度：展开总长度：L=(5.31-0.73)+(14.73
23、-0.73-4.39)+1.15+9.30+15.31 2 =79.9mm 弧长计算弧长计算中性层简图电器簧片展开图 3.6.2 回弹回弹（1 1）弯曲件回弹的概念）弯曲件回弹的概念拉伸曲线 弯曲回弹 回弹的表现形式：回弹的表现形式：弯曲回弹会使工件的圆角半弯曲回弹会使工件的圆角半径增大，即径增大，即r rz zr rp p。则回弹量可。则回弹量可表示为：表示为：r r=r rz z-r rp p弯曲回弹会使弯曲件的弯曲弯曲回弹会使弯曲件的弯曲中心角增大，即中心角增大，即pp。则回。则回弹量可表示为：弹量可表示为：=-p p 弯曲时的回弹会造成弯曲弯曲时的回弹会造成弯曲的角度和工件尺寸误差。的
24、角度和工件尺寸误差。（2）影响弯曲回弹的因素）影响弯曲回弹的因素1 1）材料的力学性能；）材料的力学性能；2 2）材料的相对弯曲半径）材料的相对弯曲半径r r/t t；3 3）弯曲制件的形状；）弯曲制件的形状；4 4）模具间隙；）模具间隙；5 5）校正程度。）校正程度。（3）回弹值的计算）回弹值的计算1）查表法：）查表法：当相对弯曲半径当相对弯曲半径r/t58时，可查附录时，可查附录P及有关冲及有关冲压手册初步确定回弹值，再根据经验修正给定制造时的压手册初步确定回弹值，再根据经验修正给定制造时的回弹量。然后在试模时进行修正。回弹量。然后在试模时进行修正。2）计算法：）计算法：当相对弯曲半径当相
25、对弯曲半径r/t5 8时，凸模圆角半径和中心时，凸模圆角半径和中心角可按下式计算，在试模时再修正。角可按下式计算，在试模时再修正。式中 r工件的圆角半径（mm）；rp凸模的圆角半径（mm）；工件的圆角半径r所对弧长的中心角；p凸模的圆角半径rp所对弧长的中心角；t毛坯的厚度（mm）；E弯曲材料的弹性模量（MPa）；s弯曲材料的屈服强度（MPa）。（4）减小回弹的措施）减小回弹的措施1）在弯曲件的产品设计时）在弯曲件的产品设计时弯曲件结构设计时考虑减少回弹，在弯曲部位增加弯曲件结构设计时考虑减少回弹，在弯曲部位增加压筋连接带等结构。压筋连接带等结构。在选材时考虑回弹问题，尽量选择弹性模量在选材时
26、考虑回弹问题，尽量选择弹性模量E较大较大的材料。的材料。2）在设计弯曲工艺时）在设计弯曲工艺时在弯曲前安排退火工序。在弯曲前安排退火工序。用校正弯曲代替自由弯曲。用校正弯曲代替自由弯曲。采用拉弯工艺。采用拉弯工艺。3）在模具结构设计时）在模具结构设计时在模具结构设计中作出相应的回弹补偿值。在模具结构设计中作出相应的回弹补偿值。集中压力，加大变形压应力成分。集中压力，加大变形压应力成分。合理选择模具间隙和凹模直壁的深度。合理选择模具间隙和凹模直壁的深度。使用弹性凹模或凸模弯曲成形。使用弹性凹模或凸模弯曲成形。模具结构补偿回弹 局部加大变形减小回弹（4 4）案例分析）案例分析保持架保持架 在弯曲在
27、弯曲R R1010半圆时，因其相对弯曲半径较大，将产生半圆时，因其相对弯曲半径较大，将产生弯曲角度的回弹和弯曲半径的变化，但在后道工序弯曲角度的回弹和弯曲半径的变化，但在后道工序R R2 2成形成形时将会使这些误差消除，所以不需要进行弯曲回弹补偿。时将会使这些误差消除，所以不需要进行弯曲回弹补偿。录音机机芯暂停杆录音机机芯暂停杆 因制件所有弯曲半径均为因制件所有弯曲半径均为0 0，所以不需要考虑弯曲回，所以不需要考虑弯曲回弹补偿问题。弹补偿问题。电器簧片电器簧片 在弯曲在弯曲R R7 7和和R R11.511.5圆弧时，因其相对弯曲半径较大，将圆弧时，因其相对弯曲半径较大，将产生弯曲角度的回弹
28、和弯曲半径的变化，所以需进行弯曲产生弯曲角度的回弹和弯曲半径的变化，所以需进行弯曲角度和弯曲半径的回弹补偿计算，以修正凸、凹模的圆弧角度和弯曲半径的回弹补偿计算，以修正凸、凹模的圆弧半径和中心角。由附录半径和中心角。由附录B B可查得，材料可查得，材料QSn6.5QSn6.5的的=140Mpa=140Mpa，E E=1105 Mpa=1105 Mpa。R R7 7处的回弹补偿计算处的回弹补偿计算 R R11.511.5处的回弹补偿计算处的回弹补偿计算3.7 3.7 弯曲模工作部分尺寸的计算弯曲模工作部分尺寸的计算3.7.1 凸、凹模的圆角半径凸、凹模的圆角半径（1）凸模圆角半径）凸模圆角半径r
29、p 当弯曲件的相对圆角半径当弯曲件的相对圆角半径 r/t较小时较小时rp=rrminrp凸模圆角半径；r弯曲件的内弯半径；rmin弯曲材料许可的最小圆角半径。当当 rrmin 时，则应取时，则应取rprmin，弯曲后再增加一次整，弯曲后再增加一次整形工序，使整形凸模的形工序，使整形凸模的rp=r。例如录音机机芯暂停杆的。例如录音机机芯暂停杆的弯曲。弯曲。当当r/t10时，预先将时，预先将rp修小修小r。例如电器簧片。例如电器簧片R7圆圆弧和弧和R11.5的弯曲，其凸模修整后的圆角半径分别为的弯曲，其凸模修整后的圆角半径分别为6.66mm和和10.18mm。（2）凹模圆角半径）凹模圆角半径rd
30、凹模圆角半径凹模圆角半径rd的大小与材料进入凹模的深度、弯的大小与材料进入凹模的深度、弯曲边高度和材料厚度有关。曲边高度和材料厚度有关。a）b）c）弯曲凹模的结构尺寸 凹模圆角半径通常根据材料的厚度凹模圆角半径通常根据材料的厚度t选取：选取：当当t2mm时时 rd=（36）t 当当t=24mm时时 rd=（23）t 当当t4mm时时 rd=2tV形件弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径：形件弯曲凹模的底部可开退刀槽或取圆角半径：rd=(0.60.8)(rp+t)式中 rd凹模底部圆角半径（mm）；rp凸模圆角半径（mm）；t弯曲材料厚度（mm）。（3）案例分析）案例分析案 例分 析 计 算保持
31、架凸模圆角半径rp：由于存在后道工序的r2半圆的成形，所以r10p在弯曲过程中的回弹得以修正，因此取r10p=10mm；由查表3-1可查得，rmin=0.4t=0.32mm，所以，圆弧与直边联接处r2的rp取r2p=2mm。凹模口部圆角rd：因t=0.8mm2mm，所以，取rd=3.5t，则rd=2.8mm录音机机芯暂停杆凸模圆角半径rp：因制件各弯曲角处圆角半径均为0，因此取材料许可的最小弯曲圆角半径rmin值为凸模圆角半径。由查表3-1可查得，rmin=0.5t=0.4mm，弯曲后通过后道工序进行整形。凹模口部圆角rd：因t=0.8mm2mm，所以，取rd=3.5t，则rd=2.8mm电器
32、簧片凸模圆角半径rp：由查表3-1可查得，rmin=0.35t=0.203mm，两竖边与底部联接处的弯曲圆弧半径r0.5取r0.5p=0.5mm；R7和R11.5的圆弧半径，取其修整后的凸模圆角半径，即r7p=6.66mm、r11.5p=10.18mm。凹模口部圆角rd：因t=0.58mm2mm，所以，取rd=3.5t，则rd=2.8mm3.7.2 凹模深度凹模深度 V形弯曲件形弯曲件 凹模深度凹模深度L0及底部最小厚度及底部最小厚度h的取值可查表的取值可查表3-12。U形弯曲件形弯曲件 若弯曲边高度不大，或要求两边平直，则凹模深度若弯曲边高度不大，或要求两边平直，则凹模深度应大于工件的高度，
33、应大于工件的高度，m值见表值见表3-13。若弯曲边长较大，而对平直度要求不高时，可采用若弯曲边长较大，而对平直度要求不高时，可采用图图c所示的凹模形式，凹模深度所示的凹模形式，凹模深度L0值可查表值可查表3-14。a）b）c）案例分析案例分析案 例分析计算示意图保持架该制件为半圆形弯曲件，根据前面所定弯曲工艺（即同时弯曲R2两直边部分及R10半圆），其弯曲凹模深度即为R10半圆的深度。录音机机芯暂停杆由于制件形状较复杂，所以，将其所有各部分的弯曲均视为L形弯曲，则凹模参数参照L形弯曲选取。由表3-12可查得：L0均取10mm。R7和R11.5圆弧弯曲凹模结构尺寸电器簧片该制件两侧耳部分属L形弯
34、曲。R7和R11.5两部分属圆弧弯曲。底部属U形弯曲，因其凹模深度受制件形状的限制，所以L0(961-2.8)=6.81mm。底部弯曲凹模结构尺寸3.7.3 凸、凹模间隙凸、凹模间隙 弯曲弯曲V形件时，凸、凹模间隙是靠调整压力机的闭合形件时，凸、凹模间隙是靠调整压力机的闭合高度来控制的，不需要在设计、制造模具时确定。高度来控制的，不需要在设计、制造模具时确定。弯曲弯曲U形件时，间隙愈小，则弯曲力愈大；间隙过小，形件时，间隙愈小，则弯曲力愈大；间隙过小，会使工件边部壁厚减薄，降低凹模寿命。间隙过大，则回会使工件边部壁厚减薄，降低凹模寿命。间隙过大，则回弹大，降低工件精度。弹大，降低工件精度。凸、
35、凹模单边间隙凸、凹模单边间隙z一般可按下式计算：一般可按下式计算：z=tmax+xt=t+xt式中 z弯曲模凸、凹模单边间隙（mm）；t工件材料厚度（基本尺寸）（mm）；工件材料厚度的正偏差（mm），可查附录F得到；x间隙系数，可查表3-15选取。当工件精度要求较高时，其间隙应适当缩小，取当工件精度要求较高时，其间隙应适当缩小，取z=t。某些情况，甚至选取略小于材料厚度的间隙。某些情况，甚至选取略小于材料厚度的间隙。案例分析案例分析案 例分 析保持架由图3-2可知，制件料厚为0.8mm，B/H=14/10=1.42，查表3-15可得x=0.05查附录F得=0.12mm。则凸、凹模单边间隙z为：
36、z=t+xt=0.8+0.12+0.050.8=0.96mm录音机机芯暂停杆由图3-3可知，制件料厚为0.8mm，A部B/H=2.4/5.3=0.452，B部B/H=9/7.7=1.172，C部B/H=1.5/5=0.32，查表3-15可得x=0.05查附录F得=0.07mm。则凸、凹模单边间隙z为：z=t+xt=0.8+0.07+0.050.8=0.91mm。弯曲圆角整形时取单边间隙z=0.95t=0.76mm电器簧片由图3-3可知，制件料厚为0.58mm，制件的B/H2，查表3-15可得x=0.05则凸、凹模单边间隙z为：z=t+xt=0.58+0.050.58=0.61mm3.7.4 凸
37、凹模工作部分尺寸与公差凸凹模工作部分尺寸与公差1）当工件）当工件为双向偏差双向偏差时，凹模尺寸，凹模尺寸为：2）当工件为单向偏差时，凹模尺寸为：）当工件为单向偏差时，凹模尺寸为：凸模尺寸均为：凸模尺寸均为：用外形尺寸标注的弯曲件（1）用外形尺寸标注的弯曲件）用外形尺寸标注的弯曲件 对于要求外形有正确尺寸的工件，其模具应以凹对于要求外形有正确尺寸的工件，其模具应以凹模为基准先确定尺寸。模为基准先确定尺寸。（2）用内形尺寸标注的弯曲件）用内形尺寸标注的弯曲件 对于要求内形有正确尺寸的工件，其模具应以凸模对于要求内形有正确尺寸的工件，其模具应以凸模为基准先确定尺寸。为基准先确定尺寸。用内形尺寸标注的
38、弯曲件 式中 Ld凹模尺寸（mm）；Lp凸模尺寸（mm）；L弯曲件的基本尺寸（mm）；弯曲件尺寸公差（mm）；z凸、凹模的单边间隙（mm）；p、d凸、凹模的制造公差。1）当工件）当工件为双向偏差双向偏差时，凸模尺寸，凸模尺寸为：2）当工件）当工件为单向偏差向偏差时，凸模尺寸，凸模尺寸为：凹模尺寸均凹模尺寸均为：（3）案例分析）案例分析保持架 取制件精度等级为IT11级，由附录N查得：R10=0.11、R2=0.06 取模具精度等级为IT9级，由附录N查得：R10=0.043、R2=0.025（注：半径方向上取单边间隙）取制件精度等级为取制件精度等级为IT10级，由附录级，由附录N查得：查得：A
39、=0.048、B=0.058、C=0.048取模具精度等级为取模具精度等级为IT8级，由附录级，由附录N查得：查得：A=0.018、B=0.022、C=0.018 （注：L形弯曲取单边间隙）录音机机芯暂停杆录音机机芯暂停杆校正弯曲：电器簧片电器簧片 取制件精度等级为取制件精度等级为IT10级，由附录级，由附录N查得：查得：L10=0.058L28.06=0.084R6.66=0.058R10.18=0.070取模具精度等级为取模具精度等级为IT8级，由附录级，由附录N查得：查得：L10=0.022 L28.06=0.033 R6.66=0.022 R10.18=0.027（注：U形弯曲取双边间
40、隙）（注：半径方向上取单边间隙）3.8 3.8 弯曲压力计算弯曲压力计算 式中 Fz自由弯曲力（N）；B弯曲件的宽度（mm）；t弯曲件材料厚度（mm）；r弯曲件的圆角半径（mm）；b材料的抗拉强度（Mpa）；K安全系数，一般取K=1.3。U形件弯曲力的计算公式形件弯曲力的计算公式3.8.1 自由弯自由弯曲的弯曲力计算曲的弯曲力计算V形件弯曲力的计算公式形件弯曲力的计算公式3.8.2 校正弯曲的弯曲力计算校正弯曲的弯曲力计算 为了提高弯曲件精度，减小回弹，在弯曲的终了阶为了提高弯曲件精度，减小回弹，在弯曲的终了阶段对弯曲件的圆角及直边进行精压，称为校正弯曲。段对弯曲件的圆角及直边进行精压，称为校
41、正弯曲。校正弯曲力计算公式为：校正弯曲力计算公式为：Fj=qA 式中 Fj校正弯曲力（N）；q单位面积上的校正力（Mpa；A工件被校正部分的投影面积（mm2）。弯曲时总弯曲力弯曲时总弯曲力 F=Fz+Fj 校正弯曲时，由于校正弯曲力比自由弯曲力大得很校正弯曲时，由于校正弯曲力比自由弯曲力大得很多，故多，故Fz可以忽略，而可以忽略，而Fj的大小取决于压力机的调整。的大小取决于压力机的调整。对于设有顶件装置或压料装置的弯曲模，其顶件力对于设有顶件装置或压料装置的弯曲模，其顶件力Fd或压料力或压料力Fy可近似取自由弯曲力可近似取自由弯曲力Fz的的30%80%，即，即 Fd（或（或Fy）=KFz式中
42、Fd顶件力（N）；Fy压料力（N）；K系数，可查表3-17。3.8.3 顶件力或件力或压料力料力3.8.4 案例冲压力计算及压力机选择（弯曲部分）案例冲压力计算及压力机选择（弯曲部分）保持架保持架 该制件弯曲过程属校正弯曲。该制件弯曲过程属校正弯曲。校正力由表校正力由表3-16查得：查得：q=30Mpa。投影面积：投影面积：5014=700mm2弯曲力：弯曲力：Fj=qA=30700=2100（N）。）。无顶件力和压料力无顶件力和压料力压力机选择：选择压力机选择：选择3kN的开式压力机。的开式压力机。录音机机芯暂停杆录音机机芯暂停杆 该制件弯曲过程属该制件弯曲过程属L形自由弯曲。形自由弯曲。K
43、=1.3，t=0.8mm，BA=2.4mm，BB=9mm，BC=1.5mm由附录由附录B查得：查得：b=410Mpa。弯曲力为：。弯曲力为：校正工序所需弯曲力：由表校正工序所需弯曲力：由表3-16查得：查得：q=40Mpa。AA=0.42.4=0.96mm、AB=0.49=3.6mm、AC=0.41.5=0.6mmFj=qA=40(0.96+3.6+0.6)=206（N）F总总=F总总z+Fj=2170+206=2376N压力机选择：选择压力机选择：选择3kN的开式压力机。的开式压力机。电器簧片电器簧片 圆弧部分属校正弯曲，直边部分属圆弧部分属校正弯曲，直边部分属U形自由弯曲。形自由弯曲。K=
44、1.3，t=0.58mm，B=10mm由附录由附录B查得：查得：b=380Mpa。由表由表3-16查得：查得：q=20Mpa。投影面积：投影面积：22.53210=450mm2。弯曲力为：弯曲力为：压料力：由表压料力：由表3-16查得：查得：K=0.5。若弯曲以单工序分别进行，则选择若弯曲以单工序分别进行，则选择3kN的开式压力机。的开式压力机。3.9 3.9 弯曲模总体设计弯曲模总体设计（1）保持架）保持架弯曲凸模 弯曲凹模弯曲模装配图 冲孔落料复合模装配图（2）录音机机芯暂停杆）录音机机芯暂停杆 录音机机芯暂停杆因其形状较为复杂，所以均采用录音机机芯暂停杆因其形状较为复杂，所以均采用冲裁弯
45、曲一体的级进模。冲裁弯曲一体的级进模。排样方案导向浮顶器1螺丝 2弹簧 3下模座 4导向浮顶器 5凹模级进模装配图（3）电器簧片）电器簧片单工序加工，圆弧单工序加工，圆弧R7和和R11.5的弯曲模装配图的弯曲模装配图电器簧片圆弧弯曲模装配图（3）电器簧片）电器簧片 单工序加工，单工序加工，U形弯曲装配图形弯曲装配图电器簧片U形曲模装配图（3）电器簧片）电器簧片级进工序加工，则级进工序加工，则U形弯曲单独进行。形弯曲单独进行。排样图级进模装配图（3）电器簧片）电器簧片 若采用级进工序加工，则其排样图如图所示。若采用级进工序加工，则其排样图如图所示。排样方案3.10 3.10 其他弯曲形式与模具结
46、构其他弯曲形式与模具结构3.10.1 3.10.1 铰链弯曲模具铰链弯曲模具（1 1）a a型铰链型铰链 a型铰链卷铰链工序a）工序1，预弯 b）工序2，卷圆 a）b）c）3.10 3.10 其他弯曲形式与模具结构其他弯曲形式与模具结构3.10.1 3.10.1 铰链弯曲模具铰链弯曲模具（1 1）b b型铰链型铰链 b型铰链卷铰链工序a）工序1，预弯 b）工序2，预弯 当当r/tr/t0.50.5并对卷圆质量要求较高时，采用两道预并对卷圆质量要求较高时，采用两道预弯工序然后卷圆弯工序然后卷圆。（图。（图a a、b b、c c）c）工序3，卷圆 d）经工序1预弯后卷圆 当当r/t=0.5r/t=0.52.22.2，但卷圆质量要求一般时，一次，但卷圆质量要求一般时，一次预弯即可卷圆。（图预弯即可卷圆。（图a a、d d）3.10.2 螺旋式弯曲模具螺旋式弯曲模具工件名称：挂环工件名称：挂环生产批量：大批大量生产批量：大批大量材材 料：料：1.6 mm低碳钢丝低碳钢丝工件简图：如图所示工件简图：如图所示斜楔弯曲示意图1凸模 2凹模 3、4滑块 5、6斜楔 7弹顶器挂环螺旋弯曲模装配图挂环螺旋弯曲模装配图 螺旋凹模挂环螺旋弯曲模装配图挂环螺旋弯曲模装配图 凸模截面尺寸 凸、凹模相对位置