弯曲工艺及弯曲件的结构工艺性

第四节弯曲件的工艺性弯曲件的工艺性是指弯曲件对冲压工艺的适应性。

对弯曲件的结构工艺性进行分析是判定弯曲成形难易、制定冲压工艺方案以及进行模具设计的依据。

工艺性好的弯曲件，不仅能得到良好的质量，而且能简化工艺和模具。

弯曲件的工艺性主要表现在以下方面：一、弯曲精度弯曲件的精度主要是指其形状和尺寸的准确性与稳定性，它与板料的力学性能、厚度、成形模具的结构和模具精度、工序的数量和工序的先后顺序以及工件本身的形状尺寸等因素有关。

一般而言，弯曲件外形尺寸所能达到的精度，视板料厚度和压弯件直边尺寸长度的不同分为ITl2～ITl6级，薄料和短边取小值，厚料和长边取大值。

弯曲件长度的自由公差与角度公差所能达到的精度，见表3-7和表3-8。

表 3-7弯曲件长度的自由公差表 3-8 弯曲件角度的自由公差对较高精度要求的弯曲件，可增加整形、校平工序以提高精度。

二、最小弯曲半径当弯曲件相对弯曲半径t r /小到一定程度时，会使弯曲件外表面纤维的拉伸应变超过材料所允许的极限而出现裂纹或折断，所以对弯曲件有一个最小弯曲半径的限制。

在保证坯料外表面纤维不发生破坏的前提下，工件能够弯成的内表面最小圆角半径，称为最小弯曲半径t r /min ，相应地t r /min 称最小相对弯曲半径。

1. 影响最小弯曲半径的因素(1)材料的力学性能 材料的塑性越好，其塑性指标(ψδ、)越高，相应地最小弯曲半径也越小。

(2)材料的纤维方向与折弯线方向的关系 轧制的扳料是各向异性的，顺着纤维方向的塑性指标高于垂直于纤维方向的塑性指标。

因此弯曲折弯线如果垂直于板料纤维方向，则t r /min 的数值小于折弯线与纤维方向平行弯曲的t r /min 值(见图3—11)。

当弯曲t r /较小的工件时，尽量使折弯线垂直于板料的纤维方向，以提高变形程度，避免外层纤维拉裂。

多向弯曲的工件，可使折弯线与板料纤维方向成一定角度(见图3—11)。

(3)板料的表面质量与坯料断面质量 坯料表面如有划伤、裂纹，或侧面(剪切或冲裁 断面)有毛刺、裂口和冷作硬化等缺陷，弯曲 时易于开裂。

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。

弯曲件的工艺性一．弯曲件的结构与尺寸1.弯曲件的形状由零件图可知该弯曲件是左右对称的且在变形区附近没有缺口，所以不需要在连接带，但是最好在配料上预先增添定位工艺孔。

2.弯曲件的相对弯曲半径由零件图可知该弯曲件的相对弯曲半径r/t=1.5/1.5=1，所以该弯曲件受回弹的影响不大，精度易保证。

3.弯曲件的弯边高度由零件图可知该弯曲件的弯边高度h>r+2t。

所以零件不需要改变。

4.弯曲件的孔边距离由零件图可知t=1.5，所以孔边距离L>t就行了。

而该零件的孔边距离L=2.5>1.5，无需采取措施来保证孔不产生变形。

5.避免弯曲根部开裂为了避免弯曲根部撕裂，应该使不弯曲部分退出万曲线外，即b≥r，由零件图可知满足条件。

6.弯曲件的尺寸标注因为弯曲件的尺寸标注不同会影响冲压工序安排，因为该零件的孔位置精度不受坏料的展开长度影响，所以采用a类标注法标注。

二．弯曲件的精度弯曲件的精度受坏料定位、偏移、回弹、翘曲等因素影响，弯曲的工序数目越多，精度也越低。

对精度的要求合理一般都在IT13级以下角度公差大于15′。

结合零件图可以知道该弯曲件的精度满足条件。

三．弯曲件的材料由零件图可知该弯曲件的材料为08冷轧钢板。

弯曲工艺的方案设计一．弯曲工艺类型1.确定工艺类型由零件图可知，该零件需要先冲裁，再进行弯曲才能够形成。

二．弯曲工艺次数因为弯曲的次数越多，精度就越低，而且对模具的设计要求和生产要求都比较高，所以弯曲的次数尽量的少。

因为该零件可以一次弯曲就完成，所以我选择该弯曲件的弯曲次数为一次。

三．弯曲工艺顺序由零件图可知该零件应该先冲裁下料，然后可以冲孔，最后再弯曲成型。

弯曲件的展开尺寸计算一．弯曲中性层位置的确定由教材P215可知中性层的位置以曲率ρ表示，ρ=r+xt查表5-8可知ρ=1.5+1.5×0.32=1.98二．弯曲件的展开尺寸计算查教材P216表5-9结合零件图，结合前面工艺性次数分析可知Lz=l1+2l2+3l3+t=25+2×9+3×30+1.5=134.5弯曲力的计算一．自由弯曲的弯曲力由零件图可知该零件的材料的坏料不厚，万曲线较长，弯曲半径相对较大，材料强度较大。

3.1 弯曲变形3.2 最小相对弯曲半径3.3 弯曲件的回弹3.4 弯曲件的工艺性3.5 弯曲件的展开尺寸计算353.6弯曲力的计算3.7 弯曲模工作部分设计373.8 凸、凹模工作部分的尺寸与公差3.9 弯曲模的典型结构及弯曲模具中主要零部件制造工艺过程示例弯曲：在冲压力的作用下，把平板坯料弯折成一定角度和形状的种塑性成型工艺。

定角度和形状的一种分类：压弯、折弯、扭弯、滚弯和拉弯。

弯曲模：弯曲工艺使用的冲模。

压弯的典型形状典型的压弯工件第一节弯曲变形一、板料的弯曲过程、板料的弯曲过程在弯曲过程中，板料的弯曲半径123......n r r r r ，，，，和支点距离随凸模的下行逐渐减小，12......n l l l ，，，随凸模的下行逐渐减小而弯曲终了时，板料与凸模完全贴合凸、凹模完全贴合。

第一节弯曲变形通过网格试验观察弯曲变形特点。

二、弯曲变形的特点①弯曲件的圆角部分是弯曲变形的主要变形区弯曲变形有以下几个特点：变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。

②弯曲变形区的应变中性层应变中性层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。

③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，变薄后的厚度为。

④变形区横截面的变化变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变主要影响因素为板料的相1t t η=(宽板) ：横断面几乎不变；变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。

主要影响因素为板料的相对宽度。

3B t>(窄板) ：断面变成了内宽外窄的扇形。

3B t <第一节弯曲变形应变状态应力状态三、变形区和应力应变状态εσ长度内区压应变，外区拉应变，内区压应力，外区拉应力，绝对值最大绝对值最大厚度内区拉应变，外区压应变，变形区引起压应力，由表及里递t σ变变与符号相反表面，由表及里递增窄板内区拉伸窄板θε0t σ=宽度窄板：内区拉伸，外区压缩窄板：宽板：内区压应力，0ε≈0ϕσ=宽板：外区拉应力ϕ第一节弯曲变形三、变形区和应力应变状态第二节最小相对弯曲半径设中性层半径为，弯曲中心角为，则最外层金属（半径为的ρα为R）的伸长率为δ外()()aa oo R R ραρ−−−===oo δραρ外另设中性层位置在半径为处，且弯曲后厚度保持不变，则，故有2r t ρ=+R r t =+将两式联立则有()(2)21=r t r t t rδ+−+==外将两式联立，则有2221r t t r t +++第二节最小相对弯曲半径影响最小相对弯曲半径的因素主要有以下几方面：材料的塑性及热处理状态板料的表面和侧面质量弯曲方向弯曲中心角各种材料在不同状态下的最小相对弯曲半径的数值可参见表33。

弯曲件的工艺性弯曲件是一种常见的金属加工零部件，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。

其工艺性包括材料选型、工艺流程、设备选择、工艺参数控制等多个方面。

下面将就弯曲件的工艺性进行详细介绍。

首先是材料选型。

弯曲件通常采用金属材料，如碳钢、不锈钢、铝合金等。

不同材料具有不同的机械性能和加工特性，对于弯曲件的加工而言，需要根据实际工艺要求和使用环境选择合适的材料。

比如在需要弯曲件具有良好的强度和耐腐蚀性能时，通常选择不锈钢或铝合金材料；在需要弯曲件具有较高刚度和耐磨性能时，通常选择碳钢材料。

在进行材料选型时，还需要考虑材料的可焊性、可切削性等加工性能，以确保能够满足弯曲件的加工要求。

其次是工艺流程。

弯曲件的加工通常包括剪切、冲压、弯曲等工艺步骤。

在进行工艺流程规划时，需要考虑弯曲件的结构形状、尺寸精度、表面质量等要求，合理确定各个工序的顺序和参数。

比如在进行弯曲工艺时，通常需要考虑弯曲角度、弯曲半径、弯曲顺序等因素，以确保弯曲件能够满足设计要求。

此外，在工艺流程中还需要考虑材料的变形性能、回弹性能等因素，以避免产生裂纹、变形等不良现象。

再次是设备选择。

弯曲件的加工通常采用液压机、数控折弯机、卷板机等设备进行。

对于不同形状和尺寸的弯曲件，需要选择合适的设备进行加工。

比如在进行复杂曲线的弯曲时，通常选择数控折弯机进行加工；在进行长尺寸的弯曲件加工时，通常选择卷板机进行加工。

在进行设备选择时，还需要考虑设备的加工精度、稳定性、安全性等因素，以确保能够满足弯曲件的加工要求。

最后是工艺参数控制。

在进行弯曲件的加工过程中，需要严格控制各项工艺参数，包括温度、压力、速度、润滑剂等。

比如在进行弯曲工艺时，需要控制弯曲角度、弯曲速度、弯曲压力等参数，以确保弯曲件能够达到设计要求。

同时还需要对材料的预热、冷却等过程进行控制，以避免产生内应力、变形等问题。

在进行工艺参数控制时，通常采用数控技术进行，以提高加工精度和稳定性。