v第三章弯曲工艺与弯曲模设计第五节弯曲力的计算

弯曲模的基本原理（一）一、弯曲的基本原理（一） 弯曲工艺的概念及弯曲件1． 弯曲工艺：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。

2． 弯曲成形工艺在工业生产中的应用：应用相当广泛，如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，小的如门扣，夹子（铁夹）等。

（二）、弯曲的基本原理：以V形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。

其过程为：1． 凸模运动接触板料（毛坯）由于凸,凹模不同的接触点力作用而产生弯矩，在弯矩作用下发生弹性变形，产生弯曲。

2． 随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。

（塑变开始阶段）。

3． 随着凸模的继续下行，毛坯两端接触凸模斜面开始弯曲。

（回弯曲阶段）。

4． 压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。

5． 校正阶段，当行程终了，对板料进行校正，使其圆角直边与凸模全部贴合而成所需的形状。

（三） 、弯曲变形的特点：弯曲变形的特点是：板料在弯曲变形区内的曲率发生变化，即弯曲半径发生变化。

从弯曲断面可划分为三个区：拉伸区、压缩区和中性层。

二、弯曲件的质量分析在实际生产中，弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。

1． 弯曲件的回弹：由于弹性回复的存在，使弯曲件弯曲部分的曲率半径和弯曲角度在弯曲外力撤去后（工件小模具中取出后）发生变化（与加工中在模具里的形状发生变化）的现象称弹性回复跳（回弹）。

回弹以弯曲角度的变化大小来衡量。

Δφ=φ-φt1） 影响回弹的回素：A． 材料的机械性能与屈服极限成正比，与弹性模数E成反比。

B． 相对弯曲半径r/t，r越小，变形量越大，弹性变形量所点变形量比例越小。

回弹越小。

C． 弯曲力：弯曲力适当，带校正成分适合，弯曲回弹很小。

D． 磨擦与间隙：磨擦越大，变形区拉应力大，回弹小。

凸、凹模之间隙小，磨擦大，校正力大，回弹小。

V形(1)冲压模具设计摘要介绍了V形件的弯曲工艺及其模具设计，简单实用，使用方便可靠。

首先根据工件的图纸计算出工件的展开尺寸，然后根据展开尺寸计算压力中心、材料利用率并绘制排样图。

根据零件的几何形状要求和尺寸分析，采用模具冲压，有利于提高生产效率，模具的设计制造也相对简单。

在计算完所有参数后，分析了磨具的装配方案、主要零件的设计和装配要求以及技术要求。

设计过程除了设计说明书外，还包括模具的装配图、非标准件的零件图、工件的加工工艺卡、工艺规范卡、非标准件的加工工艺卡。

关键词:弯曲工艺，冲压设计，参数计算一.导言1.1前言作为冲压模具的基本类型，V形件的模具设计是最基本的弯曲模具设计。

改革开放以来，随着国民经济的快速发展，工业产品的品种和数量不断增加，升级换代不断加快。

一方面，现代制造业中企业的生产正朝着多品种、小批量、多款式的方向发展，加快了型号的变化，采用柔性加工来满足不同用户的需求。

另一方面是向大批量、高效率方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多的效益，采用专用设备进行生产。

模具作为一种高效的生产工具，是工业生产中广泛使用的重要工艺装备。

用模具生产产品和零件，生产效率高，可实现高速批量生产；节约原材料，实现无芯片加工；产品质量稳定，互换性好；操作简单，对操作人员技术要求不高；利用模具批量生产的零件加工成本低；加工后的零件和产品可一次成型，无需再加工；可用于制造其它加工方法难以加工的形状复杂的产品。

1.2概念和冲压概念冲压是一种压力加工方法，利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力，使其发生分离或塑性变形，从而获得所需的零件(俗称冲压或冲压件)。

冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，主要是利用板料加工所需零件，所以也叫冷冲压或钣金冲压。

它是冲压材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，属于材料成型工程。

冲压用的模具称为冲压模，或简称冲压模。

冲压模具是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲压件的专用工具。

课程设计——V型零件的弯曲工艺及模具设计学校：沈阳工业大学指导教师：于宝义班级：成控0804班学号：080201116姓名：何哲一、零件的工艺性分析1、零件的工艺性分析如图所示为零件图零件图生产批量：大批量材料：厚度为4mm的Q235钢板碳素结构钢的化学成分、性能及用途部分碳素钢抗剪性能如上图可知碳素结构钢，其抗剪强度为310—380Mpa，抗拉强度为375—460Mpa，屈服强度为235Mpa，弹性模量为206000Mpa。

并会随着材质的厚度的增加而是其屈服值减少。

由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性等性能得到较好的配合，用途最广泛。

尺寸精度：该零件图上已经标出了零件的弯曲角度，零件的高度和零件的宽度，其余并未标准，属自由尺寸，可以按着IT13级确定工件的公差。

工件结构的形状：制件需要进行落料，弯曲两道基本工序，尺寸小。

结论：该制件可以进行冲压。

制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的寿命。

2、确定工艺方案各类模具结构及特点比较根据制件的工艺性分析，该弯曲件外形简单，精度要求不高，工件厚度4mm。

次工件可用一次单工序模弯曲，且定位精度易保证。

二、冲压模具总体结构设计1、模具类型的选择冲压工艺分析可知，采用单工序冲压，所以模具类型为单工序模。

2、操作与定位方式零件大批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。

零件尺寸较小，厚度较小，宜采用定位板定位。

3、卸料与出件方式因为工件料厚为4mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料三、冲压模具工艺与设计计算1、弯曲工件毛坯尺寸计算相对弯曲半径为：R/t=3/4=0.75>0.5 其中R——弯曲半径(mm)t——材料厚度(mm)由于相对弯曲半径大于0.5可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求形变区中性层曲率半径β(mm)。

β=r0+kt 其中：r0——内弯曲半径板料弯曲中性层系数查上表可得k=0.42 根据β=r0+kt β=3+0.4*4=4.6(mm)I1=I2=21.45mm 所以由公式得：L= I1+ I2+kt=21.45+21.45+0.4*4=44.5(mm)I1、I2——零件直边区长度t——弯曲件厚k——中性层系数零件图2、压力中心压力中心所以压力中心坐标X0=18 Y0=9作为设计模具的参考3、弯曲力的计算弯曲力受材料力学性能，零件形状与尺寸，弯曲方式，模具结构形状与尺寸等多种因素的影响，很难用理论分析方法进行准确计算。

弯曲模具的基本原理弯曲模的基本原理（一）一、弯曲的基本原理（一）伸展工艺的概念及伸展件1．弯曲工艺：是根据零件形状的需要，通过模具和压力机把毛坯弯成一定角度，一定形状工件的冲压工艺方法。

2．伸展成形工艺在工业生产中的应用领域：应用领域相当广为，例如汽车上很多履盖件，小汽车的柜架构件，摩托车上把柄，脚支架，单车上的支架构件，把柄，大的如门扣，夹子（铁夹）等。

（二）、弯曲的基本原理：以v形板料弯曲件的弯曲变形为例进行说明。

其过程为：1．凸模运动碰触板料（毛坯）由于圆锥,凹模相同的接触点力促进作用而产生弯矩，在弯矩促进作用下出现弹性变形，产生伸展。

2．随着凸模继续下行，毛坯与凹模表面逐渐靠近接触，使弯曲半径及弯曲力臂均随之减少，毛坯与凹模接触点由凹模两肩移到凹模两斜面上。

（塑变开始阶段）。

3．随着凸模的稳步上行，毛坯两端碰触凸模斜面已经开始伸展。

（回去伸展阶段）。

4．压平阶段，随着凸凹模间的间隙不断变小，板料在凸凹模间被压平。

5．校正阶段，当行程终了，对板料展开校正，并使其圆角直边与凸模全部吻合而Allanche须要的形状。

（三）、弯曲变形的特点：伸展变形的特点就是：板料在伸展变形区内的曲率发生变化，即为伸展半径发生变化。

从弯曲断面可划分为三个区：拉伸区、压缩区和中性层。

二、伸展件的质量分析在实际生产中，弯曲件的主要质量总是有回弹、滑移、弯裂等。

1．伸展件的回转：由于弹性回复的存在，使弯曲件弯曲部分的曲率半径和弯曲角度在弯曲外力撤去后（工件小模具中取出后）发生变化（与加工中在模具里的形状发生变化）的现象称弹性回复跳（回弹）。

回转以伸展角度的变化大小去来衡量。

δφ=φ-φt1）影响回弹的回素：a．材料的机械性能与屈服音速成正比，与弹性模数e成反比。

b．相对弯曲半径r/t，r越小，变形量越大，弹性变形量所点变形量比例越小。

回弹越小。

c．伸展力：伸展力适度，拎校正成分适宜，伸展回转不大。

d．磨擦与间隙：磨擦越大，变形区拉应力大，回弹小。