弯曲模,拉伸模的基本原理
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材料基本力学性能试验—拉伸和弯曲一、实验原理拉伸实验原理拉伸试验是夹持均匀横截面样品两端,用拉伸力将试样沿轴向拉伸,一般拉至断裂为止,通过记录的力——位移曲线测定材料的基本拉伸力学性能。
对于均匀横截面样品的拉伸过程,如图1所示,图1金属试样拉伸示意图则样品中的应力为其中A为样品横截面的面积。
应变定义为其中△l是试样拉伸变形的长度。
典型的金属拉伸实验曲线见图2所示。
图3金属拉伸的四个阶段典型的金属拉伸曲线分为四个阶段,分别如图3(a)-(d)所示。
直线部分的斜率E就是杨氏模量、σs点是屈服点。
金属拉伸达到屈服点后,开始出现颈缩现象,接着产生强化后最终断裂。
弯曲实验原理可采用三点弯曲或四点弯曲方式对试样施加弯曲力,一般直至断裂,通过实验结果测定材料弯曲力学性能。
为方便分析,样品的横截面一般为圆形或矩形。
三点弯曲的示意图如图4所示。
图4三点弯曲试验示意图据材料力学,弹性范围内三点弯曲情况下C点的总挠度和力F之间的关系是其中I为试样截面的惯性矩,E为杨氏模量。
弯曲弹性模量的测定将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上,施加横向力对样品进行弯曲,对于矩形截面的试样,具体符号及弯曲示意如图5所示。
对试样施加相当于σpb0.01。
(或σrb0.01)的10%以下的预弯应力F。
并记录此力和跨中点处的挠度,然后对试样连续施加弯曲力,直至相应于σpb0.01(或σrb0.01)的50%。
记录弯曲力的增量DF和相应挠度的增量Df,则弯曲弹性模量为对于矩形横截面试样,横截面的惯性矩I为其中b、h分别是试样横截面的宽度和高度。
也可用自动方法连续记录弯曲力——挠度曲线至超过相应的σpb0.01(或σrb0.01)的弯曲力。
宜使曲线弹性直线段与力轴的夹角不小于40o,弹性直线段的高度应超过力轴量程的3/5。
在曲线图上确定最佳弹性直线段,读取该直线段的弯曲力增量和相应的挠度增量,见图6所示。
然后利用式(4)计算弯曲弹性模量。
二、试样要求1.拉伸实验对厚、薄板材,一般采用矩形试样,其宽度根据产品厚度(通常为0.10-25mm),采用10,12.5,15,20,25和30mm六种比例试样,尽可能采用lo =5.65(F)0.5的短比例试样。
一、线材拉伸的基本原理1. 线材的拉伸线材的拉伸是指线坯在一定的拉力作用下,通过模孔发生塑性变形,使截面减小、长度增加的一种压力加工方法。
2. 拉伸的特点(1)拉伸的线材有较精确的尺寸,表面光洁,断面形状可以多样。
(2)能拉伸大长度和各种直径的线材。
(3)以冷加工为主,拉伸工艺、模具、设备简单,生产效率高。
(4)拉伸能耗较大,变形受一定的限制。
3. 拉伸的原理拉伸属于压力加工范围,拉伸过程中除了产生极少的粉屑外,体积变化棋微, 因此拉伸前、后金属的体积基本相等。
4. 影响拉伸的因素(1)铜、铝杆(线)材料。
在其他条件相同时,拉铜线比拉铝线的拉伸力大,拉铝线容易断,所以拉铝线时应取较大的安全系数。
(2)材料的抗拉强度。
材料的抗拉强度因素很多,如材料的化学成分,压延工艺等,抗拉强度高则拉伸力大。
(3)变形程度。
变形程度越大,在模孔变形段长度越长,因而增加了模孔对线的正压力,摩擦力也随之增加,拉伸力也增加。
(4)线材及模孔间的摩擦系数。
摩擦系数越大,拉伸力越大。
摩擦系数山线材和模具材料光洁度、润滑液的成分和数量决定。
(5)线模模孔工作区和定径区的尺寸和形状。
定径区越大,拉伸力也越大。
(6)线模的位置。
线模安放不正或模座歪斜也会增加拉伸力。
也是线径及表面质量不达标。
(7)外来因素。
线材不直,拉线过程中线的抖动,放线阻力,都会增加拉伸力。
二、拉丝设备1. 拉丝机的分类按模具数量分:单模拉丝机和多模拉丝机。
按鼓轮形状分:塔形鼓轮拉丝机、锥形鼓轮拉丝机及圆柱形鼓轮拉丝机。
按润滑型式分:喷射式拉丝机和浸入式拉丝机。
按拉制线径分:巨、大、中、小、细、微拉丝机。
2. 多模拉丝机的特点多模拉丝机是线材通过儿个规格逐渐减小尺寸的模子和其后的拉线鼓轮,而实现拉伸的拉丝机。
(1)滑动式连续拉丝机滑动式连续拉丝机是拉丝鼓轮圆周速度大于线材拉伸速度,并以次而产生摩擦力。
它的优点是总的延伸系数高,加工率大,拉伸速度高,产量大,易于实现自动化、机械化。
弯曲模量拉伸模量
弯曲模量和拉伸模量是材料力学中的两个重要概念。
弯曲模量指的是
材料在受到弯曲作用时所表现出的抵抗变形的能力,而拉伸模量则是
指材料在受到拉伸作用时所表现出的抵抗变形的能力。
这两个概念在
材料的设计和选择中都具有重要的意义。
弯曲模量和拉伸模量的计算方法不同。
弯曲模量的计算需要考虑材料
的几何形状和受力方式,通常采用梁的理论来计算。
而拉伸模量的计
算则是通过施加不同的拉伸应力来测量材料的变形程度,从而得出材
料的拉伸模量。
弯曲模量和拉伸模量的数值大小也不同。
一般来说,弯曲模量的数值
要比拉伸模量小,这是因为在弯曲作用下,材料的截面积会发生变化,从而导致材料的变形程度增加,而拉伸作用下材料的截面积不会发生
变化,因此变形程度相对较小。
弯曲模量和拉伸模量的数值大小对于材料的应用有着重要的影响。
例如,在设计桥梁和建筑物等大型结构时,需要考虑材料的弯曲模量,
以确保结构的稳定性和安全性。
而在设计机械零件和汽车零部件等小
型结构时,则需要考虑材料的拉伸模量,以确保零件的强度和耐久性。
总之,弯曲模量和拉伸模量是材料力学中的两个重要概念,它们的数值大小对于材料的应用有着重要的影响。
在材料的设计和选择中,需要综合考虑这两个因素,以确保材料的性能和应用效果。
五金件加工的常见工艺五金件加工是制造业中常见的一种加工方式,主要用于生产各种五金产品。
在五金件加工过程中,常用的工艺有锻造、铸造、冲压、焊接、机加工等。
锻造是一种通过对金属材料施加压力,使其产生塑性变形,从而改变其形状和尺寸的加工方法。
锻造可以分为自由锻造和模锻造两种。
自由锻造是指将金属材料放在锻造机上,通过锤击或压力机的作用,使其产生塑性变形。
模锻造是指将金属材料放在模具中,通过模具的作用,使其在一定的温度和压力下进行塑性变形。
铸造是一种通过将熔化的金属注入到模具中,使其冷却凝固并形成所需形状的加工方法。
铸造可以分为砂型铸造、压铸、失重铸造等。
砂型铸造是最常见的铸造方式,其原理是将熔化的金属注入到砂型中,待其冷却凝固后取出即可得到所需的铸件。
压铸是指将熔化的金属注入到压铸机中,通过高压将金属充填到模具中,待其冷却凝固后取出所需的铸件。
失重铸造是一种通过在真空或低重力环境下进行铸造的方法,可以减少铸件的缺陷。
冲压是一种通过冲击或压力将金属材料变形成所需形状的加工方法。
冲压可以分为冲裁、冲孔、拉伸、弯曲等。
冲裁是指将金属材料通过冲压机的冲切模具进行切割,以得到所需的形状。
冲孔是指在金属材料上通过冲压机的冲孔模具进行孔洞加工。
拉伸是指将金属材料通过冲压机的拉伸模具进行拉伸变形,以得到所需的形状。
弯曲是指将金属材料通过冲压机的弯曲模具进行弯曲加工,以改变其形状和角度。
焊接是一种将两个或多个金属材料通过加热或加压使其熔化,并在冷却后形成连接的加工方法。
焊接可以分为气焊、电焊、激光焊等。
气焊是指通过燃烧燃气产生的高温火焰,将金属材料加热至熔化,然后加入焊接材料使其冷却后形成连接。
电焊是指通过电流的作用,使金属材料加热至熔化,并通过焊接材料的作用使其冷却后形成连接。
激光焊是指通过激光束的高能量密度,将金属材料局部加热至熔化,并在冷却后形成连接。
焊接工艺具有连接牢固、高效快捷的特点,广泛应用于五金件的加工中。
拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度是材料力学性能的重要指标,它们可以评价材料的抗拉和抗弯能力。
在工程实践中,正确理解并使用这些指标对于材料选择和设计具有重要意义。
本文将分别介绍拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度的单位以及其在工程中的应用。
1. 拉伸强度的单位拉伸强度是材料在拉伸过程中抵抗断裂的能力,它是材料的重要力学性能指标之一。
拉伸强度的单位通常使用帕斯卡(Pa)来表示,1Pa 等于1牛顿/平方米。
在工程中,常使用兆帕(MPa)作为拉伸强度的单位,1MPa等于10^6Pa。
2. 拉伸模量的单位拉伸模量是材料受拉力时的应变和应力之间的比值,它可以衡量材料的刚性和变形能力。
拉伸模量的单位通常也是帕斯卡(Pa),在工程中常使用兆帕(MPa)或千兆帕(GPa)作为拉伸模量的单位。
3. 弯曲强度的单位弯曲强度是材料在受弯曲作用时抵抗断裂的能力,它可以评价材料在弯曲应力下的表现。
弯曲强度的单位同样是帕斯卡(Pa),在工程中常使用兆帕(MPa)来表示。
以上是拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度的单位,它们是描述材料力学性能的基本指标。
在工程设计和材料选择时,我们需要根据实际应用需求合理选择材料,并且理解和运用这些指标对于提高工程质量和安全性具有重要意义。
希望本文对于读者们加深对以上指标的理解有所帮助。
拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度作为材料力学性能的重要指标,在工程实践中扮演着至关重要的角色。
它们不仅在材料选择和设计中起着决定性作用,还对产品的质量和可靠性产生深远影响。
本文将继续深入探讨拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度的相关知识,以便读者更全面地了解和运用这些指标。
4. 拉伸强度的应用拉伸强度是材料在拉伸过程中所能承受的最大应力,它直接影响材料的拉伸性能和断裂特性。
高拉伸强度的材料意味着在受拉力作用下具有更好的抗拉性能,能够更好地承受外部拉伸力的作用。
拉伸强度是评价材料抗拉性能的重要参数,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑结构等领域。
常用冲压工艺基本原理冲压工艺是一种通过冲压设备将金属或非金属材料加工成所需形状的加工方法。
它广泛应用于制造行业中,如汽车制造、航空航天、电子等领域。
常用冲压工艺的基本原理如下:1.冲裁:冲裁是冲压工艺的基础,通过在金属材料中施加剪切力,将材料分离成所需的形状。
冲裁要求冲压设备具有足够的压力和刚度,以确保能够将材料切割成准确的形状,并保持相对平整的边缘。
2.弯曲:弯曲是将金属材料弯曲成所需的形状。
通过将材料置于折弯模具中,并施加压力使其弯曲。
弯曲要求冲压设备具有足够的刚度,以确保能够在材料上施加足够的压力,并保持所需的形状。
3.拉伸:拉伸是将金属材料拉伸成所需的形状。
通过将材料固定在一端,然后通过施加拉力来延长材料并形成所需的形状。
拉伸要求冲压设备具有足够的拉力和刚度,以确保能够在材料上施加足够的拉力,并保持所需的形状。
4.成形:成形是将金属材料压制成所需的形状。
通过在材料表面施加压力,使其逐渐变形成所需的形状。
成形要求冲压设备具有足够的压力和灵活性,以确保能够在材料上施加足够的压力,并保持所需的形状。
5.切削:切削是将金属材料切割成所需形状的方法。
通常采用冲床、剪切机等设备,在材料上施加切割力,将材料切断成准确的形状。
切削要求冲压设备具有足够的切削力和刚度,以确保能够将材料切割成准确的形状,并保持相对平整的边缘。
6.模具设计:模具是冲压工艺中不可缺少的工具,它影响着冲压加工的质量和效率。
模具设计要求考虑材料的物理特性、形状复杂程度以及生产要求等因素,以确保能够精确加工出所需的形状,并保持高效的生产速度。
综上所述,常用冲压工艺的基本原理包括冲裁、弯曲、拉伸、成形、切削和模具设计等。
这些原理在冲压加工中起着重要的作用,决定了加工质量和效率。
因此,工程师在进行冲压加工时需要充分理解和应用这些基本原理,以确保能够获得满足生产要求的加工零件。
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。
管子弯曲的相关知识点总结一、管子弯曲的原理管子弯曲是通过机械设备或模具对管材进行弯曲加工,改变其原来的形状以适应特定需求。
在进行管子弯曲加工时,需要考虑到材料的可塑性,并遵循一定的原理和规范操作。
管子弯曲的原理主要包括以下几点:1. 弯曲半径弯曲半径是指管子在弯曲过程中所形成的弯曲曲线的半径,是影响弯曲工艺的重要参数之一。
不同材质、壁厚的管材在弯曲半径上会有不同的要求,一般要按照相关标准进行选择和操作。
2. 弯头角度弯头角度是指管子在弯曲成型后与原来的直线构成的夹角。
根据具体要求,可以进行90度、45度、30度等各种角度的弯曲。
弯头角度在弯曲加工中需要进行严格的控制以确保零件的精度和质量。
3. 弯曲方向管子弯曲通常分为两种方向:一个是径向弯曲,即管子弯曲的方向与管子的直径方向垂直;另一个是轴向弯曲,即管子弯曲的方向与管子的轴线平行。
在实际应用中,根据具体的设计要求和加工工艺进行合理选择。
4. 弯曲角度弯曲角度是指管子在弯曲过程中所旋转的角度,通常以弧度或度数来表示。
在弯曲加工中,要根据设计要求精确控制管子的弯曲角度,以确保零件的精度和稳定性。
5. 弯管管壁厚度管子的弯曲过程中,管壁会发生拉伸和压缩,因此管子的壁厚会对弯曲加工产生影响。
不同的材质和壁厚的管材在弯曲加工中需要进行合理的选择和操作。
以上是管子弯曲的基本原理,了解和掌握这些原理对正确进行管子弯曲加工至关重要。
二、管子弯曲的工艺流程管子弯曲加工具有一定的复杂性,通常需要经过多道工序才能完成。
合理的工艺流程可以极大提高生产效率和产品质量。
一般来说,管子弯曲的工艺流程可分为以下几个步骤:1. 设计在进行管子弯曲加工之前,首先需要根据客户提供的要求进行零件设计,包括弯曲半径、弯头角度、弯曲方向、弯曲角度等技术要求。
设计人员通常会采用CAD/CAM软件进行设计和模拟,以确保符合客户的要求和需求。
2. 切割在管子弯曲加工之前,需要对管材进行切割,以获得所需要的长度。
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短矩,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。
E.弯曲件的形状:弯曲部分中心角越大,弹性变形量越大,回弹大,形状越复杂,回弹时各部分相应牵制,回弹小。
2)回弹值的确定,可查表。
3)减小回弹的措施:A.从工件设计上采取措施。
a). 加强筋的设计b). 材料的选用:选用弹性模数大,屈服极限小,机械性能稳定的材料。
B.工艺措施a). 采用校正弯曲,增加弯曲力b). 冷作硬化材料,弯曲前进行退火,降低屈服极限。
c). 加热弯曲d). r/t>100用拉深弯曲C.模具结构上采取措施。
a).r>t时,V形弯曲可在凸模上减去一个回弹角,U形弯曲可将凸模壁作出等于回弹角的倾斜角或将凸模顶面做成弧面。
b).减小凸模与工件的接触区,使压力集中于角部。
c). U形件可以采用较少的间隙。
2.弯曲件的弯裂弯曲件变形区外边是拉伸区,当此区的拉应力超出材料的应力极限时(强度极限)就产生裂纹。
弯曲件的相对弯曲半径r/t越小,则变形越大,越易拉裂。
3.弯曲件的滑移由于毛坯与模具之间磨擦的存在,当磨擦力不平衡时造成毛坯的移位,称作滑移,使弯曲件的尺寸达不到要求:1)产生滑移的原因:由于两边磨擦力不等。
A.工作不对称,毛坯两边与凹模接触面不相等。
B.凹模两边的边缘圆角半径不相等,半径小,磨擦力更大。
C.两边折弯的个数不一样。
D.V形弯曲中凹模不是中心对称,角度小的一边正压力大,磨擦大E.凹模两边的间隙和润滑情况不一样。
2)防止滑移的措施A.尽可能采用对称凹模,边缘圆角相等,间隙均匀。
B.采用弹性顶件装置的模具结构。
C.采用定位销的模具结构。
4.补充容:A.弯曲可以压力机上进行,亦可以专用的弯曲机械弯曲设备上进行。
B.弯曲分自由弯曲和校正弯曲:自由弯曲是指当弯曲终了时,凸模、毛坯和凹模三者吻合后就不再下压。
校正弯曲是指三者吻合后继续下压,对工件起校正作用,产生进一步的塑变。
弯曲模的基本原理(二)三、弯曲件的工艺性:对弯曲件工艺性影响最大的是弯曲半径,弯曲件的几何形状,材料的机械性能及尺寸精度。
1.最小弯曲半径:在保证外层纤维不发生破坏的条件下,所能弯曲零件表面的最小圆角半径,称作弯曲件的最小弯曲半径,表示弯曲时的成形极限。
最小弯曲半径的影响因素:A. 材料的机械性能。
B. 弯曲线的方向:由于板料的扎制造成板料性能和各项异性,扎制方向塑性较好,使弯曲的切向变形方向与扎制方向一致。
C. 板料宽度:宽度加大,最小弯曲半径增大。
D. 板料的表面质量。
E. 弯曲角。
F. 板料的厚度。
2.弯曲件直边高度弯曲件的弯曲边高度不宜太小,h>R+2t,如弯曲边高度太小,则难以形成足够的弯矩。
3.阶梯形弯曲件的弯曲。
阶梯毛坯进行弯曲时,在阶梯根部易产生裂纹,需把阶梯根部设计在弯曲变形区之外,或采用切槽的方法。
4.弯曲件的孔边距。
如果预先冲出的孔位于板料的弯曲变形区,则弯曲后孔要发生变形,要把孔设计在弯曲变形区以外。
孔壁与弯曲半径r中心的距离Z与板料厚度有关。
t=<2mm,L>=tt>=2mm,L>=2t弯曲模的基本原理(三)四、弯曲毛坯的尺寸计算弯曲零件毛坯展开尺寸具体计算的程序是:先将零件划分成直线和圆角的各个不同单元体。
直线部分的长度不变,而弯曲的圆角部分长度则需要考虑材料的变形和应变中性层的相对移动。
故整个毛坯的展开尺寸应等于弯曲零件各部分长度的总和。
ρ=R+kt其中k是中性层位移系数,与r/t有关。
1.有圆角半径的弯曲r>0.5t的弯曲件即称有圆角半径的弯曲件。
由于弯曲部分变薄不严重及断面畸变较小,所以可按中性层展开长度等于毛坯长度的原则,求得毛坯尺寸。
L=ΣlE+ΣlwL----弯曲件毛坯长度;ΣlE----弯曲件各直线段之各;Σlw-各弯曲部分的展开长度之和。
Lw=πα/180°(γ+kt)其中:α-弯曲中心角k---中性层位移系数。
2.无角半径的弯曲、、无圆角半径或圆角半径很小(r<0.5t)的弯曲件,其毛坯尺寸是根据毛坯与制件体积相等,并考虑到在弯曲时材料变薄的情况而求得的。
在这种发问下,毛坯长度等于各直线长度之各再加上弯角处的长度,即:L=ΣlE+kntL-毛坯总长度ΣlE--各直线段长度之和;n-弯角数目t-材料厚度k-系数,取0.2~0.5。
3.铰链式弯曲件铰链式弯曲件毛坯展开长度的计算和一般弯曲件尺寸计算相似,所不同的只是中性层由材料厚度中间向弯曲外层移动。
毛坯展开长度可按下式:L=1.5πρ+R+l其中ρ=R+ktk-系数。
五、弯曲力的计算弯曲力是设计冲压工艺过程和选择设备的重要依据之一。
弯曲力的大小与毛坯尺寸、零件形状、材料的机械性能、弯曲方法和模具结构等多种因素有关。
弯曲力急剧上升部分表示由自由弯曲到接触弯曲转化为校正弯曲的过程。
1.自由弯曲力的计算:P=kbt2/(rp+t)* σbσb-材料抗拉强度rp -凸模圆角半径;b-弯曲线长度;t-材料厚度;k-系数2.校正弯曲时的弯曲力的计算:P=F*qP-校正弯曲力;F-校正部分投影面积;q-单位校正力。
3.顶件力和压料力对于设有顶件装置或压料装置的弯曲模,其顶件力或压料力Q值可近似取自由弯曲力的30~8 0%。
弯曲模的基本原理(四)六、弯曲件的工序安排确定弯曲件的制造工艺时,先要分析研究从毛坯到成品需要几道工序。
工序安排的一般原则是先弯外角后弯角,后次弯曲不影响前次弯曲部分的变形和前次弯曲必须考虑到后次弯曲时有合适的定位基准。
工序安排尽量做到在满足工件精度质量要求前提下使工序次数少,模具结构简单,操作方便,产量高,废品率低。
弯曲件工序安排的一般方法是:1.对于形状简单的弯曲件,如V形、U形、Z形等件,可以采用一次压弯成形。
2.对于形状复杂的弯曲件,一般需要采用二次或多次压弯成形。
3.对称弯曲。
即工件本身带有单面几何形状的弯曲,在拟定工艺方案时,应尽量成对弯曲,然后再切开。
4.加连接带弯曲。
当弯曲工件其边缘部分有缺口时,如直接连同缺口也冲出,必然发生叉口现象,严重时将无法成形,遇此情况时必须加添连接带将缺口连接在一起,待弯曲成形后,再将缺口多余部分切除。
5.对于批量大、尺寸较小的弯曲件,为提高生产率,可以采用多工序的冲裁压弯切断连续工艺成形。
七、弯曲模的基本结构弯曲模的结构与一般冲裁模结构相似,分上下两个部分,它由凸、凹模,定位、卸料、导向及紧固件等组成,但弯曲模具还有它的特点,如凸、凹模除一般动作外,有时还需要作摆动、转动等动作。
弯曲模结构形式应根据弯曲件形状,精度要求及生产批量等进行选择。
1.简单动作弯曲模该模具由模架、凸模、凹模、定位销、卸料杆、顶板、顶杆等零件组成。
工作时,毛坯由顶板上的两个定位销定位,这样保证在弯曲过程中不产生滑移。
2.复杂动作弯曲模(模拟动画)复杂弯曲模是指在一次冲程中完成两个以上的动作。
可以弯制简单弯曲模所不能制出的工件。
闹钟双铃提环弯曲模,其结构特点是在下模上装有二件摆块,并在凸模、顶料板的配合下,进行压弯成形。
模具的前面装有斜面储料斗,通过冲床曲轴的动力带动偏心连杆机构把料斗中的料坯逐一送进,上模部分有自动卸料机构。
3.圆管形件的弯曲圆管形件弯曲方法,可有两次弯成和一次弯成两种。
两次弯成的第一步是先弯成波浪形,第二步再弯成圆形。
4.连续弯曲模(模拟动画)同时进行冲孔,切断和压弯的连续模,用以弯制侧壁带孔的双角弯曲件。
条料以导尺导料并从卸料板下面送至挡块右侧定位,当上模下压,条料首先被剪断并随即将所剪断的毛坯压弯成形。
与此同时,冲孔凸模在条料上冲出一个孔,上模回程时,卸料板卸下条料,顶件销在弹簧的作用下推出工件。
5.铰链件弯曲模铰链件通常是将毛坯头部预弯,然后卷圆。
弯曲模的基本原理(五)八、弯曲模工作部分的设计1.凸模和凹模的圆角半径A.凸模圆角半径一般凸模的工作圆角半径取弯曲件的侧弯曲半径,即rt=r,但不能小于材料允许的最小弯曲半径。
当弯曲件的弯曲半径较大时,还要考虑曲率回弹量。
如因工件结构上的需要,出现r<rmin时,则应取rt>rmin然后加一次整形工序,整形模的尺寸为rt=r。
B.凹模圆角半径凹模圆角半径不能过小,以免材料表面擦伤。
在实际生产中,凹模圆角半径通常根据材料的厚度来选取:当t<2 Ra=(3~6)tt=2~4 Ra=(2~3)tt>4 Ra=2tV形凹模底部可开退刀模或取圆角半径Ra为:Ra=(0.6~0.8)(rt+t)2.凹模工作深度凹模深度l要适当,若过小,则工件两端的自由部分太多,弯曲件回弹大,不平直,影响零件质量;若过大,凹模增大,消耗模具钢材多,且需要压力机有较大的行程。
3.凸模和凹模的间隙弯曲U形件时,其凸凹模间隙z的大小,对弯曲件质量有直接影响。
过大的间隙将引起回弹角的增大,过小时,引起工件材料厚度的变薄,降低了模具使用寿命。